一种涂层隔热性能测试装置及方法与流程

本发明涉及测试装置，特别涉及一种涂层隔热性能测试装置及方法。

背景技术：

1、目前电站用燃气涡轮机或大型民用飞机发动机的叶片材料多采用镍基高温合金，虽然合金有较好的高温力学性能，但其耐高温腐蚀性能仍不够理想，并且价格昂贵，更换叶片的成本也相对较高。为此，通常会采用在零部件表面喷涂热障涂层来隔离高温燃气对零部件的直接作用，保护受热基体材料，延缓热传导，进而使零部件在高温环境下长期、安全和稳定的服役。

2、涂层的隔热性是评价热障涂层性能的一项重要性能指标，隔热效果的大小直接关系到零部件涂层体系工作温度的大小，同时也间接影响涂层在热循环过程中所产生的热应力的大小。目前测定热障涂层隔热性能主要是火焰焰流法，火焰焰流法是用氧乙炔火焰加热涂有热障涂层的样品表面，然后分别用热电偶测量样品表面和背面的温度值，所测样品前后两面的温差即为隔热温度。此方法的缺点是没有参比样品，且加热时间短，样品表面和背面温度达到稳定所需时间短，导致测量的热障涂层隔热温度准确度不高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种涂层隔热性能测试装置及方法，便于设置对比样品和提升热障涂层隔热温度测量的准确性。

2、根据本发明第一方面实施例的涂层隔热性能测试装置，包括：

3、箱体，具有容纳腔；

4、加热组件，安装于所述容纳腔内；

5、石棉板，安装于所述容纳腔内，且设置于所述加热组件上方；所述石棉板设有用于放置待测试样的放置孔，所述放置孔底部设有落置台，所述落置台的中心安装有第一测温结构，所述第一测温结构用于采集待测试样下表面的温度；

6、限位组件，设置于所述石棉板上方，所述限位组件包括升降结构、夹持结构和第二测温结构，所述夹持结构和所述第二测温结构连接于所述升降结构的活动端，所述夹持结构用于夹持待测试样并将其放置于所述落置台，所述第二测温结构用于采集待测试样上表面的温度；

7、温度采集设备，与所述第一测温结构和所述第二测温结构电性相连。

8、根据本发明实施例的涂层隔热性能测试装置，至少具有如下有益效果：

9、通过在石棉板上设置多个放置孔，便于同时放置待测试样和对比试样，提升测试效率；通过设置限位组件来抓取待测试样，能实现待测试样的自动化取放；第一测温结构和第二测温结构的温度均能通过温度采集设备进行自动采集，自动化程度高，能提升测试的效率和准确性。

10、根据本发明的一些实施例，所述落置台设有安装孔，所述安装孔内设置有第一弹性件，所述第一测温结构安装于所述第一弹性件的端部。

11、根据本发明的一些实施例，所述升降结构的活动端安装有驱动电机，所述夹持结构与所述驱动电机连接；所述夹持结构包括支架和夹持杆，所述夹持杆滑动安装于所述支架，所述驱动电机用于驱动所述夹持杆沿所述支架滑动。

12、根据本发明的一些实施例，所述夹持杆的端部包括夹持部和抵紧部，所述夹持部用于与待测试样的周侧接触以夹持待测试样，所述抵紧部用于将待测试样抵紧于所述落置台。

13、根据本发明的一些实施例，所述夹持结构还包括滑动件、转动件和连杆，所述滑动件和所述转动件通过所述连杆连接，所述转动件绕自身轴线转动能驱动所述滑动件相对所述转动件靠近或远离；所述夹持杆安装于所述滑动件，所述驱动电机与所述转动件连接，所述驱动电机用于驱动所述转动件绕自身轴线转动。

14、根据本发明的一些实施例，所述支架包括多根分隔板，相邻分隔板之间形成滑动区域，所述滑动件滑动安装于所述滑动区域；所述转动件设有延伸部，所述延伸部延伸至所述滑动区域内，所述分隔板能与所述延伸部相抵，以对所述转动件进行转动终点限位；所述连杆长度方向的第一端与所述延伸部连接，所述连杆长度方向的第二端与所述滑动件连接。

15、根据本发明的一些实施例，所述转动件与所述落置台同心设置，所述第二测温结构设置于所述转动件的中心位置。

16、根据本发明的一些实施例，所述限位组件还包括弹性伸缩结构，所述弹性伸缩结构安装于所述夹持结构，所述第二测温结构连接于所述弹性伸缩结构的端部。

17、根据本发明的一些实施例，所述弹性伸缩结构包括套筒、中心杆和第二弹性件，所述套筒与所述调节结构连接，所述套筒设有沿竖直方向延伸的中心孔，所述第二弹性件安装于所述中心孔内，所述中心杆长度方向的第一端滑动安装于所述中心孔，所述第二测温结构连接于所述中心杆长度方向的第二端。

18、根据本发明的一些实施例，所述加热组件包括加热板和均热板，所述加热板设有用于安装热源的热源腔，所述均热板设置于所述加热板上方。

19、根据本发明第二方面实施例的涂层隔热性能测试方法，采用了上述的测试装置，测试步骤如下：

20、s1、限位组件抓取待测试样放入放置孔内；

21、s2、限位组件的升降结构驱动夹持结构下降，以将待测试样抵紧于落置台上，使得待测试样的下表面与第一测温结构接触，待测试样的上表面与第二测温结构接触；

22、s3、加热组件加热至设定温度并持续设定的时间后，停止加热，使待测试样进行空冷；

23、s4、待测试样空冷过程中，温度采集设备以设定的时间间隔收集第一测温结构的温度数据并绘制第一温度曲线，收集第二测温结构的温度数据并绘制第二温度曲线；

24、s5、通过对比未喷涂热障涂层的待测试样的第一温度曲线和喷涂有热障涂层的待测试样的第一温度曲线、对比未喷涂热障涂层的待测试样的第二温度曲线和喷涂有热障涂层的待测试样的第二温度曲线，获得热障涂层的隔热温度。

25、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种涂层隔热性能测试装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述落置台设有安装孔，所述安装孔内设置有第一弹性件，所述第一测温结构安装于所述第一弹性件的端部。

3.根据权利要求1所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述升降结构的活动端安装有驱动电机，所述夹持结构与所述驱动电机连接；所述夹持结构包括支架和夹持杆，所述夹持杆滑动安装于所述支架，所述驱动电机用于驱动所述夹持杆沿所述支架滑动。

4.根据权利要求3所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述夹持杆的端部包括夹持部和抵紧部，所述夹持部用于与待测试样的周侧接触以夹持待测试样，所述抵紧部用于将待测试样抵紧于所述落置台。

5.根据权利要求3所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述夹持结构还包括滑动件、转动件和连杆，所述滑动件和所述转动件通过所述连杆连接，所述转动件绕自身轴线转动能驱动所述滑动件相对所述转动件靠近或远离；所述夹持杆安装于所述滑动件，所述驱动电机与所述转动件连接，所述驱动电机用于驱动所述转动件绕自身轴线转动。

6.根据权利要求5所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述支架包括多根分隔板，相邻分隔板之间形成滑动区域，所述滑动件滑动安装于所述滑动区域；所述转动件设有延伸部，所述延伸部延伸至所述滑动区域内，所述分隔板能与所述延伸部相抵，以对所述转动件进行转动终点限位；所述连杆长度方向的第一端与所述延伸部连接，所述连杆长度方向的第二端与所述滑动件连接。

7.根据权利要求5所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述转动件与所述落置台同心设置，所述第二测温结构设置于所述转动件的中心位置。

8.根据权利要求1所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述限位组件还包括弹性伸缩结构，所述弹性伸缩结构安装于所述夹持结构，所述第二测温结构连接于所述弹性伸缩结构的端部。

9.根据权利要求8所述的涂层隔热性能测试装置，其特征在于：所述弹性伸缩结构包括套筒、中心杆和第二弹性件，所述套筒与所述调节结构连接，所述套筒设有沿竖直方向延伸的中心孔，所述第二弹性件安装于所述中心孔内，所述中心杆长度方向的第一端滑动安装于所述中心孔，所述第二测温结构连接于所述中心杆长度方向的第二端。

10.一种涂层隔热性能测试方法，其特征在于，采用了如权利要求1至9任一项所述的测试装置，测试步骤如下：

技术总结本发明公开了一种涂层隔热性能测试装置及方法，测试装置包括：箱体，具有容纳腔；加热组件，安装于容纳腔内；石棉板，设置于加热组件上方；石棉板设有用于放置待测试样的放置孔，放置孔底部设有落置台，落置台的中心安装有第一测温结构；限位组件，设置于石棉板上方，限位组件包括升降结构、夹持结构和第二测温结构，夹持结构和第二测温结构连接于升降结构的活动端，夹持结构用于夹持待测试样并将其放置于落置台；温度采集设备，与第一测温结构和第二测温结构电性相连。根据本发明实施例的涂层隔热性能测试装置，自动化程度高，能提升测试的效率和准确性。技术研发人员：韩森,秦松,周建桥,宋显志,刘东华,李勇,杨佳霖受保护的技术使用者：湖南省冶金材料研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/25