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原文传递一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置

专利名称：	一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置
摘要：	本发明提供一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置,包括轻质耐高温隔热材料试验件、金属钨罩、耐高温金属螺栓、隔热平台、双铂铑温度传感器、高温陶瓷管、工控计算机、高温无机胶隔离涂层和双铂铑丝。该装置能够实现高超声速飞行器轻质隔热材料在1700℃极端高温环境下的抗振动性能试验测试，为远程高超声速飞行器所使用的低密度轻质高效隔热材料在超高温环境下的抗振动能力、防隔热性能以及安全可靠性设计提供重要依据。对高超声速飞行器的研制具有重要的工程应用价值。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京航空航天大学
发明人：	吴大方;林鹭劲;任浩源;于添
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-24T00:00:00+0800
申请号：	CN201910587523.3
公开号：	CN110274871A
代理机构：	北京永创新实专利事务所
代理人：	姜荣丽
分类号：	G01N19/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N19
申请人地址：	100191 北京市海淀区学院路37号
主权项：	1.一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置，其特征在于：所述的测试装置包括轻质耐高温隔热材料试验件(1)、金属钨罩(2)、耐高温金属螺栓(3)、隔热平台(4)、双铂铑温度传感器(5)、高温陶瓷管(6)、工控计算机(7)、高温无机胶隔离涂层(8)和双铂铑丝(18)；所述轻质耐高温隔热材料试验件(1)卡装在金属钨罩(2)中，通过耐高温金属螺栓(3)将金属钨罩(2)紧固在隔热平台(4)的中部；将双铂铑温度传感器(5)的测温端通过等离子焊接法焊接在金属钨罩(2)的上表面的中心部；双铂铑温度传感器(5)的两根金属丝上均套装有高温陶瓷管(6)；将数段可耐高温的双铂铑丝(18)压在高温陶瓷管(6)上，双铂铑丝(18)的两端焊接在金属钨罩(2)上，使得双铂铑温度传感器(5)被紧固在金属钨罩(2)的上表面，双铂铑温度传感器(5)的冷端连接到工控计算机(7)，工控计算机(7)根据双铂铑温度传感器(5)测出的温度信号对热/振耦合环境下的金属钨罩(2)上表面温度进行检测和控制；在金属钨罩(2)的上表面涂覆有高温无机胶隔离涂层(8)，使金属钨罩(2)在高温下与空气隔绝，阻断其表面的氧化行为。 2.根据权利要求1所述的一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置，其特征在于：所述的测试装置还包括振动台驱动控制器(10)、激振台体(11)、振动平台(12)、硅钼棒加热阵列(13)、高温陶瓷架(14)、高温陶瓷隔热板A(15)、高温陶瓷隔热板B(16)和透热方孔(17)；所述的硅钼棒加热阵列(13)被固定在绝缘的高温陶瓷架(14)上，高温陶瓷架(14)上有一排等间距的圆孔，硅钼棒加热阵列(13)水平放置，插入到高温陶瓷架(14)的圆孔中；工控计算机(7)控制并调节硅钼棒加热阵列(13)两端的电压，使硅钼棒加热阵列(13)成为温度可控的加热源，生成1700℃的极端高温热环境；硅钼棒加热阵列(13)的上、下部分别安装有高温陶瓷隔热板A(15)和B(16)；处于硅钼棒加热阵列(13)与金属钨罩(2)之间的高温陶瓷隔热板B(16)，其中部有一个正方形的透热方孔(17)，硅钼棒加热阵列(13)产生的高温经过透热方孔(17)辐射至金属钨罩(2)的表面，对卡装在金属钨罩(2)中的轻质耐高温隔热材料试验件(1)进行加热；由振动台驱动控制器(10)发出大功率随机振动信号，驱动处于激振台体(11)上部的振动平台(12)上下移动，对卡装在金属钨罩(2)内的轻质耐高温隔热材料试验件(1)进行高温环境下抗振动性能测试。 3.根据权利要求1所述的一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置，其特征在于：所述的隔热平台(4)，被水平固定在振动平台(12)上，隔热平台(4)的内部加工有廻形水冷通道(11)，高温热振试验时隔热平台(4)中的廻形水冷通道内流过冷却水对金属隔热平台(4)进行降温。 4.根据权利要求1所述的一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置，其特征在于：在金属钨罩(2)的四周安装有柔性陶瓷纤维隔热毡(9)，该柔性陶瓷纤维隔热毡(9)的受热面与金属钨罩(2)的上表面平齐；柔性陶瓷纤维隔热毡(9)不但降低了金属钨罩(2)周边的热传导，同时，柔性陶瓷纤维隔热毡(9)使耐高温金属螺栓(3)的周边温度降低到1000℃以下，保证了只能工作在1000℃以下的高温金属螺栓(3)的安全性和可靠性。 5.根据权利要求1所述的一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置，其特征在于：金属钨罩(2)的厚度为3mm-4mm厚；当热源对金属钨罩(2)加热时，轻质耐高温隔热材料试验件(1)受热面温度与金属钨罩(2)受热面的温度相等。 6.根据权利要求1所述的一种1700℃极端高温环境下轻质防热材料热/振耦合试验测试装置，其特征在于：双铂铑温度传感器(5)的金属丝的直径为0.6-1.0mm。
所属类别：	发明专利