[发明专利]一种用于两箱式热冲击实验箱的批量试件依次导入装置

说明书

本发明公开了一种用于两箱式热冲击实验箱的批量试件依次导入装置。它包括一个转轴，一个试件夹持盘与一个带孔挡板。试件夹持盘上套有石墨套筒，两者之间构成隔热区。转轴一端穿透过试件夹持盘与石墨套筒，嵌入带孔挡板与其连接，另一端伸至高温腔外。试件夹持盘上有一批孔洞，每个孔洞中由上到下依次安装螺栓、弹簧、隔热保护结构、试件，对应试件竖直高度区域的试件夹持盘上间隔性镂空。带孔挡板上有一个通孔。支架固定住试件夹持盘。本发明的优点是：试件的初始条件达到了较高温度且受热均匀，并精确控制热冲击目标温度、初始热冲击环境，试验准确性和效率提高。

技术领域

本发明涉及一种温度冲击试验装置，具体涉及一种用于两箱式热冲击实验箱的批量试件依次导入装置。

背景技术

超高温陶瓷材料(Ultra-high-temperature ceramics，简称UHTCs) 一般是指在2000℃以上的高温下使用的一类陶瓷材料，主要指一些过渡金属的硼化物、碳化物和氮化物。

高超声速飞行器是航空航天科技向新的飞行极限进行探索的重要领域。它将对空天一体化的实现产生巨大的推动作用，是航空先进国家近年发展的热门领域。随着空天飞行器机动性和突防能力要求的增加，近年来世界各国都相继开展了高超声速飞行器的研究。而超高温陶瓷材料具有 3000℃左右的高熔点，以及高硬度、高导热率、良好的抗氧化性和抗热震性、中等的热膨胀系数等优良的性能，因此非常适合做超声速航天飞行器高温结构材料。但是因陶瓷材料固有的脆性，致使其抗热冲击性能较差，热冲击破坏是造成陶瓷材料破坏的重要原因。因此，研究陶瓷材料的抗热冲击性能就显得十分重要和必要。

中国专利文献CN104483224A于2015年1月14日公开了“一种用于陶瓷材料升温热冲击的试验箱”，该专利申请实现了陶瓷试件的表面加热均匀，能精确地控制热冲击的目标温度。但是其试件夹持机构和导向丝构成的试件导入机构装置存在以下问题：

1、由于一次实验只能夹持一个试件，导致实验效率低下。

2、采用弹簧夹夹持试件，一次实验只能夹持一个试件，由于材料本征脆性使得热冲击试验结果分散性大，而一次实验只能做一个试件，在进行下一个试件的实验时需要重新加载试验环境，不能保证试验环境的一致性从而消除试验环境差异带来的影响，使得表征结果精度较低、可靠性差。

3、由于该专利中试件由套环与导向丝控制下落姿态，所以难以实现速度的大范围调节控制。

4、由于夹持装置弹簧夹只能在较低初始温度下使用，不能实现初始温度较高下的受热冲击的情况。

以上问题使试验过程出现较大误差，实验结果不全面完备且不能很好表征陶瓷材料的抗热冲击性能。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种用于两箱式热冲击实验箱的批量试件依次导入装置，且能够重复使用，提高效率。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括一个转轴，一个试件夹持盘与一个带孔挡板。试件夹持盘上套有石墨套筒，两者之间构成隔热区。转轴一端穿透过试件夹持盘与石墨套筒，嵌入带孔挡板与其连接，另一端伸至高温腔外，可转动。试件夹持盘上有一批孔洞，每个孔洞中由上到下依次安装螺栓、弹簧、隔热保护结构、试件，对应试件竖直高度区域的试件夹持盘上间隔性镂空。试件夹持盘与带孔挡板相互紧挨，带孔挡板上只有一个通孔，位于与试件夹持盘的孔洞同一圆周线上。使用该装置时，将其放置在试验箱的上高温腔中。试件夹持盘通过支架固定在基座上。下高温腔底部铺有一层厚碳毡。上高温腔和下高温腔被舱门分开。

本发明的技术效果是：

1、在陶瓷试件的抗热冲击性能的测试中，实现同批试件的初始环境条件(试验初始温度、环境氛围)，目标环境条件(目标温度)完全一致；