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专利名称：陶瓷材料抗热震性自动测试仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种测试技术领域的装置，特别是一种测试陶瓷材料抗热震性能的实验装置。
背景技术：
抗热震性能是指材料承受温度急剧变化而不致破坏或失效的能力。陶瓷材料在加工或使用过程中，经常受到环境温度变化的热冲击，因此抗热震性是陶瓷材料的一个重要的性能，它成为陶瓷众多优异性能能否得到充分发挥的制约因素，也是决定陶瓷材料可靠性和使用寿命的关键因素之一。影响陶瓷抗热震性能的因素比较复杂，虽然对其抗热震性有一定的理论解释，但是尚不完善，至今还未建立一个反映材料实际抗热震性能的评价方法。因此，对抗热震性能的评价主要依靠实验测定的方法。由于缺乏统一的测试评价方法，导致了现有的陶瓷抗热震性能测试仪存在一定的弊端。 目前抗热震性测试方法所存在首要的问题是急冷急热循环过程中需要反复手动放置试样，缺乏自动操作功能。二是的多次循环热震的连续性差，使得试验周期长，整个试验操作过程较为费时。三是试样在加热炉中的保温时间，热震过程中的急冷速度和冷却时间可控性差，导致了测试的数据可重复性差，降低了实验精度。四是热震急冷方式较为单一，适用范围窄。

发明内容
本发明开发了一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪用来测试和表征陶瓷材料的抗热震性能。通过陶瓷抗热震性能试验，了解陶瓷材料经受热震后的失效特点以及对其构件使用可靠性和寿命的预测提供了条件。本发明的技术方案是一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪，是包括支架4 ；往复移动装置，用于运送陶瓷试验样品反复进出加热装置内部；加热装置，用于加热陶瓷试验样品；冷却装置，用于冷却被加热的陶瓷试验样品；自动运行控制装置，用于控制往复移动装带动陶瓷试验样品反复进出加热装置的次数、频率、加热时间、冷却时间；所述往复移动装置设置在支架上，往复移动装置一段设置有样品篮5，加热装置为中空结构，供样品篮5在往复移动装置的带动下进出加热装置内部，冷却装置位于加热装置的出口端。所述往复移动装置包括升降杆I和升降驱动装置2，加热装置为加热器6、冷却装置为冷却液箱9和/或鼓风机10，所述升降驱动装置2设置在支架4上方，升降驱动装置2上连接有升降杆1，样品篮5设置在升降杆I下端，加热器6设置在升降驱动装置2下方，力口热器6内部上下贯通,加热器6下方设有冷却液箱9,冷却液箱9侧方设有鼓风机10。实施例中的为上下进出加热器的工作方式，也可以适当变换，改称水平进出加热器的工作方式。其所作改进也属于本发明的保护范围。所述加热器6内包括外部的保温材料7和设置在保温材料7的内部加热体8。所述加热器6内设有温度传感器12。所述支架4上设有限位开关11。所述陶瓷材料抗热震性自动测试仪还包括控制箱3，自动运行控制装置设置在控制箱3内。
所述支架4上设有行程开关，行程开关包括正行程开关和负行程开关，用于控制升降杆I往复运动的行程。一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪的测试方法，其特征在于包括将测试样品放置在加热装置中的高温T2环境下加热时间tl的步骤；将测试样品通过往复移动装置从加热装置移动到冷却装置的步骤；将测试样品在冷却装置中的低温Tl环境下冷却时间t2的步骤；将测试样品通过往复移动装置从冷却装置移动到加热装置的步骤；由自动运行控制装置控制往复移动装置带动试验样品反复进出加热装置和冷却装置的次数、频率、加热时间tl、冷却时间t2的步骤。本发明的有益效果是本发明的陶瓷材料抗热震性自动测试仪可自动、连续实现全部自动化精确控制，测试过程中无需人工参与，大大节省时间，提高测试效率，本发明对于加热温度、加热时间、拉杆升降速率、鼓风机功率、风速、冷却液温度等多项参数均可设定控制。测试准确性高，可以真实模拟陶瓷材料遭受的急剧温度变化，可以客观地制造陶瓷材料的开裂、剥落、断裂等状况。对评价陶瓷材料的热抗震性具有积极的作用。


图I是本发明的实施例的测试加热前的结构示意图。图2是本发明的实施例的测试加热中的结构示意图。图3是本发明的实施例的测试冷却时的结构示意图。图中1为升降杆、2为升降驱动装置、3为控制箱、4为支架、5为样品篮、6为加热器、7为保温材料、8为加热体、9为冷却液箱、10为鼓风机、11为限位开关、12为温度传感器。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪，是包括支架4 ；往复移动装置，用于运送陶瓷试验样品反复进出加热装置内部；加热装置，用于加热陶瓷试验样品；冷却装置，用于冷却被加热的陶瓷试验样品；
自动运行控制装置，用于控制往复移动装带动陶瓷试验样品反复进出加热装置的次数、频率、加热时间、冷却时间；所述往复移动装置设置在支架上，往复移动装置一段设置有样品篮5，加热装置为中空结构，供样品篮5在往复移动装置的带动下进出加热装置内部，冷却装置位于加热装置的出口端。所述往复移动装置包括升降杆I和升降驱动装置2，加热装置为加热器6、冷却装置为冷却液箱9和/或鼓风机10，所述升降驱动装置2设置在支架4上方，升降驱动装置2上连接有升降杆1，样品篮5设置在升降杆I下端，加热器6设置在升降驱动装置2下方，力口热器6内部上下贯通,加热器6下方设有冷却液箱9,冷却液箱9侧方设有鼓风机10。实施例中的为上下进出加热器的工作方式，也可以适当变换，改称水平进出加热器的工作方式。其所作改进也属于本发明的保护范围。所述加热器6内包括外部的保温材料7和设置在保温材料7的内部加热体8。 所述加热器6内设有温度传感器12。所述支架4上设有限位开关11。所述陶瓷材料抗热震性自动测试仪还包括控制箱3，自动运行控制装置设置在控制箱3内。所述支架4上设有行程开关，行程开关包括正行程开关和负行程开关，用于控制升降杆I往复运动的行程。本发明还提供一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪的测试方法，其特征在于包括将测试样品放置在加热装置中的高温T2环境下加热时间tl的步骤；将测试样品通过往复移动装置从加热装置移动到冷却装置的步骤；将测试样品在冷却装置中的低温Tl环境下冷却时间t2的步骤；将测试样品通过往复移动装置从冷却装置移动到加热装置的步骤；由自动运行控制装置控制往复移动装置带动试验样品反复进出加热装置和冷却装置的次数、频率、加热时间tl、冷却时间t2的步骤。为了减小样品几何形状对测试结果的影响，测试样品依据弯曲强度国家标准测试方法统一为长条形状，尺寸规格为厚度3±0. 2mm,宽度为4±0. 2mm,试样长度彡35mm。每组测试样品的数量为5根。热震测试温差为Λ T=600°C加热炉温与水温的温差值，分别测试出5次、10次、20次、30次循环热震后样品的残余弯曲强度值。高温T2 :室温至1200度，低温Tl 0度或更低温度的水、油里冷却，Tl至T2之间速度可控、tl停留时间、t2实验步骤I、在准备好测试样品之后，将加热炉的温度设定为所需温度，开启加热炉。2、将样品水平放入试样筐，在设定温度下保温2min后，样品随试样筐在7s内自动落入水中，在水中保持IOs后，经过14s回升至加热炉中。一次热震过程3、经过多次热震循环后，取出样品，用三点弯曲强度法测试其残余弯曲强度。本发明的工作原理和过程为升降驱动装置2驱动升降杆I上下移动，并通过限位开关11，控制驱动升降杆I下方的盛有待测陶瓷材料的样品篮5到达各指定位置。首先样品篮5进入加热器6加热至预定温度，再下降移出加热器6，将样品篮5置于冷却液箱9内或置于冷却液箱9与加热器6之间的鼓风机10吹风口处,对样品篮5内的待测陶瓷材料进行风冷、液冷或风冷与液冷组合进行，冷却液箱9内盛有水、油等冷却介质。待测陶瓷材料冷却后再通过升降杆I提升进入加热器6加热，循环往复多次，直到测试结束。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。
权利要求
1.一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征是包括 支架(4)； 往复移动装置，用于运送盛有陶瓷试验样品的样品篮(5)反复进出加热装置内部； 加热装置，用于加热陶瓷试验样品； 冷却装置，用于冷却被加热的陶瓷试验样品； 自动运行控制装置，用于控制以下参数往复移动装置带动样品篮(5)进出加热装置的次数；往复移动装置带动样品篮(5)往进出加热装置的速度；样品篮(5)在加热装置内部停留时间以及在冷却装置内的停留时间；加热装置内部的加热温度；冷却装置中介质的温度； 所述往复移动装置设置在支架(4 )上，往复移动装置一端设置有样品篮(5 )，加热装置为中空结构，供样品篮(5)在往复移动装置的带动下进出加热装置内部，冷却装置位于加热装置的出口端。
2.根据权利要求I所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征是所述往复移动装置包括升降杆(I)和升降驱动装置(2)，加热装置为加热器(6)、冷却装置为冷却液箱(9)，所述升降驱动装置(2)设置在支架(4)上方，升降驱动装置(2)上连接有升降杆(1)，样品篮(5 )设置在升降杆(I)下端，加热器(6 )设置在升降驱动装置(2 )下方，加热器(6 )内部上下贯通，加热器(6)下方设有冷却液箱(9)。
3.根据权利要求2所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述鼓风机(10)还包括设置在冷却液箱(9)侧方的鼓风机(10)。
4.根据权利要求2所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述冷却液箱(9 )内设有温控仪；所述支架(4 )上设有限位开关(11)。
5.根据权利要求2所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述加热器(6)内包括外部的保温材料(7)和设置在保温材料(7)的内部加热体(8)。
6.根据权利要求2或3所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述加热器(6)内设有温度传感器(12)。
7.根据权利要求2所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述陶瓷材料抗热震性自动测试仪还包括控制箱(3)，自动运行控制装置设置在控制箱(3)内。
8.根据权利要求2所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述支架(4)上设有行程开关，行程开关包括正行程开关和负行程开关，用于控制升降杆(I)往复运动的行程。
9.根据权利要求2所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征在于所述升降驱动装置(2)为油缸、气缸、直线电机、齿轮齿条装置。
10.根据权利要求I所述的陶瓷材料抗热震性自动测试仪的测试方法，其特征在于包括 将测试样品放置在加热装置中的高温T2环境下加热时间tl的步骤； 将测试样品通过往复移动装置从加热装置移动到冷却装置的步骤； 将测试样品在冷却装置中的低温Tl环境下冷却时间t2的步骤； 将测试样品通过往复移动装置从冷却装置移动到加热装置的步骤； 由自动运行控制装置控制往复移动装置带动样品篮(5)进出加热装置的次数的步骤；往复移动 装置带动样品篮(5)往进出加热装置的速度的步骤；样品篮(5)在加热装置内部停留时间以及在冷却装置内的停留时间的步骤；加热装置内部的加热温度；冷却装置中介质的温度的步骤。
全文摘要
一种陶瓷材料抗热震性自动测试仪，其特征是包括支架(4)，往复移动装置，冷却装置，自动运行控制装置，所述往复移动装置设置在支架上，往复移动装置一段设置有样品篮(5)，加热装置为中空结构，供样品篮(5)在往复移动装置的带动下进出加热装置内部，冷却装置位于加热装置的出口端。本发明的陶瓷材料抗热震性自动测试仪可实现全部自动化精确控制，测试过程中无需人工参与，大大节省时间，提高测试效率，对评价陶瓷材料的热抗震性具有积极的作用。
文档编号G01N3/60GK102768158SQ20121016938
公开日2012年11月7日 申请日期2012年5月28日 优先权日2012年5月28日
发明者史东春, 李恺, 耿龙兴, 郭露村 申请人:南京工业大学