[发明专利]超高温下用作电极且含有冷却系统的夹具

说明书

技术领域

本发明涉及夹持装置，具体涉及一种超高温下用作电极且含有冷却系统的夹持机构。

背景技术

超高温陶瓷是指熔点高于3000摄氏度的一类复合材料，主要包括铪、锆、钽等形成的硼化物、碳化物以及氮化物。该类陶瓷材料有良好的导电、电热性，高温下稳定的化学、力学性质，和较强的抗氧化性等性质，因此广泛应用于高速飞行器、再入航天工程等。高速飞行器的再入马赫数一般都很大，由于其在再入过程中其前端及表面与空气进行猛烈摩擦，从而产生大量的气动热，使其表面温度瞬间升至几千摄氏度，因此研究超高温下导电陶瓷的热导率、断裂韧性、机械强度及抗氧化性有重要的国防意义。美国DSI公司研究开发的系列动态热力模拟试验机Gleeble利用电加热可以瞬间加热试件，但加热温度超过1800摄氏度时对华禁止出售，所以对华出售的Gleeble的夹具至多只能在1800摄氏度下工作。工业加热炉可以加热到2200摄氏度，但已经达到可加热的上限，且其加热周期长，一般要两到三天，试件、夹具及炉子一起被加热，效率很低，对夹具要求高。因此自主研究电加热设备势在必行，而夹具又是设备中重要部分。CN102288482A中公开了一种高温拉伸管材夹具，此高温夹具包括：一外套筒，一顶杆，一内套筒，一组与导向槽数量相同的夹持瓦，主要用于高温拉伸性能检测.GB/T4338-2006的管材试样。该装置虽可以在高温下工作，但仅是一套拉伸管材的夹具，不具备电极功能、没有冷却系统。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述背景技术的不足，提供一种超高温下用作电极且含有冷却系统的夹具。

本发明的超高温下用作电极且含有冷却系统的夹具，其材料为钨铜合金，夹具由四块夹持块组成，每个夹持块有入水孔、出水孔、固定孔、电源接入槽，每两个夹持块为一组，两组构成一个夹持系统；夹持块上的冷却系统形状呈“一”字型或L型，固定孔开在夹持块中间呈圆形，与固定支座或滑动支座固定，或者是开在表面呈半圆形，与滑动轴相装配；电源接入槽呈方形凹槽，与软铜丝相连，将电源导入到夹具；一组夹持块的夹持面夹紧板状试件，用来对板状试件进行拉伸，或者是一组夹持块的夹持面相互夹紧，用来对圆柱型试件进行压缩。

本发明的夹具集夹持、电极、冷却系统功能为一体，结构简化，夹具由导电材料制成，电导率高，具有电极功能，夹具设有冷却系统，能适应极端超高温环境。

附图说明

图1是本发明所述的冷却系统为“一”字型、固定孔开在表面的一块夹持块示意图；

图2是本发明所述的冷却系统为“一”字型、固定孔开在表面的紧压面、夹持面示意图；

图3是本发明所述的冷却系统为L型、固定孔开在中间的一块夹持块示意图；

上述图中：

1、“一”字型入水口；2、“一”字型固定孔；3电源接入槽；4压缩面；5夹持面；6、“一”字型出水口；7、销切处；8、L型入水口；9、L型固定孔；10、L型出水口。

具体实施方式

下面通过附图与实施例对本发明进一步说明。

实施例1

实施例1所涉及的超高温下用作电极且含有冷却系统的夹具结构如图1、图2所示，其中，夹持块呈方形，夹持块上面开有“一”字型入水口1、“一”字型出水口6、“一”字型固定孔2、电源接入槽3；每两个夹持块为一组，两组构成一套夹具；夹持块的冷却系统呈“一”字型，冷却液从“一”字型入水口1进入，从“一”字型出水口6流出；“一”字型固定孔2开在夹持块表面呈半圆形，通过外部4根固定轴与夹持块装配；电源接入槽3呈方形凹槽，与软铜丝接触，通过垫片压紧，将交流电或直流电导入到夹具中；销切处7与试件距离较近，试验中试件温度较高，销切保证夹具块棱边在正常温度范围内。

本实施例的夹具一组夹持面5与板状试件的接触、夹紧，固定不动，对板状试件进行拉伸试验；一组夹持面相互夹紧，挤压面4与圆形试件端面接触、挤压，对圆柱状试件进行压缩试验。

实施例2

实施例2所涉及的超高温下用作电极且含有冷却系统的夹具结构参见图1、图2、图3，夹持块呈方形，上面开有L型入水口8、L型出水口10、L型固定孔9、电源接入槽3。每两个夹持块为一组，两组构成一个夹具。冷却系统呈L型，冷却液从L型入水口8流入，L型的拐角处流经试件处。L型固定孔9开在夹持块中间，直接与外部固定支座相连。电源接入槽3呈方形凹槽，与软铜丝接触，通过垫片压紧，将交流电或直流电导入到夹具中。销切处7与试件距离较近，试验中试件温度较高，销切保证夹持棱边在正常温度范围内。

本实施例的夹具一组夹持面5与板状试件的接触、夹紧，固定不动，对板状试件进行拉伸试验；一组夹持面相互夹紧，挤压面4与圆形试件端面接触、挤压，对圆柱状试件进行压缩试验。