[發明專利]潛熱材料使用可靠性的測試裝置及方法

在審

• 申請號: 202011037398.8
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112162008A
• 公開（公告）日: 2021-01-01
• 發明（設計）人: 冀志江;王永超;王靜;解帥;馬超;陳繼浩;曹延鑫;張琎珺;劉蕊蕊
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 霍紅艷;劉鐵生

本發明涉及一種潛熱材料使用可靠性的測試裝置及方法，所述測試裝置包括測試箱體；所述測試箱體內的頂部安裝有可沿豎直方向往復運動的提拉單元，所述提拉單元與數據采集單元相連；所述測試箱體內的底部安裝有導軌，所述導軌上活動連接有試驗臺，所述試驗臺內固定有換熱單元；所述換熱單元包括工作池，所述工作池包括加熱池及冷卻池；其中，所述試驗臺沿水平方向往復運動時，所述加熱池和冷卻池交替地位于提拉單元的正下方。本發明所述的測試裝置高度自動化，能夠全面記錄潛熱材料全壽命周期的熱歷史行為，便于統計分析潛熱材料在使用壽命內的故障率，實現對?50℃～300℃超寬溫區內潛熱材料使用可靠性的快速評估。

技術領域

本發明屬于功能材料測試設備領域，具體涉及一種潛熱材料使用可靠性的測試裝置及方法。

背景技術

顯熱儲熱主要依靠自身比熱容和儲熱溫差儲存熱量，儲能密度小，儲放熱效率低；與顯熱儲熱不同，潛熱儲熱依靠自身分子結構的變化來儲存熱量，在同一小溫度差內的儲熱量是顯熱儲熱的近百倍。潛熱材料在電子器件控溫、武器裝備紅外示假、集中儲熱儲冷等領域具有廣泛應用。

電子器件控溫、武器裝備以及航空航天等高精尖應用領域對潛熱材料的使用可靠性有極高要求。材料任何一次突發失效都會造成系統部件甚至系統整體的癱瘓，材料的使用可靠性是其能否被采用的先決條件。潛熱材料的使用可靠性主要指潛熱材料在設計使用壽命內，無故障進行循環儲熱放熱的能力。目前，潛熱材料的測試主要依靠差示掃描量熱儀，依靠這類設備只能對5～10毫克的樣品材料進行儲放熱量的測試，無法獲取較大體積樣品材料循環過程中任意一次的熱歷史情況，也無法對樣品的故障率進行分析和研究。因此，提供一種能夠測試較大體積潛熱材料使用可靠性的裝置，對彌補潛熱材料測試領域的空白，提高潛熱材料循環測試效率具有重要意義。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種潛熱材料使用可靠性的測試裝置及方法，以解決現有潛熱材料測試中存在的取樣量少、測試誤差大、耗時長以及效率低等問題。

本發明的目的及解決其技術問題是采用以下技術方案來實現的。依據本發明提出的一種潛熱材料使用可靠性的測試裝置，包括測試箱體；

所述測試箱體內的頂部安裝有可沿豎直方向往復運動的提拉單元，所述提拉單元與數據采集單元相連；

所述測試箱體內的底部安裝有導軌，所述導軌上活動連接有試驗臺，所述試驗臺內固定有換熱單元；所述換熱單元包括工作池，所述工作池包括加熱池及冷卻池；

其中，所述試驗臺沿水平方向往復運動時，所述加熱池和冷卻池交替地位于提拉單元的正下方。

優選的，前述的潛熱材料使用可靠性的測試裝置中，其中所述加熱池內設有加熱池溫度傳感器、冷凝器及輔助加熱元件，所述冷凝器的兩端穿過加熱池的池壁與第一壓縮機連接，所述冷卻池內設有冷卻池溫度傳感器及蒸發器，所述蒸發器兩端穿過所述冷卻池的池壁與第二壓縮機連接。

優選的，前述的潛熱材料使用可靠性的測試裝置中，其中所述加熱池及冷卻池的頂部分別蓋設有加熱池內蓋板及冷卻池內蓋板，所述加熱池內蓋板和冷卻池內蓋板上分別開設有多個試樣孔；所述加熱池及冷卻池的底部及四周均設置有有機無機復合保溫層，厚度≥0.2cm；所述第一壓縮機及第二壓縮機分別固定于試驗臺內的底部。

優選的，前述的潛熱材料使用可靠性的測試裝置中，其中所述提拉單元包括提拉本體及與所述提拉本體連接的夾持器；所述數據采集單元包括多個樣品容器，每個樣品容器內容設有樣品溫度傳感器，所述樣品溫度傳感器連接有數據記錄儀；所述夾持器固定有多個樣品容器；多個所述樣品容器內盛裝有潛熱材料。

優選的，前述的潛熱材料使用可靠性的測試裝置中，其中所述加熱池內容納有加熱池工作液，所述冷卻池內容納有冷卻池工作液。