[发明专利]一种超高温材料批量热冲击测试装置

说明书

本发明公开了一种超高温材料批量热冲击测试装置。它包括上环境模块、下环境模块，各环境模块内部对应设置有上加热炉和下加热炉，两环境模块之间设置有密封隔板；上加热炉顶部安装有试件预压机构，其包括有固定架，螺钉，弹簧和推指。上加热炉和下加热炉之间贯穿安装有试件导入机构，其上端通过传动轴与减速器相连，再与电机相连，试件导入机构分别安装有试件保持架，试件和试件导向管，其底部安装有缓冲垫，缓冲垫由托盘支撑。本发明的技术效果是：能保证被测试件获得可控初速度并实现同批试件多组不同初速度的试验；能进行批量试件的抗热冲击性能测试，效率高；能保证同批试件的热冲击试验环境一致性好、试验结果可靠性高。

技术领域

本发明涉及一种热冲击试验装置，具体涉及一种超高温材料批量热冲击测试置。

背景技术

超高温材料是指在应力、氧化等授严苛的环境，以及约在2000℃超高温状态下仍能照常使用的最耐热的高级材料。

高超声速飞行器是航空航天科技向新的飞行极限进行探索的重要领域。它将对空天一体化的实现产生巨大的推动作用，是航空先进国家近年发展的热门领域。飞行器长时飞行、大气层再入飞行和跨大气层飞行的极端环境对结构材料的性能要求越来越苛刻。目前，传统的金属材料的使用温度已经接近其极限，不能完全满足使用要求。超高温材料因具有高熔点、高比强度、高热导等众多优异特性，使其可以应用于极端环境下飞行器的高温结构材料。因此，研究超高温材料抗热冲击性能就显得十分重要和必要。

中国专利文献CN10448322414于2015年1月14日公开了“一种用于陶瓷材料升温热冲击的试验箱”,该装置包括密封炉和加热炉,加热炉由加热炉底座支撑在密封炉内底面上,密封炉顶部装有气缸,与气缸活塞连接的气缸活动杆伸入密封炉顶部中心孔内连接试件夹持机构,密封炉内顶面装有竖直向下的导向丝,导向丝下端穿过加热炉顶孔系在加热炉内的支架上,支架上面安放有缓冲垫,加热炉顶孔中塞有隔热的碳毯片。该专利申请实现了陶瓷试件的表面加热均匀,能精确地控制热冲击的目标温度。但是存在以下几点不足：

1、一次实验只能夹持一个试件,效率较低，实验准确度不够；。

2、试件在环境介质之间只能以自由落体速度切换，从而不能得到不同初速度对陶瓷材料热冲击的影响。

3、试件不能实现较高、大范围初始温度，从而研究初始温度对实验结果的影响。

4、由于热冲击实验对环境要求较高，而脆性材料分散性很大，环境因素影响大，不能保证同批试件试验条件一致性，包括试验初始温度、目标温度、环境氛围、热冲击历程时间、试件切换速度等。

以上问题使试验过程中会出现较大误差，导致实验结果不能很好表征陶瓷材料的抗热冲击性能，且效率较低。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种超高温材料批量热冲击测试装置，它能同时进行多个试件热冲击性能实验以及复杂热冲击环境切换，并使试件避免机械冲击，且严格控制同批试件的初始条件和目标条件相同，效率与准确度较高。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括两个从上至下重叠的上环境模块、下环境模块，各环境模块内部对应设置有上加热炉和下加热炉，上环境模块与下环境模块之间通过气动推杆控制开合的密封隔板隔离；上加热炉顶部安装有试件预压机构，试件预压机构包括有固定架，固定架内由上至下分别安装有螺钉、弹簧和推指。上加热炉和下加热炉之间贯穿安装有试件导入机构，其上端通过传动轴与减速器相连，减速器与电机相连，试件导入机构由上至下分别安装有试件保持架，试件和试件导向管，所述试件导入机构底部安装有缓冲垫，缓冲垫由托盘支撑。

本发明的技术效果是：

1、可以同时进行多个试件的抗冲击性能实验，效率高。