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超高(gao)溫(wen)(wen)航空合金加(jia)(jia)熱測試是航空工業(ye)中(zhong)非常重要(yao)的(de)(de)(de)一個環節(jie)。航空發動(dong)機中(zhong)的(de)(de)(de)舵葉片、燃燒室和噴氣嘴等部件需(xu)要(yao)在高(gao)溫(wen)(wen)、高(gao)壓的(de)(de)(de)環境下工作，因此需(xu)要(yao)使用高(gao)溫(wen)(wen)合成材(cai)料。而這些高(gao)溫(wen)(wen)合金材(cai)料需(xu)要(yao)經過嚴格的(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱測試，以確保其在高(gao)溫(wen)(wen)環境下的(de)(de)(de)性(xing)能和耐(nai)久(jiu)性(xing)。

在超高溫航(hang)空合金加熱(re)測試中(zhong)，需要使用(yong)專業的(de)設(she)備和(he)技術(shu)，以(yi)(yi)(yi)確保測試結果的(de)準確和(he)可(ke)靠(kao)。其中(zhong)，高溫裝置是(shi)最重要的(de)設(she)備之一。高溫裝置可(ke)以(yi)(yi)(yi)提供高溫環境，將合金屬(shu)材(cai)料暴露在高溫下，以(yi)(yi)(yi)測試其耐受(shou)高溫的(de)能力。同(tong)時，熱(re)電偶可(ke)以(yi)(yi)(yi)測量(liang)材(cai)料表面的(de)溫度，以(yi)(yi)(yi)確保爐溫和(he)材(cai)料表面溫度的(de)一致性。此外，空氣流量(liang)計和(he)溫度控制器也是(shi)不可(ke)或缺的(de)設(she)備。

超高溫(wen)航(hang)空(kong)合(he)金加熱測(ce)試(shi)的(de)過(guo)程(cheng)中，需要(yao)對(dui)材(cai)料進行多次加熱和冷卻。這樣可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)模(mo)擬國際工作環(huan)境下的(de)溫(wen)度變化化，以(yi)(yi)測(ce)試(shi)材(cai)料的(de)耐久性(xing)。測(ce)試(shi)的(de)結果可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)用來評價高溫(wen)合(he)金屬(shu)材(cai)料的(de)性(xing)能，以(yi)(yi)確認其是(shi)否符合(he)航(hang)空(kong)工業的(de)要(yao)求和標準(zhun)。超高溫(wen)航(hang)空(kong)合(he)金熱測(ce)試(shi)是(shi)航(hang)空(kong)工業中非常重要(yao)的(de)一個環(huan)節，它可(ke)(ke)(ke)以(yi)(yi)確保(bao)高溫(wen)合(he)金材(cai)料在高溫(wen)環(huan)境下的(de)性(xing)能和耐久性(xing)，從而(er)保(bao)證航(hang)空(kong)發動機(ji)的(de)安全和可(ke)(ke)(ke)靠。

項目(mu)背景

北京某大學需要航空合金高溫加熱(re)測試，基礎需求是?在特定時間加熱(re)至1000℃，并可以控制(zhi)多段(duan)升溫曲線(xian)，背(bei)部燈罩帶水冷系統(tong)，以符合長時間測試需求。

為此，需要一(yi)臺(tai)高溫加熱設備(bei)，必(bi)須具(ju)備(bei)以下(xia)特點：

1、可以快速達到1000℃的加熱溫度。

2、可以控制多段(duan)升溫曲線，以滿足(zu)不同(tong)測試需(xu)要。

3、設備需要帶背部燈(deng)罩和冷水系統，以(yi)保證長時間(jian)測試的穩定性。

4、設備(bei)需要足夠(gou)長的時(shi)間運行，并且具有(you)穩(wen)定可靠的性(xing)能。

5、設備需要具備安(an)(an)全性，確保測試過程序中不會發生安(an)(an)全事件。

研發過(guo)程

一、項目難點

對于超高溫的(de)項(xiang)目，朗普(pu)成立的(de)十五(wu)年(nian)中也(ye)遇(yu)到過不(bu)(bu)少(shao)，也(ye)與(yu)不(bu)(bu)少(shao)高校，科研機構也(ye)有過高溫項(xiang)目的(de)合(he)作(zuo)，成功(gong)案例不(bu)(bu)勝(sheng)枚舉。

這次項目棘手的地方：該項(xiang)目需要至少(shao)超過(guo)?100KW/m2?的功率密度；加熱面積：?600mm×700mm?，加熱溫度?常溫快速加熱至1000℃ ，控制溫度?多段曲線升(sheng)溫(wen)，恒溫(wen)設(she)定(ding)等要求；受熱(re)面(mian)積(ji)光照均勻(yun)性好。

我(wo)們朗普(pu)了解基本需求(qiu)以及迫切(qie)性后，雖然知道實現過程很復雜，還是毅然決然地接下了這個項目，因為(wei)該(gai)項目正好和我(wo)們朗普(pu)想要(yao)突破傳統，將超高溫紅外加熱系統標準化(hua)的(de)目標不謀而合(he)。

針對這些加熱難點逐一(yi)突破技術瓶頸：

1、設計(ji)合適的燈具結構(gou)，采用先進(jin)的工藝，確保燈具的散熱(re)效果和散熱(re)性能。

2、采用單獨的(de)加(jia)熱控制算法，通(tong)過對單燈加(jia)熱區的(de)補償優化，現實加(jia)熱均衡的(de)要求(qiu)。

3、采用高性能的電氣控制(zhi)系統，確保升溫加熱線性能可控，并且能夠快速進入PID調(diao)節整(zheng)，以滿足秒級的要求。

二、設計制(zhi)作

選(xuan)材(cai)方面：紅外加熱(re)(re)(re)管(guan)(guan)采用的(de)(de)是石(shi)(shi)英材(cai)質(zhi)(zhi)燈(deng)(deng)管(guan)(guan)，普通石(shi)(shi)英材(cai)質(zhi)(zhi)燈(deng)(deng)管(guan)(guan)在(zai)(zai)1000℃左右就(jiu)會出現變形，制作過(guo)程中，我特別選(xuan)擇(ze)了優質(zhi)(zhi)石(shi)(shi)英管(guan)(guan)材(cai)，其(qi)(qi)羥(qian)基含(han)量(liang)<5ppm，這個指標是非常(chang)重要的(de)(de)，因為石(shi)(shi)英管(guan)(guan)材(cai)的(de)(de)存(cun)在(zai)(zai)會影響(xiang)其(qi)(qi)在(zai)(zai)高溫(wen)下的(de)(de)性(xing)能和(he)穩定(ding)性(xing)。石(shi)(shi)英管(guan)(guan)材(cai)的(de)(de)羥(qian)基含(han)量(liang)超過(guo)低(di)(di)，其(qi)(qi)在(zai)(zai)高溫(wen)下的(de)(de)穩定(ding)性(xing)和(he)耐久(jiu)性(xing)就(jiu)越(yue)好。此外，采用熱(re)(re)(re)膨(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數低(di)(di)的(de)(de)陶瓷燈(deng)(deng)座和(he)燈(deng)(deng)頭固定(ding)泥等也是非常(chang)重要的(de)(de)。在(zai)(zai)高溫(wen)下，材(cai)料的(de)(de)熱(re)(re)(re)膨(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數會發(fa)生變化化，如果(guo)發(fa)熱(re)(re)(re)膨(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數過(guo)大(da)，容(rong)易導致發(fa)熱(re)(re)(re)系(xi)(xi)(xi)統失穩或損壞。因此，采用熱(re)(re)(re)膨(peng)脹系(xi)(xi)(xi)數低(di)(di)的(de)(de)陶瓷次燈(deng)(deng)座和(he)燈(deng)(deng)頭固定(ding)水泥等，可(ke)以減(jian)少高溫(wen)下的(de)(de)熱(re)(re)(re)膨(peng)脹系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)少量(liang)材(cai)料，保(bao)證系(xi)(xi)(xi)統的(de)(de)穩定(ding)性(xing)和(he)可(ke)靠性(xing)性(xing)。

綜上所述，采用銅(tong)基含量(liang)<5ppm的(de)優質(zhi)石英管(guan)(guan)材作加(jia)熱管(guan)(guan)材，同時采用熱膨脹(zhang)系數低的(de)陶(tao)瓷燈座和(he)燈頭固水泥等，可(ke)(ke)(ke)為超高溫工況下的(de)加(jia)熱系統(tong)提供強(qiang)大的(de)力量(liang)的(de)這(zhe)些優質(zhi)材料的(de)使(shi)用可(ke)(ke)(ke)以確保(bao)在高溫下的(de)穩定性和(he)可(ke)(ke)(ke)靠性，確保(bao)試(shi)驗數據的(de)準確性和(he)可(ke)(ke)(ke)恢復(fu)性性

結構設計：?由于上部(bu)(bu)回路復雜，結(jie)構鈑金厚(hou)重(zhong)，需要堅固的承重(zhong)底(di)座，而(er)蛇形回路的水(shui)冷結(jie)構更(geng)好地(di)減少背部(bu)(bu)熱(re)量，防止燈罩(zhao)變形嚴重(zhong)，帶有(you)水(shui)冷的紅外線測溫(wen)結(jie)構，減少高溫(wen)對探頭的不良影(ying)響。

控溫需求：我們采用對加熱(re)區域進行分區控(kong)(kong)制，可以根據樣本大小自由組合，減(jian)少能耗浪費，可以開環(huan)控(kong)(kong)制，閉(bi)環(huan)恒溫(wen)控(kong)(kong)制，也可以做到多段溫(wen)升(sheng)控(kong)(kong)制，使得(de)獲(huo)取(qu)試驗數據更加豐富(fu)，同時(shi)還預(yu)留了(le)多組溫(wen)度傳感器接口(kou)，便(bian)于多點精準(zhun)監(jian)控(kong)(kong)。

功(gong)能的(de)需求：?超溫(wen)報警，漏(lou)電保(bao)護，過載保(bao)護等，讓試驗更(geng)加安全可(ke)靠(kao)。

朗普科技(ji)的產(chan)學(xue)研結(jie)合

廣州(zhou)市朗普光電科技(ji)有(you)限公司成立于 2009 年，國家高新技術企業，通過ISO9001質(zhi)量體(ti)系認證，至今已擁有(you)超40項(xiang)國家級專利！朗(lang)普(pu)擁有(you)雄厚(hou)科(ke)研(yan)能(neng)力(li)和(he)高(gao)質(zhi)量的(de)技術團隊以及100+科(ke)研(yan)成(cheng)功案(an)例和(he)15+年(nian)行(xing)業(ye)應用經驗，和(he)國內(nei)高(gao)校(xiao)以及科(ke)研(yan)院(yuan)所合(he)作(zuo)研(yan)發(fa)紫外(wai)/紅外(wai)/全光(guang)譜(pu)光(guang)源(yuan)系列高(gao)端技術，成(cheng)功合(he)作(zuo)開發(fa)出多(duo)款高(gao)精尖設備。未來(lai)，朗(lang)普(pu)希望能(neng)和(he)更(geng)多(duo)的(de)高(gao)校(xiao)和(he)科(ke)研(yan)院(yuan)所合(he)作(zuo)，也能(neng)夠和(he)更(geng)多(duo)企(qi)業(ye)客戶一(yi)起助力(li)行(xing)業(ye)發(fa)展，一(yi)起帶領國內(nei)特種光(guang)源(yuan)領域走的(de)更(geng)快，走的(de)更(geng)遠。