陶瓷热保护器耐热冲击性能测试技术的研究

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1、陶瓷热保护器耐热冲击性能测试技术的研究摘要陶瓷具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀和化学稳定性好等优异性能，但是由于陶瓷本身的热疲劳性能较差，容易受到热冲击性能的影响，从而限制了陶瓷构件在高温条件下工作。与定量的机械疲劳试验不同，陶瓷材料的热冲击试验是一种定性的试验。试验过程中，试样只承受循环温度造成的循环热应力的作用。而材料在热应力反复作用下抵抗破坏的能力称为热冲击抗力。人们通过在同一试验条件下对不同材料试样所测裂纹长度的比较，来判断材料的热冲击抗力。热冲击试验具有周期短、成本低、试验数据可靠等优点，因此被广泛应用于新材料研制、工艺选择、原材料

2、复验和失效分析等工作中。但是目前考察材料热冲击试验方面的设备中自动化成分比较少，人工查看和观察的成分多，人工观测的效率低，精度比较差，而且观测也不能及时，同时无法自动记录样件裂纹情况。本课题主要是受某军工单位的委托，对其生产的一种陶瓷产品进行耐热冲击试验，通过对耐热冲击试验的研究制造一部无人值守的全自动热冲击试验台。该试验台包括加热炉、升降台、小车机器人、冷却台、温度检测装置、裂纹检测装置等。通过搬运机械手、冷却滑台、数字量模拟量I／O板、步进电机等一系列装置实现了工作台的无人化操作。本论文的主要任务是研究和探讨了陶瓷热保护器耐热冲击试验。提出了试验方

3、案，并为了保证试验过程中的准确性和精度，对试验试样和相关试验设备进行了编号处理，设计确定了所有试验设备的运动动作和运动参数。确定了能够产生试验所要求温度、湿度、风速环境的仪器设备，包括风机、加湿器、温度控制装置等。还确定了能对试样进行温度检测和裂纹检测的设备。解决了利用热电偶测量试样温度精度比较低，检测时间比较长、范围窄的缺点，提出了红外测温的方案，实现了陶瓷样件的非接触式测量温度，也降低了试验的准备工作量。引入内窥镜装置使陶瓷样件的裂纹检测和记录更加方便、快捷。同时利用智能测录系统，自动记录和生成样件温度变化曲线，并与样件表面的裂纹情况进行对应。关键

4、词：陶瓷，热冲击试验，试验方案，红外测温，内窥镜IICERAMICHEAT-RESISTANTTHERMALPRoTECTIoNDEVICEToTESTTHEIMPACTOFTECHNoLoGYPERFoRMANCEABSTRACTCeramicshasmanyexcellentperformancesuchashighstrength，highhardness，hightemperatureresistance，wearresistance，corrosionresistanceandchemicalstabilityetc．Becauseofcer

5、amicthermalfatiguepropertiesofitsownpoor，vulnerabletotheeffectsofthermalshockperformance，thuslimitingtheceramiccomponentsathightemperatureundertheconditionsofjob．Quantitativedifferentmechanicalfatiguetest，thehotceramicmaterialimpacttestisaqualitativetest．Thecourseoftheexperiment

6、，thespecimenundercyclictemperatureonlycausedbythermalstresstheroleofthecycle．Materialsinthethermalstressresistanceunderrepeateddestructionofthecapacityreferredtoasthermalshockresistance．Throughthesameexperimentalconditionsfordifferentmaterialsbymeasuringthespecimencracklengthcom

7、paredtodeterminethethermalshockresistanceofmaterials．Thermalshocktestwithashortcycle，lowcost，reliabletestdata，etc．，itiswidelyusedinnewmaterialsdevelopment，technologyselection，rawmaterialinspectionandrestorationwork，suchasfailureanalysis．However，inspectionMaterialsthermalshocktes

8、tingofequipmentautomationcomponentslessartifici