导电陶瓷超高温力学特性测试系统的研制及热冲击实验

发布时间：2018-05-09 10:39

  本文选题：超高温陶瓷 + 直接电加热测试系统　； 参考：《重庆大学》2015年硕士论文

【摘要】：本文利用直接电阻加热法加热速度快、效率高等优点,研制了一台轴向全浮动式微型超高温实验系统,并配套设计了集成测量系统,可实现导电陶瓷在超高温环境下的拉伸力学特性测试。超高温陶瓷被广泛应用于金属熔融坩埚、电炉电极、刀具及超高速飞行器再入大气层防护等领域,其熔点通常在3000?C以上。目前研究超高温陶瓷高温物化特性的主要方法是电炉加热,与直接电阻加热法相比,电炉加热获取试件的温度场较均匀,且可使用平均法测量应变。利用超高温实验系统进行了二硼化锆基超高温陶瓷的常规拉伸试验和预载热冲击实验,取得了较好的结果。本文取得了以下主要研究进展:①研制了一台导电陶瓷材料超高温力学特性测试系统。该系统由硬件和软件两大部分组成。硬件部分由加温、加载、真空或气体环境、测量与控制、冷却等子系统构成。可进行最高工作温度3000?C,最大温升率3000?C/s以上的超高温导电陶瓷基本力学特性测试。所研制的测试系统具有体积小,精度高,加热速度快,试验效率高,安全、节能、环保等特点。②开发了一套对试验过程中的电学、力学和热学量的测量结果进行数据采集、处理及对试验过程进行伺服控制的集成测量与控制系统。利用VB对采集卡进行二次开发,实现了对力传感器、夹头位移传感器、电流传感器、比色计、直线步进电机的AD采集,不仅可实时采集、显示与存储各类物理量的测试值,实时观测试件表面,还可通过反馈补偿的方法实现对不同试验参数及试验过程的高精度控制。③使用该实验系统进行了2Zr B基陶瓷的不同温度下的超高温常规力学特性测试和热冲击试验研究,其中热冲击试验研究含恒电流热冲击、恒温升率热冲击、预载热冲击三种情况,最高温度达2400?C。结果表明预载加速了超高温下材料的失效。
[Abstract]:In this paper , an axial full - floating micro ultra - high temperature experimental system is developed with the advantages of high heating speed , high efficiency and so on by direct resistance heating . The experimental system is composed of hardware and software .

【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ174.13

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本文编号：1865704