STR-HTB1600高溫抗彎強度試驗機
STR-HTB1600高溫抗彎強度試驗機方案信息
文件編號：STR-2025-HTB1600-01
版本號：V1.0
發布日期：2025-05-13
編制單位：洛陽賽特瑞高溫儀器有限公司
文件適用：僅限內部學習
概述簡介
STR-HTB1600高溫抗彎強度試驗機采用伺服電液萬能主機+對開高溫爐+三點/四點彎夾具+高溫引伸計，在室溫至1600℃范圍內對耐火材料、陶瓷、CMC等試樣進行三點/四點彎曲強度、彈性模量及蠕變彎曲測試。設備符合GB/T 3001、ASTM C1161、ISO 14704-1等標準，一鍵式軟件自動計算彎曲強度、破斷撓度及E-bend，適用于質檢、研發及第三方校準實驗室。
遵循標準
1. GB/T 3001-2017《耐火材料 高溫抗彎強度試驗方法》
2. ASTM C1161-20《Standard Test Method for Flexural Strength of Advanced Ceramics》
3. ISO 14704-1:2021《Fine ceramics — Flexural strength at elevated temperature》
4. JJF(有色金屬)XXXX-2025（征求意見稿）高溫彎曲試驗機校準規范
用途
1. 耐火磚、澆注料、纖維板1600℃彎曲強度出廠檢驗
2. 陶瓷基復合材料（CMC）高溫彎曲性能評價
3. 高溫合金、金屬陶瓷三點/四點彎蠕變試驗
4. 高校、科研院所材料高溫力學性能基礎研究
原理
在高溫爐內以恒定加載速率對矩形試樣中部施加集中力，記錄載荷-撓度曲線，按三點彎公式σ=3FL/(2bh2)自動計算彎曲強度；同步采集跨中撓度，計算彈性模量E-bend；蠕變模式保持恒定應力，記錄規定時間內的撓度增量。
主要技術參數
| 序號 | 項目 | 規格 |
|---|---|---|
| 1 | 設備名稱 | 1600度高溫抗彎強度試驗機 |
| 2 | 英文名稱 | 1600℃ High-Temperature Flexural Strength Testing Machine |
| 3 | 設備型號 | STR-HTB1600 |
| 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+三點/四點彎夾具+高溫引伸計+測控柜 |
| 6 | 最大試驗力 | 100 kN（50 kN 可選） |
| 7 | 試驗溫度 | 室溫 – 1600 ℃ |
| 8 | 長期工作溫度 | ≤1580 ℃ |
| 9 | 控溫精度 | ±2 ℃（三段PID） |
| 10 | 升溫速率 | 0.1 – 20 ℃/min 可編程 |
| 11 | 恒溫區長度 | ≥150 mm，溫差 ≤±3 ℃ |
| 12 | 彎曲夾具 | 三點/四點彎可換，跨距 50-200 mm 可調 |
| 13 | 高溫壓頭 | Si?N?/Al?O?，R=5 mm，耐 1600 ℃ |
| 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 | 撓度分辨率 | 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?（可選） |
| 21 | 電源 | AC 380 V 50 Hz 三相五線，功率 15 kW |
| 22 | 冷卻水 | 去離子水，流量 ≥15 L/min，壓力 0.3 MPa |
| 23 | 外形尺寸 | 主機 1000×800×2800 mm；爐體 ?500×700 mm |
| 24 | 整機重量 | ≈ 2200 kg |
可增選配置
1. 200 kN 高剛度機架——高強陶瓷基復合材料
2. 真空機組（10?3 Pa）——防止碳/氧污染
3. 石墨爐（2100 ℃）——超高溫合金、陶瓷
4. 激光測振儀——非接觸撓度，頻率上限 100 kHz
5. 21CFR Part11 審計追蹤軟件包
6. 自動上下料機器人——生產線在線抽檢
結構特點（模塊級）
1. 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
2. 高溫爐：對開式，硅鉬棒18支環形布置，爐襯全纖維+反射屏，外殼水冷≤45 ℃；側面藍寶石觀察窗
3. 彎曲夾具：三點/四點彎可換，跨距50-200 mm無級可調，壓頭R=5 mm，材質Si?N?/Al?O?，耐1600 ℃
4. 高溫引伸計：1600 ℃專用陶瓷桿，直接接觸試樣跨中，精度±0.5 %FS，實時輸出撓度信號
5. 真空/氣氛模塊：前級旋片泵+擴散泵（選配），不銹鋼波紋管，真空度≤5×10?3 Pa
6. 測控柜：24-bit動態信號分析儀，Win 10中文界面，自動計算σ、E、破斷撓度，導出*.xls/*.csv
標準配置清單
| 名稱 | 數量 |
|---|---|
| 主機爐體（1600 ℃） | 1 套 |
| 伺服電液萬能主機 100 kN | 1 套 |
| 三點/四點彎夾具 | 各 1 套 |
| 高溫壓頭（Si?N?） | 4 只 |
| 高溫引伸計 | 1 套 |
| 控溫柜（PID+SCR） | 1 套 |
| 內置冷水機 5 P | 1 臺 |
| 電腦+軟件+打印機 | 1 套 |
| 制樣夾具 | 1 套 |
| 工具包 | 1 套 |
易損件與使用壽命
| 名稱 | 壽命參考 | 備注 |
|---|---|---|
| MoSi? 加熱棒 | ≥5000 h/1580 ℃ | 避免 400-700 ℃ 長期停留 |
| 石英觀察窗 | 1 – 1.5 年 | 定期擦拭，防止失透 |
| 高溫壓頭 | 200 – 300 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 |
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；48 h 響應，7 d 到場。
包裝運輸
小件木箱熏蒸，內襯防潮袋+防震泡沫；大件鋼邊膠合板+纏繞膜，頂部吊環，底部叉車槽；符合 ISPM15。
使用注意事項（含加熱元件）
1. 嚴禁在 400 – 700 ℃ 段長時間保溫，防止 MoSi? 粉化
2. 爐溫 >300 ℃ 禁止斷水；試驗結束先停加熱，待 <200 ℃ 再關水冷機
3. 高溫引伸計必須在校準溫度下清零，避免熱漂移
4. 更換加熱棒必須整體成對更換，確保阻值匹配（±0.2 Ω）
5. 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
操作方法（SOP級）
1. 開機：冷水機→真空/氣氛→控溫→電腦軟件
2. 制樣：按標準裁切，表面平整度 ≤0.1 mm，跨距按厚度比 16:1 設定
3. 裝樣：放置于高溫支架，壓頭對準跨中，輕預緊（≤50 N）
4. 關閉爐體→抽真空/充 Ar→設置升溫程序（10 ℃/min）
5. 到達目標溫度后保溫 15 min，軟件清零力值、引伸計
6. 切換至彎曲程序（0.05 mm/min），自動采集 σ、E、破斷撓度
7. 試樣斷裂后自動停機，保存數據，爐溫 <200 ℃ 破空取樣
特別強調
本高溫抗彎強度試驗機含 1600 ℃ 高溫、高壓油源及真空系統，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。
選型與采購提示
1. 若僅測 1000 ℃ 以下，可選硅碳棒爐型，成本降 20 %
2. 高頻率質檢線建議加配“雙爐滑軌”模塊，日處理 >80 件
3. 真空/氣氛需求必須在簽約前確認，后期改造費用高
4. 簽訂合同時明確是否含第三方計量證書（默認不含，需另付費），避免二次收費
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