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1600℃耐火材料高溫抗拉強度試驗爐技術方案
一、方案信息
標題：1600℃耐火材料高溫抗拉強度試驗爐技術方案
型號：STR-HTR1600-T
版本號：V1.0
發布日期：2025-05-12
編制單位：洛陽賽特瑞高溫測試技術部
二、概述
STR-HTR1600-T 耐火材料高溫抗拉強度試驗爐是專為耐火材料、陶瓷、金屬/陶瓷復合材料設計的高溫抗拉強度試驗爐，可在1600℃、真空/惰性氣氛下完成拉伸、蠕變、持久試驗。系統由高溫對開爐體、伺服電液萬能試驗機、水冷拉桿、高溫引伸計、測控軟件組成，自動采集抗拉強度、屈服強度、彈性模量、斷后伸長率等參數，滿足 GB/T 3002、GB/T 4338、ASTM C1275 等標準要求。
三、遵循標準
GB/T 3002-2017《耐火材料 高溫抗拉強度試驗方法》
GB/T 4338-2006《金屬材料 高溫拉伸試驗方法》
ASTM C1275-21《Monolithic Refractories Tensile Strength》
ISO 6892-2:2018《Metallic materials – Tensile testing – Part 2: High temperature》
四、用途
耐火澆注料、可塑料、纖維制品高溫抗拉強度評價
陶瓷基復合材料（CMC）1600℃拉伸性能測試
高溫合金、金屬陶瓷蠕變與持久試驗
高校、科研院所材料高溫力學性能基礎研究
五、試驗原理
在高溫爐內以恒定應變速率（0.001-1 mm/min）對啞鈴形試樣施加軸向拉力，同步測量載荷-位移-溫度-時間曲線，計算抗拉強度Rm、屈服強度Rp0.2、彈性模量Et、斷后伸長率A；蠕變/持久試驗可切換至恒應力模式，記錄規定時間內的塑性變形或破斷時間。
六、主要技術參數
| 序號 | 項目 | 規格 |
|---|---|---|
| 1 | 設備名稱 | 1600℃耐火材料高溫抗拉強度試驗爐 |
| 2 | 英文名稱 | 1600℃ High-Temperature Tensile Testing Furnace for Refractories |
| 3 | 設備型號 | STR-HTR1600-T |
| 4 | 設備廠商 | 洛陽賽特瑞高溫儀器有限公司 |
| 5 | 設備結構 | 立式四立柱伺服電液萬能主機+對開高溫爐+水冷拉桿+高溫引伸計+測控柜 |
| 6 | 最大試驗力 | 50 kN（100 kN 可選） |
| 7 | 試驗溫度 | 200 – 1600 ℃ |
| 8 | 長期工作溫度 | ≤1580 ℃ |
| 9 | 控溫精度 | ±2 ℃（PID+SCR，三段獨立控溫） |
| 10 | 升溫速率 | 0.1 – 20 ℃/min 可編程 |
| 11 | 恒溫區長度 | ≥100 mm，溫差 ≤±3 ℃ |
| 12 | 拉桿材質 | MoSi? 強化合金，水冷結構，最高 1600 ℃ |
| 13 | 高溫夾具 | 自鎖楔形，碳化鎢/高純 Al?O? 可選，適應板材/圓棒 |
| 14 | 高溫引伸計 | 標距 25 mm，精度 ±0.5 %FS，1600 ℃ 直接測量 |
| 15 | 試驗行程 | 200 mm（高溫有效 100 mm） |
| 16 | 試驗速率 | 0.001 – 250 mm/min 無級調速 |
| 17 | 力值精度 | ±0.5 %FS（0.2 級） |
| 18 | 位移分辨率 | 0.001 mm |
| 19 | 真空度 | ≤5×10?3 Pa（選配擴散泵機組） |
| 20 | 氣氛 | 空氣、Ar、N?、H?（5 % H? 安全混配） |
| 21 | 電源 | AC 380 V 50 Hz 三相五線，功率 12 kW |
| 22 | 冷卻水 | 去離子水，流量 ≥10 L/min，壓力 0.3 MPa |
| 23 | 外形尺寸 | 主機 900×700×2700 mm；爐體 ?400×600 mm |
| 24 | 整機重量 | ≈ 1800 kg |
A. 100 kN 高剛度機架（適合高強陶瓷基復合材料）
B. 真空機組（10?3 Pa）——防止碳/氧污染
C. 高溫彎曲夾具（三點/四點彎，跨距可調 50-200 mm）
D. 蠕變/持久模塊：恒應力 ≤50 kN，1000 h 連續記錄
E. 多路溫度巡檢儀（6 點熱電偶，實時云圖）
F. 自動試樣對中激光指示器，偏心 ≤0.05 mm
八、結構特點（模塊與細節）
主機框架：四立柱高剛度鑄造結構，剛度 ≥500 kN/mm；伺服油源內置靜音泵，噪聲 ≤65 dB。
高溫爐：對開式，氧化鋁纖維+空心球內襯，三段 MoSi? 加熱，爐殼水冷；側面藍寶石觀察窗，實時監測試樣形貌。
水冷拉桿：中空 MoSi? 強化合金，內部循環去離子水，確保 1600 ℃ 不軟化；快速接頭，1 min 完成更換。
高溫夾具：自鎖楔形結構，碳化鎢/Al?O? 鑲塊，適應板材（厚 3-8 mm）和圓棒（?5-10 mm），高溫下不打滑。
高溫引伸計：1600 ℃ 專用陶瓷桿，直接接觸試樣標距段，精度 ±0.5 %FS，實時輸出應變信號。
測控系統：進口 24-bit 控制器，100 kHz 采樣；支持力、位移、應變三閉環；軟件內置 GB/T 3002、ASTM C1275 計算模板，自動生成 Rm、Rp0.2、Et、A 等結果。
| 名稱 | 數量 |
|---|---|
| 伺服電液萬能主機 50 kN | 1 套 |
| 1600℃ 對開高溫爐 | 1 套 |
| MoSi? 加熱棒 | 18 支（含備件 3 支） |
| 水冷拉桿（上下各 1） | 1 套 |
| 高溫自鎖夾具（板/棒各 1 副） | 2 副 |
| 1600℃ 高溫引伸計 | 1 套 |
| 控溫柜（PID+SCR） | 1 套 |
| 內置 5 P 冷水機 | 1 臺 |
| 電腦+打印機+測試軟件 | 1 套 |
| 制樣模具（啞鈴形） | 1 套 |
| 工具包 | 1 套 |
| 名稱 | 壽命參考 | 備注 |
|---|---|---|
| MoSi? 加熱棒 | ≥5000 h/1580 ℃ | 避免 400-700 ℃ 長期停留 |
| 石英/藍寶石觀察窗 | 1 – 1.5 年 | 堿蒸汽易失透，定期拋光 |
| 高溫夾具鑲塊 | 100 – 150 次 | 出現裂紋或磨損 >0.2 mm 更換 |
| 高溫引伸計陶瓷桿 | 50 – 80 次 | 輕拿輕放，防止碰撞斷裂 |
十一、售后質保
整機 1 年（易損件除外）；終身技術支持；軟件終身免費升級。
質保期內故障 48 h 內響應，國內 7 d 到場；質保期外按“成本價+差旅”收費。
十二、包裝運輸
小件（<200 kg）：全實木熏蒸箱+防震泡沫，真空袋+干燥劑。
大件（≥200 kg）：鋼邊膠合板+纏繞膜+緩沖角墊，頂部吊環、底部叉車槽；出口按 ISPM15 熏蒸。
十三、使用環境要求
溫度 15 – 30 ℃，RH ≤70%，無凝露；地面承重 ≥500 kg/m2，水平度 ≤2 mm/2 m。
配電：三相 380 V±10%，50 Hz，獨立 32 A 斷路器，可靠接地 <4 Ω。
冷卻水：去離子水，流量 ≥10 L/min，壓力 0.3 MPa，出口溫度 ≤35 ℃。
十四、使用注意事項（含加熱元件）
嚴禁在 400 – 700 ℃ 段長時間保溫，防止 MoSi? 粉化。
爐溫 >300 ℃ 時禁止關閉循環水；試驗結束先停加熱，待 <200 ℃ 再關水冷機。
高溫引伸計必須在校準溫度下清零，避免熱漂移。
更換加熱棒必須整體成對更換，確保阻值匹配（±0.2 Ω）。
真空試驗時，先機械泵再擴散泵，破空前必須充 Ar 至常壓，防止油蒸汽污染。
十五、操作方法（SOP 級）
開機前檢查水路、氣路、電源，確認拉桿水冷正常。
裝樣：啞鈴形試樣→夾具對中→輕張力預緊（≤50 N）。
關閉爐體→抽真空/充 Ar→設置升溫程序（10 ℃/min）。
到達目標溫度后保溫 15 min，軟件清零力值、引伸計。
切換至拉伸程序（0.05 mm/min），自動采集 Rm、Rp0.2、A。
試樣斷裂后自動停機，保存數據，爐溫 <200 ℃ 破空取樣。
（完整 20 頁 SOP+視頻二維碼隨機提供。）
十六、特別強調
本設備含 1600 ℃ 高溫、高真空、高壓油源及自動運動機構，必須由接受過廠家培訓并考核合格的專業人員操作；未經培訓人員擅自開機造成的一切損失，廠方不承擔質保責任。
十七、選型與采購提示
若僅做 1400 ℃ 以下試驗，可選硅碳棒爐型，成本降 20%。
高頻率質檢線建議加配“雙爐滑軌”模塊，日處理 >80 件。
真空/氣氛需求請在簽約前確認，后期改造費用高。
簽訂合同時明確是否含第三方計量證書（默認不含任何認證或證書，需提前付費送檢），避免二次收費。
如需正式報價、交貨期或現場布局圖，請提供：
最大試驗力
試驗溫度
是否需真空/氣氛
日處理樣品量
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