[发明专利]一种Ti-Al系金属间化合物阻燃性能试验方法

摘要

本发明属于高温结构材料领域，涉及一种Ti‑Al系金属间化合物阻燃性能试验方法。以一端带顶角的转子试样和中心带圆孔的静子试样构成的摩擦副作为点火源，将空气(或惰性气体)与氧气的预混气流氧浓度作为控制参数，将预混气流温度和压力等其它参数固定于某一数值，通过计算机软件程序调节供气系统的质量流量控制器，提高或降低预混气流氧浓度，直至获得多个点燃和不燃的试验测试点，将这些试验测试点填入预制表格，当静子试样点燃与不燃对应的预混气流氧浓度之差小于1.5％时，将静子试样不燃对应的预混气流氧浓度定义为临界氧浓度，继续重复10次试验，若静子试样均不燃，则该临界氧浓度定量描述了试样点燃与不燃的边界，即定量表征了被测试Ti‑Al系合金的阻燃性能。

主权项

1.一种Ti‑Al系金属间化合物阻燃性能试验方法，其特征在于：采用摩擦点火设备，对Ti‑Al系金属间化合物阻燃性能进行试验，该试验方法包括以下步骤，(1)移开摩擦点火设备中的燃烧室的移动保护盖，将对中用圆锥体和中心带圆孔的静子试样分别放入燃烧室内的旋转轴卡槽和支座夹具中，正向操作与气缸连接的气流导向杆，使圆锥体靠近静子试样，调整静子试样位置，将圆锥体嵌入静子试样的中心圆孔，且静子试样的圆孔中心位于旋转轴的轴线上，固定静子试样，反向操作气流导向杆，使圆锥体离开静子试样，卸下圆锥体，再将一端带顶角的转子试样固定于旋转轴卡槽内，盖上燃烧室的移动保护盖，旋转轴伸出燃烧室的一个侧壁，并经过气缸与传动装置连接，支座夹具垂直于旋转轴的轴线并固定在燃烧室底座上，气流导向杆控制的气流通道经油水分离器、压力表与空气瓶相连接；(2)将供气系统中空气和氧气经压力表、质量流量控制器、预混气流通道与燃烧室的气流入口相连接，然后打开氧气和空气瓶、调节压力表，并运行计算机软件程序调节质量流量控制器，通过质量流量控制器分别将空气和氧气送入预混气流通道进行气体预混；(3)开启预混气流通道出口的气流阀门，将空气与氧气的预混气流送入燃烧室，预混气流氧浓度为21％～100％，预混气流压力不大于1.5MPa，开启电动机控制电源开关，通过电动机带动转子试样作周向转动，转动速度为5000r/min，正向操作气流导向杆，通过气缸内的气流压力推动转子试样作轴向平动且与静子试样接触形成一对摩擦副，气缸内的气流压力为0.15MPa～0.35MPa，待摩擦过程开始，通过秒表记录持续摩擦时间，持续摩擦6s～15s，然后反向操作气流导向杆使转子试样与静子试样分离，关闭供气系统的气流阀门和电动机控制电源开关；(4)观察静子试样产物的形貌并结合摩擦点火过程摄像机的实时记录，判断和确定静子试样是否点燃；如果静子试样不燃，则进行如下步骤：首先，更换上述步骤(1)中的两个试样，提高预混气流氧浓度，重复上述(3)步骤，如果静子试样还不燃，继续更换上述步骤(1)中的两个试样，提高预混气流氧浓度，重复上述(3)步骤，直至静子试样点燃，每次预混气流氧浓度提高5～30％，然后，再更换上述步骤(1)中的两个试样，降低预混气流氧浓度，重复上述(3)步骤，至静子试样不燃，每次预混气流氧浓度降低0.5～20％；如果静子试样点燃，则进行如下步骤：首先，更换上述步骤(1)中的两个试样，降低预混气流氧浓度，重复上述(3)步骤，如果静子试样点燃，继续更换上述步骤(1)中的两个试样，降低预混气流氧浓度，重复上述(3)步骤，直至静子试样不燃，每次预混气流氧浓度降低5～20％，然后，再更换上述步骤(1)中的两个试样，提高预混气流氧浓度，重复上述(3)步骤，至静子试样点燃，每次预混气流氧浓度提高0.5～10％；(5)以此类推，当静子试样点燃与不燃对应的预混气流氧浓度之差小于1.5％时，将静子试样不燃对应的预混气流氧浓度作为临界值继续试验，更换上述步骤(1)中的两个试样，重复上述(3)步骤，若静子试样点燃，则预混气流氧浓度降低0.5％～1.0％，继续更换上述步骤(1)中的两个试样，重复上述(3)步骤，若静子试样不燃，则将此预混气流氧浓度作为新的临界值继续试验，更换上述步骤(1)中的两个试样，重复上述(3)步骤，直至重复10次试验，静子试样均不燃，将上述步骤(1)至步骤(5)得到的多个试验点填入预制表格，其中静子试样重复10次试验均不燃所对应的预混气流氧浓度作为Ti‑Al系金属间化合物点燃与不燃的边界值，该边界值即为评价Ti‑Al系金属间化合物阻燃的性能指标。