[發明專利]一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置

有效

• 申請號: 201910587523.3
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110274871B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 吳大方;林鷺勁;任浩源;于添
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00;G01N25/20
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 姜榮麗

1.一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置，包括雙鉑銠溫度傳感器(5)，其特征在于：所述的測試裝置包括輕質耐高溫隔熱材料試驗件(1)、金屬鎢罩(2)、耐高溫金屬螺栓(3)、隔熱平臺(4)、高溫陶瓷管(6)、工控計算機(7)、高溫無機膠隔離涂層(8)和雙鉑銠絲(18)；所述輕質耐高溫隔熱材料試驗件(1)卡裝在金屬鎢罩(2)中，通過耐高溫金屬螺栓(3)將金屬鎢罩(2)緊固在隔熱平臺(4)的中部；將雙鉑銠溫度傳感器(5)的測溫端通過等離子焊接法焊接在金屬鎢罩(2)的上表面的中心部；雙鉑銠溫度傳感器(5)的兩根金屬絲上均套裝有高溫陶瓷管(6)；將數段可耐高溫的雙鉑銠絲(18)壓在高溫陶瓷管(6)上，雙鉑銠絲(18)的兩端焊接在金屬鎢罩(2)上，使得雙鉑銠溫度傳感器(5)被緊固在金屬鎢罩(2)的上表面，雙鉑銠溫度傳感器(5)的冷端連接到工控計算機(7)，工控計算機(7)根據雙鉑銠溫度傳感器(5)測出的溫度信號對熱/振耦合環境下的金屬鎢罩(2)上表面溫度進行檢測和控制；在金屬鎢罩(2)的上表面涂覆有高溫無機膠隔離涂層(8)，使金屬鎢罩(2)在高溫下與空氣隔絕，阻斷其表面的氧化行為。

2.根據權利要求1所述的一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置，其特征在于：所述的測試裝置還包括振動臺驅動控制器(10)、激振臺體(11)、振動平臺(12)、硅鉬棒加熱陣列(13)、高溫陶瓷架(14)、高溫陶瓷隔熱板A(15)、高溫陶瓷隔熱板B(16)和透熱方孔(17)；所述的硅鉬棒加熱陣列(13)被固定在絕緣的高溫陶瓷架(14)上，高溫陶瓷架(14)上有一排等間距的圓孔，硅鉬棒加熱陣列(13)水平放置，插入到高溫陶瓷架(14)的圓孔中；工控計算機(7)控制并調節硅鉬棒加熱陣列(13)兩端的電壓，使硅鉬棒加熱陣列(13)成為溫度可控的加熱源，生成1700℃的極端高溫熱環境；硅鉬棒加熱陣列(13)的上、下部分別安裝有高溫陶瓷隔熱板A(15)和B(16)；處于硅鉬棒加熱陣列(13)與金屬鎢罩(2)之間的高溫陶瓷隔熱板B(16)，其中部有一個正方形的透熱方孔(17)，硅鉬棒加熱陣列(13)產生的高溫經過透熱方孔(17)輻射至金屬鎢罩(2)的表面，對卡裝在金屬鎢罩(2)中的輕質耐高溫隔熱材料試驗件(1)進行加熱；由振動臺驅動控制器(10)發出大功率隨機振動信號，驅動處于激振臺體(11)上部的振動平臺(12)上下移動，對卡裝在金屬鎢罩(2)內的輕質耐高溫隔熱材料試驗件(1)進行高溫環境下抗振動性能測試。

3.根據權利要求1所述的一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置，其特征在于：所述的隔熱平臺(4)，被水平固定在振動平臺(12)上，隔熱平臺(4)的內部加工有廻形水冷通道(11)，高溫熱振試驗時隔熱平臺(4)中的廻形水冷通道內流過冷卻水對隔熱平臺(4)進行降溫。

4.根據權利要求1所述的一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置，其特征在于：在金屬鎢罩(2)的四周安裝有柔性陶瓷纖維隔熱氈(9)，該柔性陶瓷纖維隔熱氈(9)的受熱面與金屬鎢罩(2)的上表面平齊；柔性陶瓷纖維隔熱氈(9)不但降低了金屬鎢罩(2)周邊的熱傳導，同時，柔性陶瓷纖維隔熱氈(9)使耐高溫金屬螺栓(3)的周邊溫度降低到1000℃以下，保證了只能工作在1000℃以下的高溫金屬螺栓(3)的安全性和可靠性。

5.根據權利要求1所述的一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置，其特征在于：金屬鎢罩(2)的厚度為3mm-4mm厚；當熱源對金屬鎢罩(2)加熱時，輕質耐高溫隔熱材料試驗件(1)受熱面溫度與金屬鎢罩(2)受熱面的溫度相等。

6.根據權利要求1所述的一種極高溫環境下輕質防熱材料熱/振耦合試驗測試裝置，其特征在于：雙鉑銠溫度傳感器(5)的金屬絲的直徑為0.6-1.0mm。