[发明专利]一种材料高温力学性能的三点弯曲检测装置

说明书

本发明公开了一种材料高温力学性能的三点弯曲检测装置，包括：加热系统(1)、加载系统(2)和DIC实时观察系统(3)；所述加热系统(1)用于盛放及加热待测样品；所述加载系统(2)用于对所述待测样品施加力作用；所述DIC实时观察系统(3)用于透过所述加热系统(1)观察所述待测样品各部分的应变。该设备通过加热系统(1)对待测样品进行加热，同时通过加载系统(2)对待测样品施加力的作用，再通过DIC实时观察系统(3)观测样品各点的应变，还可以观测样品弯曲下的真实挠度，甚至可实时的观察出哪个位置在哪个时刻出现了裂纹，免除了应用传统设备的复杂步骤，并且减少了实验耗材，节约了实验成本。

技术领域

本发明涉及材料检测技术领域，尤其涉及一种材料高温力学性能的三点弯曲检测装置。

背景技术

热障涂层(Thermal Barrier Coatings)是一层陶瓷涂层，它沉积在耐高温金属或超合金的表面，热障涂层对于基底材料起到隔热作用，降低基底温度，使得用其制成的器件(如发动机涡轮叶片)能在高温下运行，并且可以提高器件(发动机等)热效率达到60％以上。

目前，热障涂层在我国航空发动机涡轮叶片上的应用研究已经开始并得到重视，已在某些涡轮叶片上喷涂出热障涂层，取得了阶段性成果。热障涂层技术的应用可以大幅提升发动机和地面燃气轮机的综合性能，延长其使用寿命，是高性能发动机和燃气轮机研制的关键技术之一，随着我国大飞机、地面燃气轮机、固体燃料发动机技术的不断进步，对热障涂层的需求将会越来越巨大，热障涂层将在航天、舰船、核工业、汽车等领域的热端部件上拥有广泛的应用前景。与此同时，热障涂层制造工艺及设备将得到不断改进，设计人员对带热障涂层的认识将更加全面，热障涂层工艺人员技术也将更加娴熟。

热障涂层制造工艺日渐完善，但是热障涂层的检测设备还是停留在非常落后的阶段，目前的检测设备还无法通过一次实验检测材料的高温力学性能。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种材料高温力学性能的三点弯曲检测装置以解决现有技术无法实时观察样品在高温环境中弯曲的应变和挠度。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种材料高温力学性能的三点弯曲检测装置，包括：加热系统、加载系统和DIC实时观察系统；所述加热系统用于盛放及加热待测样品；所述加载系统用于对所述待测样品施加力作用；所述DIC实时观察系统用于透过所述加热系统观察所述待测样品各部分的应变。

进一步地，所述加热系统包括：炉体和加热装置；所述炉体用于盛放及加热待测样品；所述加热装置用于对所述炉体加热，从而使炉体内部的加热腔升温。

进一步地，所述加热装置包括以下至少之一：电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热和介质加热。

进一步地，所述加载系统包括：夹具、压杆、支杆及拉伸机系统；所述夹具用于夹持所述待测样品，并且置于所述炉体内部；所述压杆的一端与所述拉伸系统的第一加载端连接，且所述压杆贯穿所述炉体，所述压杆的另一端与所述夹具连接；所述支杆的一端与所述拉伸系统的第二加载端连接，且所述支杆贯穿所述炉体，所述压杆的另一端与所述夹具连接；所述压杆与所述支杆对所述夹具施加相反的作用力。

进一步地，所述夹具包括板状的第一夹持部和第二夹持部；所述第一夹持部的一面与所述压杆连接，所述第一夹持部的另一面设置有第一带状凸起；所述第二夹持部的一面与所述支杆连接，所述第二夹持部的另一面设置有第二带状凸起和第三带状凸起；所述第一带状凸起相对于所述第二带状凸起和所述第三带状凸起对所述待测样品施加相反的作用力，从而夹住所述待测样品。

进一步地，所述第一带状凸起、第二带状凸起和所述第三带状凸起平行设置。

进一步地，所述夹具、压杆和支杆的材料为SiC。