المبادئ التقنية : تقييم متانة المواد في درجات حرارة منخفضة

من خلال محاكاة بيئة درجة حرارة منخفضة ، جنبا إلى جنب مع اختبار تأثير الميكانيكية ، وانخفاض درجة الحرارة آلة اختبار الهشاشة التكنولوجيا الأساسية تشمل نموذجين :

دقة نظام التحكم في درجة الحرارة

باستخدام تكنولوجيا التبريد تتالي ضاغط ، جنبا إلى جنب مع الكحول وغيرها من غير تجميد السائل التبريد المتوسطة ، دقة التحكم في درجة الحرارة تتراوح من 70 ℃ إلى درجة الحرارة العادية يمكن أن تصل إلى ± 0.5 ℃ . . . . . . . تعميم نظام التحريك يضمن درجة الحرارة التوحيد و يتجنب تأثير الفرق في درجة الحرارة المحلية على نتائج الاختبار . على سبيل المثال ، في المركبة الفضائية قذيفة اختبار المواد ، تحتاج إلى تثبيت درجة الحرارة إلى أقل من 60 درجة مئوية لمحاكاة البيئة الفضائية .

دينامية آلية تأثير

ربيع يحركها تأثير الجهاز يطبق لحظية التحميل على عينة في 1.4-2.4m / s السرعة . من خلال قياس درجة الحرارة الحرجة من العينة عند الكسر ، جنبا إلى جنب مع معرف الحواسيب الصغيرة نظام التحكم في درجة الحرارة ، درجة الحرارة التلقائي هش الحكم يتحقق .

هيكل الجهاز : تصميم وحدات لضمان موثوقية الاختبار

آلة الاختبار يتكون من أربع وحدات أساسية :

وحدة التبريد

جنبا إلى جنب مع أشباه الموصلات تكنولوجيا التبريد ، ضاغط تتالي يدعم اختبار درجة حرارة أقل من 80 ℃ . . . . . . . على سبيل المثال ، خط أنابيب الغاز الطبيعي يجب أن تكون المواد في - 70 ℃ البيئة للتحقق من مقاومة التشقق ، والمعدات يجب أن تستمر لأكثر من 10 ساعات لمحاكاة ظروف الخدمة الطويلة في الحياة .

اختبار مربع

تشديد الزجاج نافذة المراقبة في الوقت الحقيقي رصد نظام الإضاءة LED ، مجهزة 50 مم القطر اختبار حفرة للاستخدام الخارجي من أجهزة الاستشعار . توزيع درجة الحرارة التوحيد هو أفضل من ± 1 ℃ . . . . . . .

تأثير نظام التثبيت

تركيب سريع تتمحور لاعبا اساسيا يدعم سرعة تحديد المواقع القياسية عينة ( 25mm * 6mm * 2mm ) ، دقة محاذاة تأثير حافة الشق من عينة تصل إلى 0.1mm . التلقائي وظيفة الكبح لمنع تأثير الثانوية يتجنب تكرار التحميل ، ويضمن تكرار البيانات .

نظام التحكم الذكي

اليابان RKC شاشة تعمل باللمس الرقمية المتكاملة PID الخوارزمية ، لتحقيق درجة الحرارة الإعداد ، الحصول على البيانات ، وعدم التنبيه عملية متكاملة . على سبيل المثال ، عندما تقلب درجة الحرارة أكثر من ± 0.5 درجة مئوية ، النظام تلقائيا يؤدي إلى حماية أوفيرتيمبيراتوري ووقف الاختبار .

تطبيق المشهد : عبر صناعة مواد التحقق من الأداء

مجال الطيران والفضاء

مقاومة الكسر التقصفي من المواد المركبة المستخدمة في الأقمار الصناعية قذيفة من - 100 ℃ إلى درجة حرارة الغرفة تم التحقق منها . على سبيل المثال ، خدمة الحياة من نوع معين من الوقود الصاروخي خط أنابيب المواد بنسبة 30 ٪ بعد اجتياز اختبار درجة حرارة منخفضة التقصف .

صناعة السيارات

تقييم مرونة الاحتفاظ الاطارات المطاطية في - 40 ℃ . . . . . . . البيانات التجريبية تبين أن 25 ٪ من محتوى المطاط البيوتاديين مطاط البيوتاديين في - 60 ℃ لا الكراك ، ولكن في - 50 ℃ المشتركة مطاط النتريل يحدث الكسر .

نقل الطاقة

إن dbtt ( الدكتايل وهشة انتقال الحرارة ) اختبار X80 الصلب المستخدمة في خط أنابيب الغاز الطبيعي في - 20 ℃ أظهرت أن درجة الحرارة يمكن أن تخفض إلى 15 ℃ هش هدأ التكنولوجيا ، ومن الواضح أن تحسين سلامة خط أنابيب في المنطقة الباردة .

السكك الحديدية العابر

في درجة حرارة منخفضة الأداء الأمثل قفل العازلة المطاط ، وانخفاض درجة الحرارة عملية الفلكنة بطيئة ( 155 ℃ × 11 دقيقة ) يقلل من درجة حرارة المنتج الهش من - 50 ℃ - 65 ℃ ، وتلبية الطلب في المناطق الباردة .

عملية موحدة لضمان موثوقية البيانات

إعداد عينة

قطع عينة وفقا GB / t1682-2014 القياسية ، خشونة السطح را ≤ 0.8 μ م ، وتجنب الخدوش الناجمة عن تركيز الإجهاد . على سبيل المثال ، vulcanizates العينات يجب أن تكون قطع من قبل اثنين من الجانب الموازي حواف القطع ، وحجم الانحراف هو أقل من ± 0.2mm . . . . . . .

اختبار تدفق

حقن الإيثانول الصناعي إلى مستوى أعلى من 5 ملم من العينة ، بدء نظام التبريد سخن لمدة 2 ساعة .

بعد عينة مجمدة لمدة 3 دقائق ، أثر الانتهاء في 0.5 ثانية ، و كسر الشرط هو مسجل .

الخطوة ارتفاع درجة الحرارة ( 2 ℃ في كل مرة ) كان يعمل على تكرار الاختبار حتى هش درجة الحرارة مجموعة محددة .

معالجة البيانات

درجة حرارة المواد الهشة يتحدد على أساس مبدأ أن الفرق في درجة الحرارة بين اثنين على الأقل من العينات غير المدمرة و فشل واحد عينة لا تقل عن 1 درجة مئوية . على سبيل المثال ، بعض المواد المطاطية في - 55 ℃ عندما اثنين من العينات لا كسر - 53 ℃ عندما كسر عينة ، هش درجة الحرارة - 54 ℃ ± 1 ℃ .

خامساً - التحديات التكنولوجية والاتجاهات المبتكرة

انخفاض درجة الحرارة اختبار القدرة

في الوقت الحاضر ، درجة الحرارة القصوى من المعدات تصل إلى - 80 ℃ ، ولكن النيتروجين السائل تكنولوجيا التبريد يمكن أن تمتد إلى - 196 ℃ لتلبية متطلبات البحث والتطوير من المواد فائقة التوصيل .

الأتمتة والذكاء الترقية

آلة متكاملة نظام الرؤية يمكن الكشف عن العيوب تلقائيا ، جنبا إلى جنب مع منظمة العفو الدولية خوارزمية التنبؤ اتجاه درجة حرارة المواد هش . على سبيل المثال ، ذكي آلة الاختبار المتقدمة من قبل بعض الشركات قد أدركت التناوب التلقائي لتحديد المواقع من عينة اختبار موازية مع مجموعات متعددة ، وتحسين الكفاءة بنسبة 40 في المائة .

اقتران اختبار متعدد المجالات المادية

انخفاض درجة الحرارة الإجهاد التآكل اقتران جهاز الاختبار المتقدمة لمحاكاة فشل شامل سلوك منصة بحرية الصلب في انخفاض درجة حرارة مياه البحر والبيئة .

سادساً - نظام المعايير : التآزر بين القواعد الدولية والمحلية

آلة الاختبار يجب أن تستوفي المعايير الأساسية التالية :

المعايير الوطنية : GB / t1682-2014 ( طريقة واحدة عينة ) ، GB / t15256-2014 ( طريقة متعددة عينة )

المعايير الدولية : ASTMD746 ( اختبار صلابة البلاستيك في درجة حرارة منخفضة ) ، iso812 ( تحديد درجة حرارة المطاط التقصف )

مواصفات الصناعة : JTS / T232 ( انخفاض درجة حرارة اختبار المواد الإنشائية البحرية )

سابعاً - آفاق المستقبل : الدعم الرئيسي لعلوم المواد

جنبا إلى جنب مع تطوير القطبية و استكشاف الفضاء السحيق ، وانخفاض درجة الحرارة آلة اختبار الهشاشة سوف تتطور إلى درجة حرارة أعلى ، أعلى دقة وأكثر ذكاء . على سبيل المثال ، المواد فائقة التوصيل المستخدمة في الحوسبة الكمومية تحتاج إلى التحقق من الأداء في - 273 ℃ ، مما يشكل تحديا جديدا التبريد والتحكم في درجة الحرارة تكنولوجيا آلة الاختبار . وفي الوقت نفسه ، فإن التقدم المحرز في مشروع الجينوم المادي سوف تعزز التكامل العميق بين آلة الاختبار ، وارتفاع تدفق منصة الحوسبة ، وتسريع دورة تطوير مواد جديدة .