[发明专利]一种超高温抗氧化性能试验平台及试验方法

说明书

本发明属于材料性能检测领域，特别是一种超高温抗氧化性能试验平台，包括立式炉体和炉体上端的炉门，炉体下部设置有真空装置和保护气体补充装置，炉体内设有保温层，保温层顶部设置有隔热门组件，中部设置有放置样件的托板，托板与顶出装置连接，并能够由顶出装置顶出隔热门组件，炉门上方设置有检测仪器。本发明采用把发热体加热环境与氧化试验环境分离，加热时，炉体内冲入保护气体为气体保护环境，加热完成后，将被加热的样件从气体保护环境迅速的移动到氧化环境，使高温样件在氧化气氛下发生氧化作用，而发热体还在气体保护环境中，保护发热元件不受氧化，大大提高了发热元件的寿命，减少试验成本，具有较好的市场价值。

技术领域

本发明属于材料性能检测领域，特别是一种超高温抗氧化性能试验平台及试验方法。

背景技术

随着工业技术的发展，航天航空业、导弹技术等发展迅速，航天航空业发展需要具有耐高温，抗恶劣环境，抗氧化等特点的材料，陶瓷材料，碳纤维材料、复合材料，以其优异耐高温、抗氧化的特殊性能，得到越来与多的应用，并且这些性能非常适用于航天器、高速导弹，如果要将陶瓷材料、碳纤维材料、复合材料应用，首先要解决材料的检测设备和方法问题。

传统试验的方法是将样件在炉膛内加热、保温一段时间后，冷却，然后，把样件从炉膛内取出，检测样件的变化，通常这种操作称为烧结、加热退火、回火工艺。为了试验样件在超高温条件下的性能，需要在真空或保护气体下进行，这时需要将样件加热到设定的温度，加热元件所处的环境和温度就是样件试验环境。因此，传统工艺进行样件的抗氧化试验时，样件最高的抗氧化试验温度与发热体抗氧化温度保持一致，或者低于发热体抗氧化温度，这就对超高温加热的发热体提出非常高的要求，大大提高了试验成本，同时由于发热体的氧化也会对试验产生影响。

发明内容

为了检测超高温环境下材料的抗氧化性能，但又不能让发热体氧化，本发明提出了一种超高温抗氧化性能试验平台。

本发明为解决上述问题，采用的技术方案为：一种超高温抗氧化性能试验平台，包括立式炉体和炉体上端的炉门，炉体下部设置有真空装置和保护气体补充装置，炉体内设有空心无顶保温层，并通过保温层支架与炉体内壁连接，保温层顶部设置有能够横向平移开启的隔热门组件，保温层内底部设置有发热体，保温层中部设置有放置样件的托板，托板与设置在炉体底部的顶出装置连接，并能够由顶出装置顶出隔热门组件，炉门上方设置有用于检测样件温度变化和形态变化的检测仪器。

进一步地，顶出装置包括设置在托板下方并与其连接的耐高温支撑杆，保温层底面开有供支撑杆通过的通孔，隔热门组件中间开有支撑杆向上顶出时隔热门组件还能够关闭的避让孔，支撑杆下端伸出炉体底部并连接升降气缸。

进一步地，支撑杆通过水冷连接杆与升降气缸连接。

进一步地，隔热门组件包括：两个隔热门、导向轨道、气缸支架和两个隔热门气缸，所述导向轨道与保温层连接，隔热门气缸通过气缸支架安装在炉体外侧，隔热门气缸的活塞伸出杆伸入炉体的与隔热门连接，两个隔热门分别在各自的隔热门气缸的带动下沿导向轨道移动。

进一步地，导向轨道设置在环形隔热层A上，环形隔热层A内侧壁与保温层连接，外侧壁与炉体内壁连接，上表面与隔热门下表面接触。

进一步地，隔热门上方设置有环形隔热层B，其外侧壁与炉体内壁连接，内侧壁与保温层内壁对齐，下表面与隔热门上表面接触，加强隔热效果。

进一步地，检测仪器采用热像仪和工业摄像机。

进一步地，炉体和炉门采用双层空心结构，中间通入冷却水对炉体进行冷却。

进一步地，发热体采用U型发热体，发热端在保温层内，接线端在保温层与炉体之间接线。

一种用上述试验平台的超高温抗氧化性能试验方法，包括以下步骤：

1）准备好热像仪和工业摄像机，使其处于工作状态，准备好计算机，开启成像分析软件系统；