[实用新型]热震实验装置和系统

说明书

本实用新型公开了一种热震实验装置和系统，属于热震实验设备领域。该装置包括耐火材料基体和柱形塞杆，所述耐火材料基体上开设有锥形通孔，所述锥形通孔的上孔的直径大于锥形通孔的下孔的直径，所述柱形塞杆的直径大于所述锥形通孔的下孔的直径且小于锥形通孔的上孔的直径，所述柱形塞杆的上端连接有耐热金属丝。本实用新型使得待测试样从加热炉的高温炉膛内快速掉落到热震介质中，代替现有技术中常用的“高温环境下的开炉取样”环节，不用开炉取样，避免了热震实验过程中高温环境下开炉取样所造成的人身伤害和仪器损伤，保证了实验的准确性和操作的简单性，同时提高了工作效率。并且本实用新型结构简单，易于制作，安装方便，操作简单。

技术领域

本实用新型涉及热震实验设备领域，特别是指一种热震实验装置和系统。

背景技术

为保证材料服役的可靠性，对于适用于高温环境下的服役件，其抗热震性的研究是非常必要的。抗热震性是指材料抵抗外界温度急剧变化而不引起破坏的能力，是评价材料抗破坏能力的重要指标。通常的测试方法是将样品放在加热炉中，以一定的升温速率加热至预定的温度，保温后，在空气、水或者油等热震介质中淬火冷却，然后对其残余力学性能进行测量，从而来表征其抗热震性能。

在热震实验过程中，为了实现“淬火冷却”的效果，需要迅速开炉取出样品放入热震介质中，例如ASTM C1525-2004《水淬法测定高级陶瓷的耐热冲击强度的标准试验方法》规定了样品从高温炉到热震介质必须在5s内完成。但开炉取出样品放入热震介质中的过程会受到试样尺寸、数量、试样—炉门—冷却介质三者之间的距离、室内温度及操作人员的熟练程度的影响，势必会影响实验的准确性，也会对实验操作者的人身安全造成威胁，同时对于加热炉的电阻丝造成一定的损伤。

为实现热震实验中的“快速取样”过程，且减小实验的误差，现有技术一般通过如下两个方向进行改进：一是对加热炉的炉体进行设计与改造，实现实验过程的自动化或半自动化，例如中国专利文献CN107478060A、CN 206160730U等。二是设计专门的热震夹具，例如中国专利文献CN 105334103A、CN 109834608A、CN 205074943U等。

但是通过对热震炉的设计与改造实现实验过程的自动化或半自动化的方法，成本高昂，加工工艺繁琐。热震夹具的制备工艺复杂，且不能完全避免“开炉取样”的过程。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种热震实验装置和系统，本实用新型避免了热震实验过程中高温环境下开炉取样所造成的人身伤害和仪器损伤，并且结构和操作简单，效率高。

本实用新型提供技术方案如下：

一种热震实验装置，包括耐火材料基体和柱形塞杆，所述耐火材料基体上开设有锥形通孔，所述锥形通孔的上孔的直径大于锥形通孔的下孔的直径，所述柱形塞杆的直径大于所述锥形通孔的下孔的直径且小于锥形通孔的上孔的直径，所述柱形塞杆的上端连接有耐热金属丝。

进一步的，所述耐火材料基体为耐火砖，所述锥形通孔位于所述耐火砖的中心处。

进一步的，所述锥形通孔侧面的坡度范围为50～70°。

进一步的，所述耐热金属丝为铂丝。

一种热震实验系统，包括加热炉和前述的热震实验装置，所述热震实验装置位于所述加热炉内，其中：

所述加热炉的底部开设有掉落孔，所述加热炉的顶部开设有提拉孔；所述耐火材料基体放置在所述掉落孔上方，并且所述锥形通孔的下孔正对所述掉落孔；所述柱形塞杆位于所述锥形通孔内，并且所述柱形塞杆的下端堵住所述锥形通孔的下孔，所述柱形塞杆与锥形通孔的侧面形成的空间用于放置待测试样；所述耐热金属丝从所述提拉孔伸出所述加热炉；所述掉落孔下方设置有热震介质。

进一步的，所述热震介质盛放于介质容器内，所述介质容器的上方开口。