[发明专利]一种熔融CMAS侵蚀热障涂层润湿性能的测试装置及测试方法

权利要求书

1.一种熔融CMAS侵蚀热障涂层润湿性能的测试装置，其特征在于，包括：

高温加热系统(1)，用于提供高温实验环境以让块状CMAS熔融；

CMAS承载系统(2)包括铂丝(205)，所述铂丝(205)的一端为绕曲状且末端成锥形，用于固定块状CMAS，并牵引熔融后的CMAS液滴滴落到热障涂层样品表面；

测试平台(3)，用于承载所述热障涂层样品；

温度控制系统(4)，用于控制所述高温加热系统(1)的实验温度和升温速率；

成像系统(5)，用于采集块状CMAS形成液滴到其滴落到所述热障涂层样品表面的图像，并对采集到的所述图像进行分析，计算出熔融CMAS侵蚀热障涂层的接触角及表面张力。

2.根据权利要求1所述的测试装置，其特征在于:

所述高温加热系统(1)包括高温腔体(101)，所述高温腔体(101)上开设有入口孔(102)、接入口(104)和用石英玻璃制备的图像采集窗口(103)，所述接入口(104)与所述图像采集窗口(103)相对设置；

CMAS承载系统(2)通过所述入口孔(102)伸入所述高温腔体(101)内部；

测试平台(3)通过所述接入口(104)伸入所述高温腔体(101)内部；

成像系统(5)通过所述图像采集窗口(103)对块状CMAS形成液滴到其滴落到所述热障涂层样品表面的图像进行采集。

3.根据权利要求2所述的测试装置，其特征在于，所述CMAS承载系统(2)还包括：

端盖(201)，其与铂丝(205)的一端固定连接，用于固定所述铂丝(205)；

密封盖(203)设于所述入口孔(102)处，用于密封所述高温腔体(101)；

第一刚玉管(204)设于所述密封盖(203)下方，用于固定和保护所述铂丝(205)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的测试装置，其特征在于，所述CMAS承载系统(2)还包括：

高度调节模块(202)，用于调节所述铂丝(205)的高度。

5.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述测试平台(3)包括：

水平导轨(301)，设于水平导轨上方的支撑底板(302)，其用于沿着所述水平导轨(301)在水平方向移动；

密封环(303)设于所述接入口(104)处，用于密封所述高温腔体(101)；

刚玉承载台(304)通过所述接入口(104)伸入所述高温腔体(101)内部，所述刚玉承载台(304)上方设有U型刚玉槽，用于放置所述热障涂层样品；

热电偶(305)，设于所述刚玉承载台(304)内部，用于测量所述高温腔体(101)内的实验温度，并将测量到的所述实验温度反馈给所述温度控制系统(4)。

6.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述成像系统(5)包括：

平行光源(501)，设置于所述接入口(104)的外侧，使得块状CMAS的投影投射到成像屏(504)上；

暗箱(502)，设置于所述图像采集窗口(103)的外侧，所述暗箱(502)内部依次设有凸透镜(503)、成像屏(504)和摄像机(505)；

所述凸透镜(503)设于靠近所述图像采集窗口(103)的一侧，用于对CMAS液滴滴落到所述热障涂层样品的图像进行放大；

成像屏(504)设于凸透镜503与摄像机505之间，用于将凸透镜503放大后的所述图像进行投影；

摄像机(505)与所述平行光源(501)和所述热障涂层样品成一条直线，且与所述平行光源(501)相对设置，用于采集块状CMAS形成液滴到其滴落到所述热障涂层表面的图像；

影像分析中心(506)与所述摄像机(505)连接，用于对摄像机(505)采集到的所述图像进行分析，计算出熔融CMAS侵蚀热障涂层的接触角及表面张力。

7.根据权利要求5所述的测试装置，其特征在于，所述测试平台(3)还包括：第二刚玉管，其设于所述热电偶的一端，用于保护所述热电偶(305)。

8.根据权利要求3所述的测试装置，其特征在于，所述高温腔体(101)采用管式电阻炉加热。