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高溫力學材料紅外加熱(常溫至1600℃)

日期:2023-07-26 14:39

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高溫力(li)學(xue)材(cai)料(liao)研究是一個涉及材(cai)料(liao)科學(xue)、機械(xie)工(gong)程和力(li)學(xue)等(deng)領(ling)域的跨(kua)學(xue)科研究領(ling)域。它(ta)主要關(guan)注在高溫條件下材(cai)料(liao)的性能(neng)和行(xing)為(wei)。

在高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia),材(cai)料(liao)(liao)(liao)可能會(hui)遭受高溫(wen)(wen)氧(yang)化、熱(re)(re)膨(peng)脹、熱(re)(re)疲(pi)(pi)勞、蠕變(bian)、高溫(wen)(wen)氣蝕等多種影響,因(yin)此對于開發和應用在高溫(wen)(wen)工況下(xia)(xia)可靠運行(xing)(xing)(xing)的(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)非常重(zhong)要。高溫(wen)(wen)力(li)(li)學材(cai)料(liao)(liao)(liao)研究(jiu)的(de)目標是深入了(le)解材(cai)料(liao)(liao)(liao)在高溫(wen)(wen)條(tiao)件下(xia)(xia)的(de)物理和力(li)(li)學行(xing)(xing)(xing)為,研究(jiu)材(cai)料(liao)(liao)(liao)的(de)熱(re)(re)力(li)(li)學性質、熱(re)(re)傳導(dao)性能、熱(re)(re)膨(peng)脹系數、熱(re)(re)疲(pi)(pi)勞行(xing)(xing)(xing)為、蠕變(bian)行(xing)(xing)(xing)為等,并開發出能夠在高溫(wen)(wen)環(huan)境下(xia)(xia)具有良好性能的(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。

高(gao)溫(wen)力學材料研(yan)究對于許多應用(yong)(yong)領域(yu)非常重要(yao),包(bao)括航空航天(tian)、能源、發(fa)電(dian)、石化、冶金等(deng)。例如,在(zai)航空航天(tian)領域(yu),發(fa)動機和(he)噴(pen)氣推進系(xi)統需要(yao)使用(yong)(yong)能夠承(cheng)受高(gao)溫(wen)和(he)高(gao)壓的(de)材料,以確(que)保發(fa)動機的(de)高(gao)效(xiao)工作和(he)可靠性。

1600度點狀聚焦加熱.jpg

項(xiang)目背景

西(xi)南某(mou)“雙(shuang)一流”大學需(xu)要做材(cai)料(liao)力學性能測試,基礎(chu)需(xu)求是?一種應用于(yu)高溫(wen)臨氫環(huan)境的(de)(de)(de)力學(xue)(xue)試(shi)(shi)驗(yan)系統(tong),可實現(xian)高溫環(huan)境(jing)(jing)下材料力學(xue)(xue)試(shi)(shi)驗(yan)過程(cheng)中微(wei)觀結構和(he)形貌的(de)(de)(de)原位(wei)觀測 。高溫力學(xue)(xue)加載(zai)裝置(zhi),包括上部的(de)(de)(de)高溫環(huan)境(jing)(jing)室(shi)與(yu)下部的(de)(de)(de)疲(pi)(pi)勞(lao)試(shi)(shi)驗(yan)機(ji);高溫環(huan)境(jing)(jing)室(shi)在環(huan)境(jing)(jing)室(shi)外(wai)殼并安裝有多個(ge)鹵素燈,多個(ge)鹵素燈的(de)(de)(de)照射(she)方(fang)向聚焦(jiao)于試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)測試(shi)(shi)段;通(tong)過熱電偶(ou)測量試(shi)(shi)樣溫度(du),通(tong)過氮(dan)氣(qi)進(jin)氣(qi)管和(he)氣(qi)體排氣(qi)管提供無氧環(huan)境(jing)(jing);疲(pi)(pi)勞(lao)試(shi)(shi)驗(yan)機(ji)包括夾(jia)具、作(zuo)動裝置(zhi)、載(zai)荷傳(chuan)感器、位(wei)移傳(chuan)感器,可以對(dui)高溫環(huan)境(jing)(jing)室(shi)中的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣進(jin)行疲(pi)(pi)勞(lao)拉伸等力學(xue)(xue)試(shi)(shi)驗(yan) ?

IRS-1000點狀聚焦環繞加熱-水印 (2).png

為此選(xuan)用了LONGPRO點(dian)狀聚焦加熱(re)器IRS-2000:

鈦合(he)金在20秒內達到1700度(du)(熔斷)

整機加熱(re)功率不超過1000W? ? ? ? ? ? ? ??

10~100%加熱功率可控,升溫速(su)率可控? ? ? ? ?

點狀加熱器.jpg

1.?項目難點

對于科研高溫的項目(mu),朗普成立的十五年中也遇到過不(bu)少,也與不(bu)少高校,科研機構(gou)也有(you)過高溫項目(mu)的合(he)作(zuo),成功案(an)例不(bu)勝枚舉。

這次項(xiang)目(mu)棘手的地(di)方:??客(ke)戶腔體體積有限,加熱器體積需根據腔體尺寸定制(zhi),而且(qie)需要3D立體布局,以實(shi)現高溫(wen)區類似一個(ge)小圓(yuan)球形區域,故焦距和光斑都需要適(shi)當調整,且(qie)熱流強(qiang)度≥1MW/m2,并適(shi)合數秒內(nei)的快速升溫(wen)需求(qiu),最(zui)高溫(wen)度≥1600℃,光源壽命(ming)必須≥200小時(shi),加熱器結構中需有水(shui)路有效散熱,以適(shi)應長時(shi)間24小時(shi)無(wu)間斷(duan)工況下(xia)運行。?

針對這(zhe)些加熱難(nan)點逐一突破技術瓶頸:

?通(tong)過光斑大小、焦距(ju)、加(jia)熱器(qi)(qi)直徑、以及熱流密(mi)度輸出的(de)綜合考慮,最終加(jia)熱器(qi)(qi)直徑定(ding)在φ51mm以內(nei),尾部帶有水冷接(jie)口,并在緊湊(cou)腔體空(kong)間內(nei),可以順利裝入(ru)6個(ge)點狀(zhuang)聚(ju)焦加(jia)熱器(qi)(qi) 。

多燈聚焦加熱器.png

朗普科技的產學研結合

廣州市朗普(pu)光電科(ke)技有限公司成立于 2009 年,國家(jia)高新技術(shu)企業(ye),通過ISO9001質量體系認證,至(zhi)今已(yi)擁有(you)超(chao)40項(xiang)國家(jia)級(ji)專利!朗普擁有(you)雄(xiong)厚科研能力和(he)高質量的(de)技術(shu)團(tuan)隊以(yi)及(ji)100+科研(yan)成功案(an)例15+年行業應用(yong)經驗(yan),和(he)國內高校以及科研(yan)院所合(he)作研(yan)發紫外/紅(hong)外/全光(guang)譜光(guang)源系(xi)列高端技(ji)術成功合作(zuo)開發出多(duo)款高精尖設備。未來,朗普希望能(neng)(neng)和(he)更(geng)(geng)多的高校和(he)科(ke)研(yan)院所合作,也能(neng)(neng)夠和(he)更(geng)(geng)多企業客戶一起(qi)助力行業發展,一起(qi)帶領國內特種光(guang)源領域走(zou)的更(geng)(geng)快,走(zou)的更(geng)(geng)遠(yuan)。