[發明專利]一種材料高溫力學性能的三點彎曲檢測裝置

在審

• 申請號: 201911084193.2
• 申請日: 2019-11-07
• 公開（公告）號: CN110823713A
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 朱旺;吳喬;楊麗;周益春
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: G01N3/20
• 分類號: G01N3/20;G01N3/02;G01N3/04
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

本發明公開了一種材料高溫力學性能的三點彎曲檢測裝置，包括：加熱系統(1)、加載系統(2)和DIC實時觀察系統(3)；所述加熱系統(1)用于盛放及加熱待測樣品；所述加載系統(2)用于對所述待測樣品施加力作用；所述DIC實時觀察系統(3)用于透過所述加熱系統(1)觀察所述待測樣品各部分的應變。該設備通過加熱系統(1)對待測樣品進行加熱，同時通過加載系統(2)對待測樣品施加力的作用，再通過DIC實時觀察系統(3)觀測樣品各點的應變，還可以觀測樣品彎曲下的真實撓度，甚至可實時的觀察出哪個位置在哪個時刻出現了裂紋，免除了應用傳統設備的復雜步驟，并且減少了實驗耗材，節約了實驗成本。

技術領域

本發明涉及材料檢測技術領域，尤其涉及一種材料高溫力學性能的三點彎曲檢測裝置。

背景技術

熱障涂層(Thermal Barrier Coatings)是一層陶瓷涂層，它沉積在耐高溫金屬或超合金的表面，熱障涂層對于基底材料起到隔熱作用，降低基底溫度，使得用其制成的器件(如發動機渦輪葉片)能在高溫下運行，并且可以提高器件(發動機等)熱效率達到60％以上。

目前，熱障涂層在我國航空發動機渦輪葉片上的應用研究已經開始并得到重視，已在某些渦輪葉片上噴涂出熱障涂層，取得了階段性成果。熱障涂層技術的應用可以大幅提升發動機和地面燃氣輪機的綜合性能，延長其使用壽命，是高性能發動機和燃氣輪機研制的關鍵技術之一，隨著我國大飛機、地面燃氣輪機、固體燃料發動機技術的不斷進步，對熱障涂層的需求將會越來越巨大，熱障涂層將在航天、艦船、核工業、汽車等領域的熱端部件上擁有廣泛的應用前景。與此同時，熱障涂層制造工藝及設備將得到不斷改進，設計人員對帶熱障涂層的認識將更加全面，熱障涂層工藝人員技術也將更加嫻熟。

熱障涂層制造工藝日漸完善，但是熱障涂層的檢測設備還是停留在非常落后的階段，目前的檢測設備還無法通過一次實驗檢測材料的高溫力學性能。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是提供一種材料高溫力學性能的三點彎曲檢測裝置以解決現有技術無法實時觀察樣品在高溫環境中彎曲的應變和撓度。

(二)技術方案

為解決上述問題，本發明的第一方面提供了一種材料高溫力學性能的三點彎曲檢測裝置，包括：加熱系統、加載系統和DIC實時觀察系統；所述加熱系統用于盛放及加熱待測樣品；所述加載系統用于對所述待測樣品施加力作用；所述DIC實時觀察系統用于透過所述加熱系統觀察所述待測樣品各部分的應變。

進一步地，所述加熱系統包括：爐體和加熱裝置；所述爐體用于盛放及加熱待測樣品；所述加熱裝置用于對所述爐體加熱，從而使爐體內部的加熱腔升溫。

進一步地，所述加熱裝置包括以下至少之一：電阻加熱、感應加熱、電弧加熱、電子束加熱、紅外線加熱和介質加熱。

進一步地，所述加載系統包括：夾具、壓桿、支桿及拉伸機系統；所述夾具用于夾持所述待測樣品，并且置于所述爐體內部；所述壓桿的一端與所述拉伸系統的第一加載端連接，且所述壓桿貫穿所述爐體，所述壓桿的另一端與所述夾具連接；所述支桿的一端與所述拉伸系統的第二加載端連接，且所述支桿貫穿所述爐體，所述壓桿的另一端與所述夾具連接；所述壓桿與所述支桿對所述夾具施加相反的作用力。

進一步地，所述夾具包括板狀的第一夾持部和第二夾持部；所述第一夾持部的一面與所述壓桿連接，所述第一夾持部的另一面設置有第一帶狀凸起；所述第二夾持部的一面與所述支桿連接，所述第二夾持部的另一面設置有第二帶狀凸起和第三帶狀凸起；所述第一帶狀凸起相對于所述第二帶狀凸起和所述第三帶狀凸起對所述待測樣品施加相反的作用力，從而夾住所述待測樣品。

進一步地，所述第一帶狀凸起、第二帶狀凸起和所述第三帶狀凸起平行設置。

進一步地，所述夾具、壓桿和支桿的材料為SiC。