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HMAS-HT 超高温维氏硬度计测控系统(多功能一体化大量程连续变载超高温原位表征压痕仪器)
HMAS-HT 超高温维氏硬度计测控系统 HMAS-HT 超高温维氏硬度计测控系统 HMAS-HT 超高温维氏硬度计测控系统
HMAS-HT 超高温维氏硬度计测控系统简介

HMAS-HT超高温维氏/洛氏硬度计测控系统(多功能一体化大量程连续变载超高温原位表征压痕仪器)为上海杏耀自主开发的高温材料硬度系统,本系统分三大部分:
1、包含七大模块,分为连续变载系统、五轴运动控制系统、温度控制系统、计算机图像处理与分析系统、气氛控制系统、高温光学显微系统、水冷循环系统等。
2、整个系统具有材料分析与研究功能,分为孔隙率、气泡、硬度分析、原位金相分析、断裂韧性、残余应力以及力-位移-时间实时曲线等。
3、整个运动控制及智能化控制功能,分为无级加载力加载、四轴运动控制、全自动聚焦、一键测量、拼图、导航、超像素算法、安卓平板、远程通讯等功能。
一、超高温原位表征压痕系统性能特点:
1、1600℃下的超高温原位表征分析测试;
2、φ60mm*60mm的超大样品测试空间;
3、1200℃下的实时高温图像分析测试;
4、无级试验力加载;
5、微米级运动控制系统;
二、高温材料研究及应用方向:
1、航空航天、国防领域内的关键材料:热障/环境障涂层和隐身涂层的高温研发。为满足航空发动机日益苛刻的服役需求,研究人员正积极发展性能更优异的新型热障涂层(TBCs)和环境障涂层(EBCs)材料。热障涂层技术呗列为与高温结构材料、高效气冷并重的先进航空发动机涡轮叶片的3大关键技术。然而发动机推重比达到15以上的时候,其涡轮进口温度超过1900℃,高温合金材料很难达到上述耐温需求。在国防军事领域新型武器装备对吸波材料也提出了更高的要求,不仅要求吸波材料具有“薄、宽、轻、强”的特点,还要具有良好的耐高温性能,能满足在高温环境下武器装备的隐身性能。近年来国内外研究人员采用热喷涂工艺,分别研究了碳化硅、氮化硅、氧化铝、乙炔炭黑、碳纤维、钛酸钡、硼硅酸铝等高温吸波涂层材料,取得了一系列出色的成果。然而在实际应用中,由于受到热疲劳、不匹配应力、高温氧化、高温相变、高温烧结、反复高低温热冲击、气流冲蚀等众多复杂因素影响,导致高温材料发生衰退或粉化,严重制约了涂层体系的可靠性及广泛应用。因此,如何发展有效的高温原位实验表征新技术和新仪器,揭示和掌握服役温度下涂层体系宏微观力学性能和高温失效机理,尤其建立涂层微观结构、自身断裂强度、界面结合强度、残余应力等力学指标与服役温度的数据库,对于优化涂层制备工艺参数和提升涂层服役性能具有重要的科学意义,已成为国内外材料界和力学界的热点科学问题。
2、高温原位表征涂层材料结构、性能和破坏机理对诊断涂层性能和提高涂层质量具有重要意义:先进的高温实验测试技术和实验测量系统,揭示真实服役环境下耐高温涂层的失效机制、演变机制和寿命模型,是推动涂层工程应用的关键。热障/环境障涂层、高温吸波涂层、封严涂层、合金涂层等体系的性能主要取决于涂层的组成及组织结构;涂层粒子变形是否充分、孔隙率分布是否均匀等最终决定抗冲刷、抗氧化性能的好坏;涂层自身断裂强度、断裂韧性、残余应力、界面结合强度、表面硬度将决定涂层热震性能、抗冲刷能力、服役极限、工作寿命等,因此实现对金属金相、涂层微观结构、孔隙率、气泡的高温原位观测与分析,又能实现涂层与基底之间力学参数的高温原位表征,建立起涂层体系断裂韧性、残余应力、界面结合强度、弹性模量和硬度与服役温度的关联,预测涂层高温性能演变特性,无疑对快速评价涂层性能、诊断涂层质量、优化涂层工艺和预测工作寿命起到巨大的推动作用。
三、超高温硬度测控系统(多功能一体化大量程连续变载超高温原位表征压痕仪器)结构图:

四、超高温硬度测控系统技术参数:
1、实验温度范围:室温~1600℃;
2、实验力值范围:0~30kg、0~50kg、0~200kg;
3、实验力值误差:≤±0.2%;
4、实验力值加载方式:无级连续加载;
5、显微放大倍数:10X;20/40X选配;
6、显微系统环境温度:≤250℃;
7、显微系统物方视场:800um;
8、显微系统物方NA:0.25;
9、显微系统场曲校正:平像场;
10、五轴运动控制精度:≤5um;
11、光栅尺分辨率:0.1um;
12、试样尺寸:φ60mm*60mm;

五、测试样图(氧化锆陶瓷):

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