本發(fā)明屬于陶瓷材料熱物理性能測試設(shè)備，具體涉及一體化陶瓷材料熱物理性能檢測裝置，所測試的熱物理性能包括熱膨脹系數(shù)和隔熱性能。

背景技術(shù)：

1、陶瓷材料因其優(yōu)異的熱物理性能而廣泛地應(yīng)用于船舶，航空航天，土木建筑工程等領(lǐng)域，陶瓷材料在實際工程應(yīng)用過程中通常需要快速，準(zhǔn)確地確定其熱物性參數(shù)，其中最關(guān)鍵的熱膨脹系數(shù)及隔熱性能，通常直接影響各陶瓷材料在工程中的應(yīng)用。

2、當(dāng)前獲取陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)及隔熱性能的主要途徑為理論計算與實驗測量。其中，理論計算方法因考慮的變量較多，計算過程復(fù)雜，應(yīng)用局限較大等問題而不被采納；實驗測量通常是獲取陶瓷材料熱物性的主要方法，然而大部分的測試方法測試過程較長、測試結(jié)果不夠精確且無法直接、快速地得出陶瓷材料的熱膨脹系數(shù)及隔熱性能數(shù)據(jù)。因此，針對目前陶瓷材料快速、準(zhǔn)確地測得其關(guān)鍵熱物性能的核心需求，設(shè)計研發(fā)可進(jìn)行綜合性能測試裝置有著重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有測試陶瓷材料的熱物理性能的準(zhǔn)確性有待提高，實驗周期較長的問題，而提供一種陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置。

2、本發(fā)明陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置包括保溫箱、測試箱、頂部測試裝置、箱內(nèi)測試裝置和冷卻及氣氛控制裝置；在保溫箱上設(shè)置有箱門，保溫箱的箱壁上設(shè)置有隔溫層，隔溫層中埋設(shè)有冷卻管組，保溫箱中內(nèi)置有測試箱，在測試箱的箱體頂壁上設(shè)置有隔熱層，測試箱的左右箱壁以及底部箱壁上設(shè)置有均溫板，每個均溫板的外板面上設(shè)置有加熱棒；

3、在測試箱的頂部設(shè)置有頂部測試裝置，頂部測試裝置包括兩個(旋轉(zhuǎn)式)激光掃描測距儀、隔熱玻璃、熱輻射測試儀和冷卻腔殼，隔熱玻璃設(shè)置在測試箱的頂部，兩個激光紅外掃描測距儀和熱輻射測試儀設(shè)置在隔熱玻璃上，冷卻腔殼罩設(shè)在兩個激光掃描測距儀和熱輻射測試儀的外部；

4、多個箱內(nèi)測試裝置設(shè)置在測試箱內(nèi)，所述箱內(nèi)測試裝置由(總輻射+對流)輻射計和溫度傳感器組成；

5、冷卻及氣氛控制裝置包括氣氛控制箱、冷卻控制箱、第一連接管和第二連接管，氣氛控制箱和冷卻控制箱安裝在保溫箱的外箱壁上，氣氛控制箱內(nèi)裝有氣氛氣瓶，冷卻控制箱內(nèi)裝有冷卻液，第一連接管的一端與氣氛氣瓶相連，第一連接管的另一端與測試箱相連通，第二連接管的一端與冷卻控制箱的出液口相連通，第二連接管的另一端分別與冷卻管組和冷卻腔殼的進(jìn)液口相連通，冷卻管組和冷卻腔殼的出液口通過第三連接管與冷卻控制箱的回流口相連通。

6、本發(fā)明陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置的設(shè)計在具有合理性的同時，也保證了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。該熱物理性能綜合測試裝置主要針對陶瓷材料在高溫環(huán)境下的熱膨脹系數(shù)以及隔熱性能進(jìn)行測試，從而判斷陶瓷材料在工程中的應(yīng)用領(lǐng)域。

7、本發(fā)明采用更為準(zhǔn)確的紅外激光掃描測距方法進(jìn)行熱膨脹系數(shù)測試，同時在測試過程中，對陶瓷材料的熱輻射強(qiáng)度進(jìn)行測試，從而評估陶瓷材料在服役過程中的隔熱性能。其測試過程采用了更為精準(zhǔn)的測試方法，同時獲取陶瓷材料熱膨脹系數(shù)和隔熱性能，提高了實驗數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)度。其結(jié)果可直接預(yù)測陶瓷材料在服役過程中的壽命以及隔熱性能，大大縮短熱防護(hù)涂層的實驗測試階段的時間，提升實驗效率。

技術(shù)特征：

1.陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于該陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置包括保溫箱(300)、測試箱(400)、頂部測試裝置、箱內(nèi)測試裝置(412)和冷卻及氣氛控制裝置(500)；在保溫箱(300)上設(shè)置有箱門(301)，保溫箱(300)的箱壁上設(shè)置有隔溫層(302)，隔溫層(302)中埋設(shè)有冷卻管組(303)，保溫箱(300)中內(nèi)置有測試箱(400)，在測試箱(400)的箱體頂壁上設(shè)置有隔熱層(403)，測試箱(400)的左右箱壁以及底部箱壁上設(shè)置有均溫板(402)，每個均溫板(402)的外板面上設(shè)置有加熱棒(401)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于箱門(301)與保溫箱(300)相鉸接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于在測試箱(400)的內(nèi)部設(shè)置有樣品臺。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于熱輻射測試儀(408)位于兩個激光紅外掃描測距儀(406)之間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于熱輻射測試儀(408)由總輻射計(409)以及紅外測溫儀(410)組成。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于在測試箱(400)的頂箱壁上設(shè)置有真空閥(405)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于是加熱棒(401)呈蛇形排列或平行間隔排列。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于保溫箱(300)放置在底座(100)上。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于在第三連接管(505)上設(shè)置有循環(huán)泵。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，其特征在于所述氣氛氣瓶內(nèi)裝有液氮或者液氦。

技術(shù)總結(jié)
陶瓷材料熱物理性能綜合測試裝置，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有測試陶瓷材料的熱物理性能的準(zhǔn)確性有待提高的問題。本發(fā)明陶瓷材綜合測試裝置包括保溫箱、測試箱、頂部測試裝置、箱內(nèi)測試裝置和冷卻及氣氛控制裝置，保溫箱中內(nèi)置有測試箱，測試箱的左右箱壁以及底部箱壁上設(shè)置有均溫板，每個均溫板的外板面上設(shè)置有加熱棒，在測試箱的頂部設(shè)置有頂部測試裝置，頂部測試裝置包括兩個激光掃描測距儀、隔熱玻璃、熱輻射測試儀和冷卻腔，冷卻及氣氛控制裝置安裝在保溫箱的外箱壁上。本發(fā)明采用更為準(zhǔn)確的紅外激光掃描測距方法進(jìn)行熱膨脹系數(shù)測試，同時在測試過程中，對陶瓷材料的熱輻射強(qiáng)度進(jìn)行測試，從而評估陶瓷材料在服役過程中的隔熱性能。

技術(shù)研發(fā)人員：金國,李啟誠,崔秀芳,王鑫賀,陳卓,井勇智,張志佳,董宇琪
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26