[發明專利]一種用于兩箱式熱沖擊實驗箱的批量試件依次導入裝置

有效

• 申請號: 201810089903.X
• 申請日: 2018-01-30
• 公開（公告）號: CN108414383B
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 李衛國;馮開翔;彭方瀾;王文玲;麻建坐;陶勇;寇海波;邵家興;張先賀;鄧勇;李瑩;張續耀;張欣;徐念東;董攀;方岱寧
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種用于兩箱式熱沖擊實驗箱的批量試件依次導入裝置。它包括一個轉軸，一個試件夾持盤與一個帶孔擋板。試件夾持盤上套有石墨套筒，兩者之間構成隔熱區。轉軸一端穿透過試件夾持盤與石墨套筒，嵌入帶孔擋板與其連接，另一端伸至高溫腔外。試件夾持盤上有一批孔洞，每個孔洞中由上到下依次安裝螺栓、彈簧、隔熱保護結構、試件，對應試件豎直高度區域的試件夾持盤上間隔性鏤空。帶孔擋板上有一個通孔。支架固定住試件夾持盤。本發明的優點是：試件的初始條件達到了較高溫度且受熱均勻，并精確控制熱沖擊目標溫度、初始熱沖擊環境，試驗準確性和效率提高。

技術領域

本發明涉及一種溫度沖擊試驗裝置，具體涉及一種用于兩箱式熱沖擊實驗箱的批量試件依次導入裝置。

背景技術

超高溫陶瓷材料(Ultra-high-temperature ceramics，簡稱UHTCs) 一般是指在2000℃以上的高溫下使用的一類陶瓷材料，主要指一些過渡金屬的硼化物、碳化物和氮化物。

高超聲速飛行器是航空航天科技向新的飛行極限進行探索的重要領域。它將對空天一體化的實現產生巨大的推動作用，是航空先進國家近年發展的熱門領域。隨著空天飛行器機動性和突防能力要求的增加，近年來世界各國都相繼開展了高超聲速飛行器的研究。而超高溫陶瓷材料具有 3000℃左右的高熔點，以及高硬度、高導熱率、良好的抗氧化性和抗熱震性、中等的熱膨脹系數等優良的性能，因此非常適合做超聲速航天飛行器高溫結構材料。但是因陶瓷材料固有的脆性，致使其抗熱沖擊性能較差，熱沖擊破壞是造成陶瓷材料破壞的重要原因。因此，研究陶瓷材料的抗熱沖擊性能就顯得十分重要和必要。

中國專利文獻CN104483224A于2015年1月14日公開了“一種用于陶瓷材料升溫熱沖擊的試驗箱”，該專利申請實現了陶瓷試件的表面加熱均勻，能精確地控制熱沖擊的目標溫度。但是其試件夾持機構和導向絲構成的試件導入機構裝置存在以下問題：

1、由于一次實驗只能夾持一個試件，導致實驗效率低下。

2、采用彈簧夾夾持試件，一次實驗只能夾持一個試件，由于材料本征脆性使得熱沖擊試驗結果分散性大，而一次實驗只能做一個試件，在進行下一個試件的實驗時需要重新加載試驗環境，不能保證試驗環境的一致性從而消除試驗環境差異帶來的影響，使得表征結果精度較低、可靠性差。

3、由于該專利中試件由套環與導向絲控制下落姿態，所以難以實現速度的大范圍調節控制。

4、由于夾持裝置彈簧夾只能在較低初始溫度下使用，不能實現初始溫度較高下的受熱沖擊的情況。

以上問題使試驗過程出現較大誤差，實驗結果不全面完備且不能很好表征陶瓷材料的抗熱沖擊性能。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明所要解決的技術問題就是提供一種用于兩箱式熱沖擊實驗箱的批量試件依次導入裝置，且能夠重復使用，提高效率。

本發明所要解決的技術問題是通過這樣的技術方案實現的，它包括一個轉軸，一個試件夾持盤與一個帶孔擋板。試件夾持盤上套有石墨套筒，兩者之間構成隔熱區。轉軸一端穿透過試件夾持盤與石墨套筒，嵌入帶孔擋板與其連接，另一端伸至高溫腔外，可轉動。試件夾持盤上有一批孔洞，每個孔洞中由上到下依次安裝螺栓、彈簧、隔熱保護結構、試件，對應試件豎直高度區域的試件夾持盤上間隔性鏤空。試件夾持盤與帶孔擋板相互緊挨，帶孔擋板上只有一個通孔，位于與試件夾持盤的孔洞同一圓周線上。使用該裝置時，將其放置在試驗箱的上高溫腔中。試件夾持盤通過支架固定在基座上。下高溫腔底部鋪有一層厚碳氈。上高溫腔和下高溫腔被艙門分開。

本發明的技術效果是：

1、在陶瓷試件的抗熱沖擊性能的測試中，實現同批試件的初始環境條件(試驗初始溫度、環境氛圍)，目標環境條件(目標溫度)完全一致；