本發(fā)明涉及航空領(lǐng)域材料高溫性能測試
技術(shù)領(lǐng)域:
,具體的,本發(fā)明涉及測量材料高溫壓縮性能參數(shù)的方法。
背景技術(shù):
:航空發(fā)動機(jī)被譽(yù)為高端制造業(yè)領(lǐng)域“皇冠上的明珠”,也是一直制約我國航空事業(yè)發(fā)展的重要因素。高溫合金單晶葉片是航空發(fā)動機(jī)的重要部件,目前,生產(chǎn)高溫合金單晶葉片主要使用bridgman定向凝固法。在高溫合金單晶渦輪葉片的定向凝固過程中,由于葉片的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,不同部位散熱速度不一樣,造成葉片中的溫度分布不均,會在葉片中產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形,甚至?xí)l(fā)生熱裂。當(dāng)葉片最終冷卻后,還會有殘余應(yīng)力、殘余變形、甚至?xí)a(chǎn)生冷裂紋。具體的,影響高溫合金葉片的熱應(yīng)力和熱變形的因素,除了葉片本身的薄壁復(fù)雜結(jié)構(gòu)外,一個(gè)重要的影響因素就是在定向凝固過程中使用的型殼和型芯的高溫力學(xué)性能。定向凝固過程中所使用的型殼和型芯是一種多孔隙的結(jié)構(gòu)陶瓷,型殼包含面層和多層背層,其中蠟?zāi)っ鎸咏?jīng)過涂掛、撒沙、干燥,背層經(jīng)過多次反復(fù)的涂掛、撒沙、干燥,脫蠟后整體燒焙形成;型芯是由基體粉末與粘結(jié)劑混合,使用熱壓注機(jī)壓制并燒結(jié)而成。實(shí)際上,在高溫作用下,陶瓷型殼、型芯會表現(xiàn)出復(fù)雜的力學(xué)行為。高溫合金葉片在定向凝固和以后的冷卻過程中,發(fā)生線收縮,固態(tài)相變引起體積膨脹或收縮,由于陶瓷型殼、型芯的相互制約而不能自由地進(jìn)行,于是型殼、型芯、葉片在產(chǎn)生變形的同時(shí)還產(chǎn)生應(yīng)力,這是造成型殼開裂、型芯斷裂、葉片出現(xiàn)裂紋的重要原因之一,同時(shí),單晶葉片出現(xiàn)再結(jié)晶也與其存在應(yīng)力密切相關(guān)。現(xiàn)階段,國內(nèi)的主要航空葉片生產(chǎn)單位所使用的定向凝固型殼、型芯還是參考熔模鑄造設(shè)計(jì),并且根據(jù)以往生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行粉料、砂料、漿料、粘結(jié)劑的調(diào)配,而對于其在高溫下應(yīng)力-應(yīng)變、彈性模量等力學(xué)性能關(guān)注較少,從而難以設(shè)計(jì)適用于定向凝固高溫合金單晶葉片的陶瓷型殼、型芯,優(yōu)化高溫合金單晶葉片、陶瓷型殼、陶瓷型芯應(yīng)力水平和形變。熱力模擬試驗(yàn)機(jī)在材料研究中得到了廣泛的應(yīng)用,它主要包熱系統(tǒng)、力系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)三大部分,熱力系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確的仿真材料加工過程中的受熱和降溫過程,適用于金屬材料的高溫力學(xué)性能和相變特性的測量。在熱力模擬過程中,通過與金屬試樣(作為電阻)組成電流回路,從而加熱金屬試樣,控制試樣中的電流大小來改變加熱速率和加熱溫度。由壓縮實(shí)驗(yàn)來構(gòu)建導(dǎo)電材料的高溫力學(xué)本構(gòu)方程,是目前常用的構(gòu)建材料本構(gòu)方程的方式。由于熱力模擬試驗(yàn)機(jī)與加載試樣組成電流回路加熱試樣的特點(diǎn)限制,其只能用于測量導(dǎo)電材料高溫力學(xué)性能。由于壓縮實(shí)驗(yàn)加載試樣厚度與陶瓷型殼、型芯使用厚度接近,加載受力方式與陶瓷型殼、型芯實(shí)際使用受力方式類似,熱力模擬試驗(yàn)機(jī)作為測量定向凝固高溫合金單晶葉片陶瓷型殼、型芯應(yīng)力-應(yīng)變等力學(xué)性能具有獨(dú)特的優(yōu)勢。為了在熱力模擬試驗(yàn)機(jī)上實(shí)現(xiàn)對陶瓷型殼、型芯等不導(dǎo)電材料的應(yīng)力-應(yīng)變、彈性模量高溫測量,我們設(shè)計(jì)并開發(fā)了一種測量型殼型芯高溫力學(xué)性能的外輔熱裝置。參考圖1,其主要部件由①陶瓷試樣、②高溫合金壓頭、③碳化硅螺紋管、④剛玉套管a、⑤剛玉套管b、⑥保溫纖維、⑦鐵箱、⑧螺絲、⑨控溫?zé)犭娕己廷鉁乜叵涞冉M成。其工作原理由外部電源向溫控箱供電,電流通過碳化硅螺紋管,碳化硅螺紋管能夠發(fā)熱升溫,由于碳化硅的導(dǎo)電及耐高溫特性,管內(nèi)加熱溫度最高能夠達(dá)到1600℃,從而形成熱段的均勻高溫環(huán)境。陶瓷型殼、型芯試樣放置熱段中心區(qū)域,并通過高溫合金壓頭加載固定,由碳化硅螺紋管高溫壁面輻射加熱試樣。由于熱力模擬試驗(yàn)機(jī)機(jī)器內(nèi)部連接可以形成電流通路,高溫合金壓頭與碳化硅螺紋管之間需要有絕緣部件剛玉套管a,避免電流通過高溫合金壓頭進(jìn)入機(jī)器內(nèi)部通路形成電流回路。高溫合金壓頭兩端各布置一個(gè)絕緣部件剛玉套管a能夠保證電流只通過碳化硅螺紋管,而不經(jīng)過機(jī)器內(nèi)部。碳化硅螺紋管發(fā)熱段部分外嵌剛玉套管b,剛玉套管b主要起到增強(qiáng)碳化硅螺紋管使用強(qiáng)度的作用,并且其導(dǎo)熱性能良好、熱響應(yīng)迅速,能夠保護(hù)外層的控溫?zé)犭娕迹粍傆裉坠躡外部敷有保溫纖維,保溫纖維能夠承受高溫并能夠有效保溫,縮短系統(tǒng)的升溫時(shí)間,使系統(tǒng)快速達(dá)到均勻的熱平衡狀態(tài)。鐵箱包裹剛玉套管b和保溫纖維外層,使用螺絲鎖定固定整個(gè)保溫部件。其中,溫控?zé)犭娕佳b入剛玉小套管中布置在剛玉套管b壁面,溫控箱采集溫控?zé)犭娕紲囟龋ㄟ^pid反饋方式控制碳化硅螺紋管升溫和系統(tǒng)的熱平衡,控溫精度為±1℃。并且,剛玉套管a分為兩種,一種為開槽剛玉套管a,測溫?zé)犭娕伎梢圆迦氩鄣赖竭_(dá)發(fā)熱段,從而測量發(fā)熱段溫度場,也能夠標(biāo)定加載區(qū)溫度。一種為不開槽剛玉套管a,不開槽剛玉套管a除了本身絕緣部件的作用外,在未布置測溫?zé)犭娕嫉亩瞬磕軌蚍忾]此處端面,避免碳化硅螺紋管發(fā)熱段對流向外散熱。但是,由于采用上述的外輔熱裝置需要配合使用長度更長的高溫合金壓頭,所以會造成高溫力學(xué)性能測試結(jié)果的偏差。所以,現(xiàn)階段的材料高溫力學(xué)性能的測量方法仍有待改進(jìn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。本發(fā)明是基于發(fā)明人的下列發(fā)現(xiàn)而完成的:本發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn),具有上述的外輔熱裝置的熱力試驗(yàn)機(jī),由于外輔熱裝置特殊的結(jié)構(gòu),所使用的高溫合金壓頭的壓頭長度(例如230nm)也要比普通熱力試驗(yàn)機(jī)的長。并且,其位移計(jì)一般會布置在高溫合金壓頭的末端,所以在熱力試驗(yàn)機(jī)壓縮實(shí)驗(yàn)的過程中,實(shí)際上記錄的是“高溫合金壓頭+陶瓷試樣”的整體加載-位移關(guān)系。雖然,高溫合金壓頭的彈性模量要比陶瓷試樣大很多,高溫合金壓頭位移占比“高溫合金壓頭+陶瓷試樣”合計(jì)位移非常小,但是為了更精確地測量陶瓷試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,獲得準(zhǔn)確的陶瓷試樣本構(gòu)關(guān)系,需要對熱力試驗(yàn)機(jī)測量結(jié)果進(jìn)行修正。有鑒于此,本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種測量精度更高、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性更好或操作簡便的測量材料高溫壓縮性能參數(shù)方法。在本發(fā)明的第一方面,本發(fā)明提出了一種測量材料高溫壓縮性能參數(shù)的方法。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述方法采用熱力模擬試驗(yàn)機(jī),且包括:(1)在設(shè)定溫度下,測量待測樣品的第一壓縮性能數(shù)據(jù);(2)在所述設(shè)定溫度下,測量空載狀態(tài)下高溫合金壓頭的第二壓縮性能數(shù)據(jù);(3)基于所述第一壓縮性能數(shù)據(jù)和所述第二壓縮性能數(shù)據(jù),獲得所述待測樣品修正后的壓縮性能數(shù)據(jù)。發(fā)明人意外地發(fā)現(xiàn),采用本發(fā)明實(shí)施例的測試方法,可在40~1600攝氏度的高溫下測量出待測樣品的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的基礎(chǔ)上,克服熱力試驗(yàn)機(jī)本身的系統(tǒng)誤差,并通過修正可獲得更準(zhǔn)確、更精確的測量結(jié)果。另外,根據(jù)本發(fā)明上述實(shí)施例的方法,還可以具有如下附加的技術(shù)特征:根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述設(shè)定溫度是通過外輔熱裝置獲得的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述設(shè)定溫度為40~1600攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述設(shè)定溫度的控溫精度為±1攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述待測樣品為陶瓷樣品。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述高溫合金壓頭由高溫合金k441形成的。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述第一壓縮性能數(shù)據(jù)包括壓縮載荷與選自位移、應(yīng)變量的至少之一的關(guān)系圖;所述第二壓縮性能數(shù)據(jù)包括壓縮載荷與選自位移、應(yīng)變量的至少之一的關(guān)系圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟(3)進(jìn)一步包括:在相同的壓縮載荷下,將所述第一壓縮性能數(shù)據(jù)的位移或應(yīng)變量與對應(yīng)的所述第二壓縮性能數(shù)據(jù)的位移或應(yīng)變量進(jìn)行相減,以獲得所述待測樣品修正后的壓縮性能數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述待測樣品修正后的壓縮性能數(shù)據(jù)包括壓縮載荷與選自位移、應(yīng)變量的至少之一的關(guān)系圖。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,所述熱力模擬試驗(yàn)機(jī)的壓縮應(yīng)變速率設(shè)置為1×10-4~1×104/s。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點(diǎn)將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本發(fā)明的實(shí)踐了解到。附圖說明本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解,其中:圖1是現(xiàn)有技術(shù)的一種用于測量材料高溫壓縮性能的外輔熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測量材料高溫壓縮性能參數(shù)的方法流程圖;圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測量方法的三個(gè)步驟獲得的位移-加載力關(guān)系圖;圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的測量方法最終得到的修正應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系圖。具體實(shí)施方式下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例,本
技術(shù)領(lǐng)域:
人員會理解,下面實(shí)施例旨在用于解釋本發(fā)明,而不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制。除非特別說明,在下面實(shí)施例中沒有明確描述具體技術(shù)或條件的,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以按照本領(lǐng)域內(nèi)的常用的技術(shù)或條件或按照產(chǎn)品說明書進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者,均為可通過市購到的常規(guī)產(chǎn)品。在本發(fā)明的一個(gè)方面,本發(fā)明提出了一種測量材料高溫壓縮性能參數(shù)的方法。參照圖2,對本發(fā)明的測試方法進(jìn)行詳細(xì)的描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該測試方法采用熱力模擬試驗(yàn)機(jī),且參考圖2,該方法包括:s100:在設(shè)定溫度下,測量待測樣品的第一壓縮性能數(shù)據(jù)。在該步驟中,將待測樣品加載到熱力模擬試驗(yàn)機(jī)的高溫合金壓頭上,并將待測試樣周圍的溫度升至設(shè)定溫度且達(dá)到熱平衡狀態(tài),再進(jìn)行高溫壓縮性能測試,以獲得待測樣品的第一壓縮性能數(shù)據(jù)。需要說明的是,本文中“高溫”是相對于常溫而言,具體是指40~1600攝氏度。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,設(shè)定溫度的具體數(shù)值范圍不受特別的限制,只要該溫度下能充分地反映出待測樣品的材料高溫應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)待測樣品的具體種類進(jìn)行設(shè)定。本發(fā)明的一些實(shí)施例中,該設(shè)定溫度可以是通過上述的外輔熱裝置獲得的,則設(shè)定溫度可以為40~1600攝氏度。如此,采用外輔熱裝置可使該測試方法的設(shè)定溫度上限提高至1600攝氏度的高溫,從而擴(kuò)大該測試方法的適用范圍。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,設(shè)定溫度的控溫精度也不受特別的限制,只要該控溫精度能使測試過程中的熱平衡狀態(tài)穩(wěn)定即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際的測試過程進(jìn)行調(diào)控。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,通過上述的外輔熱裝置獲得的設(shè)定溫度,則設(shè)定溫度的控溫精度可以為±1攝氏度。如此,采用外輔熱裝置可使測試過程中的熱平衡狀態(tài)控制在設(shè)定溫度±1攝氏度,從而使該測試方法的測試結(jié)果的精確度更高。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,該測試方法可測的待測樣品的具體種類不受特別的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)熱力模擬試驗(yàn)機(jī)和外輔熱裝置的適用范圍進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,待測樣品可以為陶瓷樣品。如此,該測試方法可適用于對陶瓷型殼、型芯進(jìn)行高溫下應(yīng)力-應(yīng)變、彈性模量等高溫力學(xué)性能。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,待測樣品的具體形狀也受特別的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)熱力模擬試驗(yàn)機(jī)的測試標(biāo)準(zhǔn)對待測樣品的形狀進(jìn)行限定。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,待測樣品的長度可以為7.5mm,截面積可以為19.63mm2,如此,采用上述尺寸的待測樣品,可獲得更標(biāo)準(zhǔn)的測試結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,熱力模擬試驗(yàn)機(jī)的具體測試參數(shù),具體例如壓縮應(yīng)變速率等,也不受特別的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)待測材料的具體類型和設(shè)定溫度的具體數(shù)值進(jìn)行選擇和調(diào)整。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,壓縮應(yīng)變速率可以設(shè)置為1×10-4~1×104/s。如此,采用上述的測試參數(shù)范圍,可更精確地測量陶瓷等試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,從而可獲得準(zhǔn)確的陶瓷試樣本構(gòu)關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,第一壓縮性能數(shù)據(jù)的具體種類和形式不受特別的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)熱力模擬試驗(yàn)機(jī)實(shí)際測出的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行選取。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,第一壓縮性能數(shù)據(jù)可以包括壓縮載荷與選自位移、應(yīng)變量的至少之一的關(guān)系圖。在本發(fā)明的一些具體示例中,該第一壓縮性能數(shù)據(jù)為壓縮載荷與位移的關(guān)系圖。如此,采用上述形式的數(shù)據(jù)關(guān)系圖,可更好地反映出待測樣品壓縮過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。s200:在設(shè)定溫度下,測量空載狀態(tài)下高溫合金壓頭的第二壓縮性能數(shù)據(jù)。在該步驟中,重復(fù)s100的步驟,區(qū)別在于高溫合金壓頭之間并不加載任何樣品,只是在空載狀態(tài)下使高溫合金壓頭之間直接接觸,再進(jìn)行高溫壓縮性能測試,以獲得高溫合金壓頭的第二壓縮性能數(shù)據(jù)。本發(fā)明人在研究過程中發(fā)現(xiàn),具有上述的外輔熱裝置的熱力試驗(yàn)機(jī),由于外輔熱裝置特殊的結(jié)構(gòu),所使用的高溫合金壓頭的壓頭長度(例如230nm)也要比普通熱力試驗(yàn)機(jī)的長。并且,其位移計(jì)一般會布置在高溫合金壓頭的末端,所以在熱力試驗(yàn)機(jī)壓縮實(shí)驗(yàn)的過程中,實(shí)際上記錄的是“高溫合金壓頭+待測樣品”的整體加載-位移關(guān)系。雖然,高溫合金壓頭的彈性模量要比待測樣品大很多,且高溫合金壓頭位移占比“高溫合金壓頭+待測試樣”合計(jì)位移非常小,但是為了更精確地測量陶瓷等試樣應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系,獲得準(zhǔn)確的陶瓷等試樣本構(gòu)關(guān)系,需要對熱力試驗(yàn)機(jī)測量結(jié)果進(jìn)行修正。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,高溫合金壓頭的具體材料種類不受特別的限制,只要該材料形成的高溫合金壓頭可耐高溫且其彈性模量大于待測樣品即可,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)待測樣品的具體材料和設(shè)定溫度進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些具體示例中,該高溫合金壓頭可以由高溫合金k441(鎳基高溫合金)形成。如此,采用上述材料的高溫合金壓頭,其彈性模量遠(yuǎn)大于陶瓷等待測樣品,則可更精確地測量陶瓷等試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,高溫合金壓頭的具體形狀也不受特別的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)待測樣品的材具體形狀和高溫合金壓頭的具體材質(zhì)進(jìn)行選擇。在本發(fā)明的一些具體示例中,該高溫合金壓頭的長度可以為230mm,截面積為490.87mm2,如此,采用上述尺寸的高溫合金壓頭,可更好地配合外輔熱裝置的使用,從而可更精確地測量待測試樣的高溫應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,第二壓縮性能數(shù)據(jù)的具體種類和形式不受特別的限制,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)熱力模擬試驗(yàn)機(jī)實(shí)際測出的數(shù)據(jù)類型進(jìn)行選取。在本發(fā)明的一些實(shí)施例中,第二壓縮性能數(shù)據(jù)包括壓縮載荷與選自位移、應(yīng)變量的至少之一的關(guān)系圖。如此,采用上述形式的數(shù)據(jù)關(guān)系圖,可更好地反映出高溫合金壓頭壓縮過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。s300:基于第一壓縮性能數(shù)據(jù)和第二壓縮性能數(shù)據(jù),獲得待測樣品修正后的壓縮性能數(shù)據(jù)。在該步驟中,根據(jù)s100步驟獲得的第一壓縮性能數(shù)據(jù)與s200步驟獲得的第二壓縮性能數(shù)據(jù),可進(jìn)一步得到修正后待測樣品的準(zhǔn)確壓縮性能數(shù)據(jù),從而避免了熱力試驗(yàn)機(jī)的外輔熱裝置配合使用的長度更長的高溫合金壓頭所帶來的系統(tǒng)誤差,進(jìn)而可獲得更準(zhǔn)確、更精確的測量結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,步驟s300可進(jìn)一步包括:在相同的壓縮載荷下,將第一壓縮性能數(shù)據(jù)的位移或應(yīng)變量與對應(yīng)的第二壓縮性能數(shù)據(jù)的位移或應(yīng)變量進(jìn)行相減,以獲得待測樣品修正后的壓縮性能數(shù)據(jù)。如此,本發(fā)明的申請人通過單獨(dú)測試高溫合金壓頭在同樣設(shè)定溫度下的系統(tǒng)誤差數(shù)據(jù),來校正待測樣品的壓縮性能數(shù)據(jù),從而可獲得更準(zhǔn)確、更精確的陶瓷等試樣的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,根據(jù)第一壓縮性能數(shù)據(jù)和第二壓縮性能數(shù)據(jù)的具體類型,該待測樣品修正后的壓縮性能數(shù)據(jù)也可以包括壓縮載荷與選自位移、應(yīng)變量的至少之一的關(guān)系圖。如此,采用上述形式的數(shù)據(jù)關(guān)系圖,可更好地反映出校正后待測樣品壓縮過程中的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。綜上所述,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例,本發(fā)明提出了一種測試方法,可在40~1600攝氏度的高溫下測量出待測樣品的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的基礎(chǔ)上,克服熱力試驗(yàn)機(jī)本身的系統(tǒng)誤差,并通過修正可獲得更準(zhǔn)確、更精確的測量結(jié)果。下面參考具體實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行描述,需要說明的是,這些實(shí)施例僅是描述性的,而不以任何方式限制本發(fā)明。實(shí)施例1在該實(shí)施例中,通過熱力模擬試驗(yàn)機(jī)和外輔熱裝置,對陶瓷試樣進(jìn)行高溫應(yīng)力-應(yīng)變的測量和修正。其中,具體步驟如下:1、陶瓷實(shí)驗(yàn):(1)在熱力模擬試驗(yàn)機(jī)安裝好高溫合金壓頭,并組裝好外輔熱裝置;(2)高溫合金壓頭加載好陶瓷試樣,使得陶瓷試樣圓柱中線與高溫合金壓頭中線基本重合,其中陶瓷試樣的長度為7.5mm、截面積為19.63mm2,高溫合金壓頭的長度為230mm、截面積為490.87mm2;(3)開啟溫控箱開關(guān),向碳化硅螺紋管供電,碳化硅螺紋管開始升溫,設(shè)定好升溫溫度,并按照實(shí)驗(yàn)需求調(diào)整控溫溫度800℃;(4)達(dá)到設(shè)定溫度800℃后,保持3min使發(fā)熱段系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,并保溫5min;(5)保溫時(shí)間結(jié)束后,熱力模擬試驗(yàn)機(jī)以1×10-1/s的應(yīng)變速率進(jìn)行等溫單向壓縮實(shí)驗(yàn),記錄變形過程中的陶瓷實(shí)驗(yàn)載荷、位移、溫度、應(yīng)變量、應(yīng)力等數(shù)據(jù),獲得的“陶瓷實(shí)驗(yàn)加載f-位移δh”關(guān)系如圖3所示。2、高溫合金壓頭實(shí)驗(yàn):(1)在熱力模擬試驗(yàn)機(jī)安裝好高溫合金壓頭,并組裝好外輔熱裝置;(2)高溫合金壓頭不加載試樣,使得高溫合金壓頭相互直接對接接觸;(3)開啟溫控箱開關(guān),向碳化硅螺紋管供電,碳化硅螺紋管開始升溫,設(shè)定調(diào)整控溫溫度800℃;(4)達(dá)到設(shè)定溫度后,保持3min使發(fā)熱段系統(tǒng)達(dá)到熱平衡,并保溫5min;(5)保溫時(shí)間結(jié)束后,按照上述“陶瓷實(shí)驗(yàn)”要求,熱力模擬試驗(yàn)機(jī)以1×10-1/s的應(yīng)變速率進(jìn)行等溫單向壓縮實(shí)驗(yàn),記錄變形過程中的合金壓頭實(shí)驗(yàn)載荷、位移、溫度、應(yīng)變量、應(yīng)力等數(shù)據(jù),獲得的“合金壓頭加載f-位移δh2”關(guān)系如圖3所示。3、修正:(1)由上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn),我們可以得到如圖3所示的“陶瓷實(shí)驗(yàn)加載f-位移δh”關(guān)系和“合金壓頭加載f-位移δh2”關(guān)系;(2)由于“陶瓷實(shí)驗(yàn)加載f-位移δh”實(shí)際記錄的是“高溫合金壓頭+陶瓷試樣”的加載-位移關(guān)系,即δh=δh1+δh2,高溫合金壓頭實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虻玫娇蛰d的“合金壓頭f-位移δh2”,此為合金壓頭在彈性變形階段的加載-位移關(guān)系,能夠滿足胡克定律;(3)在外界環(huán)境條件和壓縮加載過程一致的情況下,可以將“陶瓷實(shí)驗(yàn)加載f-位移δh”和“合金壓頭加載f-位移δh2”兩者相同加載下的位移量相減,如圖3所示,從而獲得修正后“陶瓷修正加載f-位移δh1”;從圖3也能夠讀出斷裂失效點(diǎn)的數(shù)據(jù):表1壓縮加載力/nδh/mmδh1/mmδh2/mm修正比例2158.88280.16800.00600.16213.5%(4)修正后的陶瓷名義應(yīng)變ε1=δh1/h1,修正后的陶瓷名義應(yīng)力σ1=f/a1,由此,可以得到陶瓷試樣的修正名義應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系,如圖4所示;(5)并通過此結(jié)果進(jìn)一步計(jì)算獲得陶瓷試樣的實(shí)際應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系、彈性模量、抗壓強(qiáng)度、本征方程等高溫力學(xué)性能??偨Y(jié)綜合實(shí)施例1可得出,本發(fā)明所提出的測試測量高溫壓縮性能參數(shù)的方法,可在40~1600攝氏度的高溫下測量出待測樣品的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的基礎(chǔ)上,克服熱力試驗(yàn)機(jī)本身的系統(tǒng)誤差,并通過修正可獲得更準(zhǔn)確、更精確的測量結(jié)果。在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中,“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè),例如兩個(gè),三個(gè)等,除非另有明確具體的限定。在本說明書的描述中,參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中,對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例,可以理解的是,上述實(shí)施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁12