設(shè)備功能

熱沖擊試驗裝置的實驗?zāi)康氖窃谝?guī)定的試驗溫度和冷卻介質(zhì)條件下,，一定形狀和尺寸的試樣，在經(jīng)受急熱急冷的溫度突變后,，根據(jù)其破損程度來確定材料的抗熱沖擊性能,。根據(jù)用戶要求，可以實現(xiàn)五個SiC圓柱體由高溫-低溫,、高溫-水,、低溫-水中往返放置，經(jīng)受急熱急冷的溫度突變后,，根據(jù)其破損程度來確定材料的抗熱沖擊性能,。設(shè)備中高溫部分爐體采用硅碳管進行加熱，可以達到1420℃以內(nèi)的溫度,，低溫爐體采用硅碳管進行加熱,，也可以達到1420℃以內(nèi)的溫度,，兩個爐體垂直放置，高溫爐體在上部,，低溫爐體在下部,，低溫爐底部為恒溫水浴，樣品放置在高溫爐中加熱,，后垂直落入到低溫爐或恒溫水浴中,，能夠完成高溫爐→低溫爐→高溫爐、高溫爐→恒溫循環(huán)水槽→高溫爐或低溫爐→恒溫循環(huán)水槽→低溫爐的多次反復(fù)急冷急熱沖擊,，進而完成芯塊的熱沖擊性能測試,。測試過程中，芯塊在高溫區(qū)至低溫區(qū)的轉(zhuǎn)移能夠能夠能夠快速完成,，為防止芯塊在轉(zhuǎn)移過程中大幅降溫,，芯塊在高溫區(qū)轉(zhuǎn)移至低溫區(qū)后，有相應(yīng)控制手段,，保證低溫爐或恒溫循環(huán)水槽內(nèi)溫度不出現(xiàn)大幅波動進而影響測試結(jié)果,。

主要技術(shù)參數(shù)

本裝置中，高溫爐與低溫爐全部采用碳化硅管進行加熱,，兩個爐體可實現(xiàn)在室溫~1420℃間連續(xù)升溫可調(diào),，并可實現(xiàn)任意點恒溫。

●高溫爐（熱沖擊實驗高溫區(qū)）：

（1）加熱體材料：碳化硅管元件,；

（2）最高工作溫度：1420℃,；

（3）控溫精度：優(yōu)于±0.5℃；

（4）恒溫區(qū)長度：120mm,；

（5）爐腔內(nèi)徑：150mm,；

（6）熱偶最大允差：±0.25%t；

（7）熱偶測溫端距樣品距離：8mm,；

（8）最大升溫速率：80℃/min,；

（9）恒溫區(qū)溫場均勻性：≤±0.5℃；

（10）爐壁表面溫升：≤45℃,；

（11）真空單元：真空度≤8Pa,，抽速4L/s，真空計精度：真空計選用品牌為成都正華,，相對示值誤差20%,；

（12）氣路單元：該單元為3臺氣體質(zhì)量流量控制器，實現(xiàn)3氣路氣體流速連續(xù)可調(diào),，氣體流速范圍（0~100）ml/min，3路質(zhì)量流量控制器適用于N2,、Ar,、He等惰性保護氣氛,。并配備電磁閥，3路氣路間可自動切換,。

●低溫爐（熱沖擊實驗低溫區(qū)）：

（1）加熱體材料：碳化硅管元件,；

（2）最高工作溫度：1420℃；

（3）控溫精度：優(yōu)于±0.5℃,；

（4）恒溫區(qū)長度：120mm,；

（5）爐腔內(nèi)徑：150mm；

（6）熱偶最大允差：±0.25%t,；

（7）熱偶測溫端距樣品距離：8mm,；

（8）最大升溫速率：80℃/min；

（9）恒溫區(qū)溫場均勻性：≤±0.5℃,；

（10）爐壁表面溫升：≤45℃,；

（11）真空單元：真空度≤8Pa，抽速4L/s,，真空計精度：真空計選用品牌為成都正華,，相對示值誤差20%；

（12）氣路單元：該單元為3臺氣體質(zhì)量流量控制器,，實現(xiàn)3氣路氣體流速連續(xù)可調(diào),，氣體流速范圍（0~100）ml/min，3路質(zhì)量流量控制器適用于N2,、Ar,、He等惰性保護氣氛。并配備電磁閥,，3路氣路間可自動切換,；

（13）樣品由高溫爐轉(zhuǎn)移至低溫爐后，爐內(nèi)溫度應(yīng)保持在設(shè)定溫度±5℃之內(nèi),。

●恒溫循環(huán)水槽：

（1）溫度范圍：-20~100℃,，循環(huán)水槽同時具備加熱及冷卻功能，且能夠?qū)崿F(xiàn)-20~100℃任意點水溫的恒定,；

（2）溫度控制精度：優(yōu)于0.1℃,；

（3）水槽容積：20L；

（4）水槽材質(zhì)：采用304不銹鋼,，夾層需增加保溫材料,，內(nèi)、外壁及保溫層總厚度≥30mm,；

（5）樣品急冷過程中入水口水溫與出水水溫溫差：≤5℃,；

（6）可容納5個SiC芯塊，具備加熱和制冷功能，可通過設(shè)置,，對循環(huán)水的溫度進行自動跟蹤調(diào)節(jié),，出水口流速可調(diào)，同時具有低液位及超溫報警及保護功能,。

●樣品夾持及轉(zhuǎn)移機構(gòu)：

（1）由中心桿及樣品夾具組成,，可實現(xiàn)不同形狀、不同尺寸樣品的夾持和自動轉(zhuǎn)移,；

（2）試樣與試樣之間間距大于10mm,；

（3）試樣與爐膛之間間距大于30mm；

（4）在樣品轉(zhuǎn)移過程中不會出現(xiàn)任何機械碰撞,，導(dǎo)致樣品破損,；

（5）可夾持5個SiC芯塊，實現(xiàn)試樣在高溫爐,、低溫爐及循環(huán)水槽的自動快速換,，切換時間可控，切換時間≤1s,。

●樣品規(guī)格：

1）材料：SiC陶瓷,；

2）形狀及尺寸：1、塊狀樣品：長度（5~35）mm,、寬度（5~35）mm,、高度（5~35）mm；2,、柱狀樣品：直徑（5~35）mm,，高度（5~35）mm；

3）單次試驗樣品量：5塊,。

●控制系統(tǒng)：

（1）可根據(jù)溫控儀反饋信號,，控制高溫爐、低溫爐熱輸出電壓,，實現(xiàn)對爐體內(nèi)溫度的控制,；

（2）可通過控制3路質(zhì)量流量計、電磁閥等,，自動設(shè)置反應(yīng)氣體種類并控制氣體流速,；

（3）可自動抽真空并實時顯示爐體內(nèi)真空度值；

（4）可控制轉(zhuǎn)移機構(gòu)在高溫爐→低溫爐或高溫爐→循環(huán)水槽之間自動轉(zhuǎn)移,；

（5）可設(shè)置實驗程序,，包括抽真空、真空度設(shè)置,、保護氣氛類別,、氣體流速、高低溫區(qū)實驗溫度、恒溫時間,、沖擊實驗循環(huán)次數(shù)等參數(shù),，程序設(shè)定后，系統(tǒng)可自動運行,，無需人為干預(yù)。

（6）聯(lián)鎖保護：具有超溫,、過流,、誤操作等聯(lián)鎖保護功能，可與加熱單元產(chǎn)生連鎖效應(yīng),，保證設(shè)備遇到突發(fā)情況時,，可及時對硬件或軟件進行保護；

（7）運行警報：加熱單元,、真空單元,、氣路單元工作異常時，可進行自動報警,，報警方式為聲光報警,，并可通過組態(tài)軟件及控制柜上的按鈕消除報警。