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高溫材料科學與冶金

高溫合金及難熔金屬研究

• 鎢、鉬及其合金測試
  鎢和鉬的熔點分別約為 3410℃ 和 2620℃，在材料研究與冶煉過程中，需要模擬接近熔點或超高溫服役環(huán)境。部分科研院所（如鋼鐵研究總院、中科院金屬研究所）利用 2500℃~3000℃ 的石墨爐對鎢基、鉬基合金進行熱物性測試（密度變化、熱膨脹系數(shù)、蒸發(fā)損耗等），或進行短時熔煉/定向凝固實驗。

• 碳/碳復合材料制備
  C/C 復合材料因其優(yōu)異的高溫力學性能，常用于航天熱防護系統(tǒng)、剎車盤等領(lǐng)域。在石墨爐中進行高溫致密化、石墨化處理時，溫度可達 2500℃ 甚至更高。國內(nèi)外高校和企業(yè)（如中科院山西煤化所、航天某廠）使用超高溫石墨爐對 C/C 進行調(diào)控燒結(jié)，使材料實現(xiàn)更高的密度和更好的抗燒蝕能力。

 特種陶瓷與超高溫涂層

• 超高溫陶瓷 (UHTC) 測試
  HfB${}_{\mathrm{<span\; style="font-size:\; 16px;\; font-family:\; SimHei;">2</span>}}$_22、ZrB${}_{\mathrm{<span\; style="font-size:\; 16px;\; font-family:\; SimHei;">2</span>}}$_22 等超高溫陶瓷具有熔點高、耐燒蝕特性好，是未來高超聲速飛行器熱防護的重要候選材料。研究人員在 2000℃~3000℃ 條件下進行燒蝕、熱沖擊及輻射測溫實驗時，需要使用超高溫黑體爐或與其類似的等離子加熱裝置對紅外測溫系統(tǒng)進行標定。

• 涂層抗高溫氧化試驗
  先進陶瓷涂層或金屬涂層（如 EB-PVD 陶瓷熱障涂層）應用于渦輪葉片、燃燒室襯墊等高溫部件，需在極端環(huán)境下進行氧化、腐蝕、熱循環(huán)壽命考核。一些涂層實驗室（如沈陽飛機設計研究所涂層測試平臺）會用超高溫黑體爐輔助測溫，以在更高溫度區(qū)間下獲得準確溫度分布，從而評估涂層的極限性能。

推薦型號

Lumasense Mikron M390黑體爐，美國制造，可溯源到美國NIST標準，符合ANSI/NCSL Z540-1-1994。在較短的加熱時間內(nèi)達到高溫。多種型號覆蓋300至3000℃（572至5432℉）

M390高溫黑體校準源在產(chǎn)生較高的溫度、高發(fā)射率的同時，在幾分鐘內(nèi)達到并穩(wěn)定在所需的溫度下的能力。腔體是直徑為25毫米（1英寸）的石墨管靶材，其有效發(fā)射率為1.0（0.65至1.8微米波段下）。目標溫度是由快速響應高精度的LumaSense紅外溫度計測量，該高溫計驅(qū)動PID控制器調(diào)節(jié)黑體源所需要設定的溫度值?？刂破靼惭b在校準源上，可以通過標準RS232通信端口實現(xiàn)遠程設置點編程。設備上帶有保護裝置，方便操作人員的操作以及保證操作時的安全性。