[发明专利]一种高温高压原位微动磨损试验装置

权利要求书

1.一种高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，该装置设有：激振器、热电偶、工作电极/辅助电极座、高压釜盖、液压缸、高压釜体、立柱、定位板、第一试样夹持加载装置、运动轴、上直线导轨、工作电极、运动轴导向支架、辅助电极、连接螺母Ⅰ、参比电极座、参比电极、下直线导轨、上导向平台板、上部导向杆、下部导向杆、下导向平台板、连接螺母Ⅱ，具体结构如下：

高压釜采用高压釜盖和高压釜体倒立式结构，高压釜盖在下，高压釜体在上；高压釜盖穿上设置热电偶、运动轴、工作电极/辅助电极座、参比电极座及外置参比电极，高压釜体内设置辅助电极、工作电极，辅助电极和工作电极分别通过导线穿过工作电极/辅助电极座；参比电极安装于参比电极座上，参比电极的导液管伸至高压釜体内；运动轴为上部导向杆和下部导向杆之间通过连接螺母Ⅰ分段连接构成，其中：运动轴的上部导向杆穿过上导向平台板中心的上直线导轨，引导运动轴上下运动，上导向平台板通过其上的固定孔与高压釜体内的运动轴导向支架连接，运动轴的上部导向杆装有第一试样夹持加载装置于高压釜体内，下部导向杆和高压釜之间设有压力平衡机构，并通过密封圈进行密封，运动轴的下部导向杆与激振器上连接杆通过连接螺母Ⅱ相连接。

2.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，激振器外侧设置激振器导向支架杆，激振器导向支架杆的顶部安装下导向平台板，连接杆穿过下导向平台板中心的下直线导轨，激振器的激振头引导连接杆上下运动，通过连接杆带动运动轴上下运动。

3.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，工作电极相当于摩擦副第二试样，工作电极与第一试样夹持加载装置一端安装的摩擦副第一试样相对接触设置，通过运动轴带动摩擦副第一试样，实现摩擦副第一试样、摩擦副第二试样之间的相对摩擦运动；其中，摩擦副第一试样和摩擦副第二试样采用不锈钢、镍基合金、锆合金、硬质合金或氧化铝加工而成，摩擦副第一试样和摩擦副第一试样夹持加载装置以及摩擦副第二试样与摩擦副第二试样的第二试样夹持装置均采用表面覆盖有ZrO₂的Zr-4合金进行绝缘。

4.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，在运动轴下部设有运动轴轴套，运动轴轴套外部设有运动轴冷却水套，运动轴冷却水套上分别设有运动轴冷却水入口和运动轴冷却水出口。

5.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，高压釜体上方设置定位板，高压釜体顶部与定位板相连，高压釜体的外侧设置两个半环形的陶瓷加热套。

6.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，高压釜外设置两个立柱形成双立柱支架，双立柱支架两侧分别设有液压缸，液压泵的输出端与液压缸连接；两个立柱穿过定位板上的开孔内侧分别设置滑块，定位板通过滑块与立柱滑动配合。

7.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，运动轴上设置位移传感器，使用位移传感器对微动磨损过程中微动振幅进行高频实时测量，并通过信号采集处理控制系统对微动磨损过程的微动振幅进行精确控制；摩擦副第一试样在运动轴的驱动下做幅值为微米级、频率小于500Hz的正弦振动，并且通过信号采集处理控制系统对微动频率进行精确调节。

8.按照权利要求1所述的高温高压原位微动磨损试验装置，其特征在于，辅助电极采用以铂丝为导线的铂片，铂丝外部套有聚四氟乙烯热缩管，工作电极通过外部套有聚四氟乙烯热缩管的锆丝、镍丝或不锈钢丝作为导线点焊在摩擦副第一试样上；工作电极和辅助电极通过工作电极/辅助电极座引出，配合电化学工作站检测微动磨损过程中的电化学信号，电化学工作站上的工作电极、辅助电极和参比电极的引线夹头分别与工作电极的导线、辅助电极的导线和参比电极的导线连接，通过电化学工作站采集和记录试样原位微动磨损过程中的电流变化，将微动磨损过程中试样表面膜不断发生破坏这一过程的电化学信号检测出来。