[发明专利]一种等离子烧蚀性能测试装置

说明书

本发明涉及一种等离子烧蚀性能测试装置，属于烧蚀测试技术领域。所述装置包括压盖、试样盒内套、试样盒外套、顶杆和支撑座，试样盒内套和试样盒外套内外配合，压盖与试样盒外套前端螺纹配合且可压紧试样盒内套前端，顶杆前端嵌套在试样盒内套中，后端与试样盒外套后端螺纹配合；支撑座的一端与试样盒外套固定，另一端与烧蚀平台固定；试样盒外套上靠近压盖的一侧设有进水管路，远离压盖的一侧设有出水管路；内套、外套之间开有水冷循环通道；试样放置在内套前端，并通过顶杆顶紧，压盖中心部位为镂空结构。所述装置耐烧蚀、具备良好的冷却循环系统能够耐高温、可重复利用，同时便于拆装更换试样，此外测试过程中可对测量试样的背温进行测量。

技术领域

本发明涉及一种等离子烧蚀性能测试装置，属于烧蚀测试技术领域。

背景技术

复合材料(如碳/碳复合材料、碳/陶复合材料等)具有烧蚀率低、烧蚀热高、抗热震好和高温力学性能优良等特点，是常用的航天器及武器防热材料。等离子烧蚀可很好模拟复合材料低压高焓烧蚀态，因此常被用于表征考核复合材料的烧蚀性能。然而随着复合材料工作环境越来越严苛，等离子烧蚀测试要求的不断提高，目前现有的等离子烧蚀测试装置已无法满足使用要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种等离子烧蚀性能测试装置，所述装置。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种等离子烧蚀性能测试装置，所述装置包括压盖、试样盒内套、试样盒外套、顶杆和支撑座，其中，试样盒内套和试样盒外套内外配合，压盖与试样盒外套前端螺纹配合且可压紧试样盒内套前端，顶杆前端嵌套在试样盒内套中，顶杆后端与试样盒外套后端螺纹配合，支撑座的一端与试样盒外套固定，支撑座的另一端与烧蚀平台固定，试样盒外套上靠近压盖的一侧设有进水管路，试样盒外套上远离压盖的一侧设有出水管路，试样盒内套和试样盒外套之间开有水冷循环通道；试样放置在试样盒内套前端，并通过顶杆顶紧，压盖中心部位为中空结构，等离子射流通过压盖的中空结构冲烧到试样上。

进一步的，所述试样盒内套和试样盒外套为黄铜材质，其中，试样盒内套为中空结构，作为测温通道，试样盒内套靠近压盖一端放置试样。

进一步的，所述压盖的材质为C/C复合材料。

进一步的，所述试样盒外套周向上设有多路进水管路和出水管路。

进一步的，所述顶杆为中空结构，顶杆后端设有测温通孔，可用于测试试样的背温。

进一步的，所述顶杆的后端设有胶木套。

进一步的，所述顶杆前端与试样接触面上涂有热障涂层。

进一步的，所述水冷循环通道为锥台结构。

使用时，将试样盒内套与试样盒外套装配好，通过底座固定在烧蚀平台上；将试样放置在试样盒内套中；将压盖通过螺纹与试样盒外套一端连接，同时压紧试样盒内套；将顶杆通过螺纹与试样盒外套另一端连接，同时将试样固定在试样盒内套中；打开阀门通入冷却循环水；根据GJ323-1996规定设置烧蚀工艺参数，采用等离子喷枪进行等离子烧蚀性能测试，同时通过顶杆中心孔测量试样背壁温度；手动旋出顶杆，将试样取出。

有益效果

所述装置耐烧蚀、具备良好的冷却循环系统能够耐高温、可重复利用，同时便于拆装更换试样，此外测试过程中可对测量试样的背温进行测量。具体的：(1)压盖材质选择C/C复合材料，能够承受热流密度≥25120kW/m²等离子焰流的冲刷；(2)试样盒内套、外套形成的水冷通道，能够实现喷射强制水冷，提高了装置的耐高温性能；(3)装置能长期重复使用，压盖等损耗件方便更换，降低测试成本；(4)测试装置具有良好的隔热设计，方便拆装式样从而能够实现连续等离子烧蚀性能测试(5)测试装置留有测温通道，可以实时测试时背温的实时监控。

附图说明