[发明专利]一种陶瓷基复合材料测温方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷基复合材料测温方法，属于陶瓷基复合材料等强度领域。

背景技术

航空发动机涡轮工作环境恶劣，对于涡轮叶片需要耐高温，高强度等特性。根据推重比的定义，推重比的提高将基于发动机推力的提高和发动机重量的减少，而发动机推力的提高在很大程度上依赖于涡轮前温度的提高。传统高温合金耐高温有极限，并且质量很重。根据先进航空发动机发展的要求，高推比发动机还需减少冷气的使用量。因此，高温合金无法满足高推重比发动机的发展要求，要想既减少冷气量，又提高涡轮前温度，就必须使用能耐高温的复合材料。陶瓷基复合材料在高温试验状态下时，需要对其测温，由于陶瓷基复合材料属于新型材料，其发射系数等数据的缺少，非接触式测量难以准确进行；而陶瓷基复合材料的非导电性使得其采用焊接热电偶的温度测量无法实现。

发明内容

本发明技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种陶瓷基复合材料测温方法，以解决陶瓷基复合材料难以进行接触式测温这一问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种陶瓷基复合材料测温方法，其特征在于包括：

将热电偶的测温头贴在试验件的测温点位置，并用重物压住引线，防止在粘贴时有偏移；

在保证热电偶的位置固定时，将高温胶均匀涂在金属薄片上；

将涂满高温胶的金属薄片，覆盖在热电偶测温头位置，并按压结实，并用重物压住，让其自行干燥。

根据本发明的另一个方面，提供了一种陶瓷基复合材料测温方法，其特征在于包括：

A)将热电偶的测温头贴在试验件的测温点位置，压住热电偶的引线，防止引线的偏移；

B)将高温胶均匀涂在一个金属薄片上；

C)在保证热电偶的位置固定的同时，将涂有高温胶的金属薄片覆盖在热电偶的测温头位置，并压住金属薄片，让高温胶自行干燥；

D)对试验件加热，并用热电偶进行温度测量。

根据本发明的又一个方面，提供了一种用于陶瓷基复合材料的测温装置，其特征在于包括：

热电偶，热电偶的测温头被贴在试验件的测温点位置，

金属薄片，其覆盖在热电偶的测温头位置，

其中，通过在保证热电偶的位置固定的同时，将涂有高温胶的金属薄片覆盖在热电偶的测温头位置并压住金属薄片，让高温胶自行干燥，从而将金属薄片与热电偶固定在一起。

本发明与现有技术相比的优点在于：利用本发明接触式测温满足工程要求，用耐高温金属薄片覆盖，高温胶粘贴，解决了陶瓷基复合材料无法进行焊接测温这一工程难题。

附图说明

图1为热电偶粘贴示意图；

图2为热电偶粘贴俯视说明图

图3为热电偶粘贴剖视说明图；

图4为热电偶粘贴焊接对比说明图。

附图标记：

1：陶瓷基复合材料试验件，2：耐高温金属薄片，3：薄片式热电偶，4：高温胶，5：高温合金；6：普通热电偶。

具体实施方式

根据本发明的一个实施例包括如下步骤：

(1)首先，如图1所示，按照陶瓷基复合材料试验件1在最下面，中间为薄片式热电偶3，最上面用耐高温金属薄片2覆盖的顺序，设置试验件1、薄片式热电偶3、耐高温金属薄片2。并将薄片式热电偶3的测温头紧靠在需要测温的位置上(例如，可以先用铅笔在在试验件1上画出需要测温的位置)，同时用重物压住引线，也可以用透明胶固定引线，防止在粘贴过程中测温头的位置发生偏移；

(2)在保证热电偶3的位置固定的同时，将高温胶4均匀涂在耐高温金属薄片2上；将涂满高温胶4的耐高温金属薄片2覆盖在热电偶3的测温头位置，并按压均匀，防止有气泡产生，再用重物压住，让其自行风干；最终外观图如图2所示，图3为高温胶4使得耐高温金属薄片2和陶瓷基复合材料试验件1紧密粘贴在一起，并固定住了薄片式热电偶3；

(3)在如上粘贴热电偶3的基础上，如图4所示，选取高温合金5代替陶瓷基复合材料试验件1作为试验对象，进行普通热电偶6的焊接法与薄片式热电偶3的粘贴方法进行两种测温方法的对比，实验结果由高温合金5上选取的三个点采集得到。在高温合金的三个点都焊接上热电偶6(采用电焊机焊接)，并粘贴薄片式热电偶3(其中，选取的耐高温金属薄片2的材料为0Cr18Ni9Ti，规格为厚度0.01mm，大小可以盖住薄片式热电偶3即可，高温胶4选取的是C-2耐高温无机胶)。实验结果，如下表所示：

从结果中可以看出，粘贴热电偶3与焊接热电偶6在三个不同点的测量结果，差距不大。