[实用新型]材料高温力学性能测试用夹具

说明书

本实用新型公开了一种材料高温力学性能测试用夹具，属于性能测试用夹具设计及制造技术领域。该夹具为拉伸夹具，所述拉伸夹具包括拉杆、锁紧螺母和垫块；其中：所述拉杆包括上拉杆和下拉杆，上拉杆与下拉杆的夹持端均设有外螺纹，夹持端安装完测试样品Ⅰ后通过套装的锁紧螺母锁紧，实现对夹持端的保护。该夹具可实现温度1000～1700℃空气、惰性气氛和真空等环境使用，以及1800℃以上惰性气氛或真空下使用。同时，夹具具有较高的使用寿命和较低测试成本。

技术领域

本实用新型涉及性能测试用夹具设计及制造技术领域，具体涉及一种材料高温力学性能测试用夹具。

背景技术

以碳纤维增强碳基、陶瓷基、超高温陶瓷基复合材料，碳化硅纤维增强陶瓷基复合材料为代表的特种高温材料已广泛应用于航空、航天、兵器等领域，如火箭发动机喷管、喉衬，航空发动机叶片等。该类热端部件服役温度一般在1200～3000℃，材料高温力学性能评价对武器系统安全服役起到至关重要作用。

目前，高温力学性能测试夹具主要有高温合金夹具(使用温度≤900℃)和C/C复合材料夹具(使用温度1000～2500℃)。高温合金夹具因其使用温度低，难以满足超高温材料的测试需求；C/C复合材料夹具虽然使用温度满足测试要求，但因其不耐氧化，在使用过程中损耗大，使得测试成本较高，极大限制了其使用，同时C/C复合材料夹具在拉伸力太大时材料易发生层间断裂导致夹具拉断。

因此，需开发一种耐高温、抗氧化、高温强度优异的测试夹具，为超高温力学试验的开展提供保障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种材料高温力学性能测试用夹具，该夹具耐高温、抗氧化、具有优异的高温强度，不易拉断。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种材料高温力学性能性能测试用夹具，包括拉伸夹具和弯曲夹具，各夹具具体结构如下。

一、接伸夹具：

所述拉伸夹具包括拉杆、锁紧螺母(3)和垫块(5)；其中：所述拉杆包括上拉杆(2)和下拉杆(6)，上拉杆(2)与下拉杆(6)的夹持端均设有外螺纹，夹持端安装完测试样品Ⅰ(4)后通过套装的锁紧螺母(3)锁紧，实现对夹持端的保护。

所述拉杆的样品夹持端的轴向设有插入槽，同时在垂直于拉杆轴向设有通孔，测试样品端部经由插入槽进入通孔后，在通孔两侧各放置一个弧形垫块对测试样品端部进行固定；所述弧形垫块的内侧表面与测试样品端部的侧表面相贴合，弧形垫块的外侧表面与所述通孔的内表面贴合；通过通孔内垫块(5)实现测试样品Ⅰ与拉杆完全贴合。

所述拉杆的端部均设有销钉孔Ⅰ(1)，拉杆通过销钉固定在力学试验机上。

所述锁紧螺母(3)锁紧后，保持与拉杆夹持端端面齐平。

二、弯曲夹具：

所述弯曲夹具包括压杆(8)、底板(11)和支撑辊(10)，其中：所述压杆(8)的上端设有销钉孔Ⅱ(7)，压杆(8)通过销钉固定在力学试验机上，压杆(8)底端为圆弧面；所述底板(11)上表面设有两个平行排列的圆弧状条形凹槽，所述支撑辊(10)置于凹槽内，两者弧度保持一致紧密结合，测试样品Ⅱ(9)置于支撑辊(10)上。

所述拉伸夹具与弯曲夹具的制备材料为中间基层与基层两侧外层复合形成的三层结构，其中基层为C/C复合材料，外层为SiC涂层。

本实用新型的有益效果是：