

測試規格:樣品臺尺寸100×100mm,適配本次凝膠試樣尺寸;試樣厚度范圍0.5mm~80mm,可滿足不同厚度凝膠材料的測試需求。
溫控性能:熱面溫度1000℃,加熱保持時間≥20分鐘,控溫精度±1℃;升溫速率0~30℃/min可調,可根據凝膠材料熱穩定性特點,設定合理升溫梯度,避免材料因升溫過快發生結構損壞。
測溫系統:采用激光束外差干涉原理,配備指示激光與測量激光雙激光系統,其中指示激光波長550nm~650nm,用于精準定位測溫點位、輔助試樣對位;測量激光波長1450~1550nm,用于精準捕捉冷熱面及材料內部溫度變化;熱面1個測溫點(材質可長期耐1000℃),冷面1個測溫點(接觸端為耐熱不銹鋼),可通過外加采溫線增加采溫點,本次測試額外增加1個中間層采溫點,借助激光外差干涉的高精度特性,精準監測凝膠材料內部溫度傳遞情況。
壓力系統:電動加載壓力0~10KN可調,控壓精度±1%;配備變形量檢測功能,可實時測量不同壓力下樣品的厚度變化,滿足凝膠材料耐壓性能與變形特性的測試需求。
數據處理:配備計算機系統,具備多路溫度采集通道,可自動采集溫度、時間、壓力、變形量數據,完成數據處理、曲線保存,支持U盤導出及報告打印;設備配備高溫防燙防護罩,保障測試安全。
供電參數:電壓220V、50HZ,功率2KW,適配實驗室常規供電條件,運行穩定且能耗合理。
溫控系統:由硅碳棒、可控硅、基于激光束外差干涉原理的測溫組件等組成,硅碳棒提供穩定熱源,激光測溫組件(指示激光波長550nm~650nm、測量激光波長1450~1550nm)替代傳統熱電偶,通過激光外差干涉的高精度特性,實時采集冷熱面及中間層溫度數據,配合溫度儀表精準控制加熱過程,確保溫度調控精準可靠,滿足1000℃以內的高溫測試需求,大幅提升測溫精度與響應速度。
壓力系統:由加壓電機、壓力傳感器等組成,加壓電機可根據測試需求調整至設定壓力或位移,實時顯示當前壓力狀態,支持恒定壓力或恒定厚度檢測,壓力傳感器精準反饋壓力數據,保障控壓精度。
計算機系統:配備多路溫度采集通道,連接計算機實現全自動測試與數據處理,可實時顯示溫度、壓力、變形量曲線,自動生成實驗報告,大幅提升測試效率與數據準確性,避免人工記錄誤差。
試樣準備:選取3組規格一致的新型納米凝膠隔熱試樣(100mm×100mm×20mm),提前進行干燥處理(110℃/24h),確保試樣表面平整、無破損、無雜質,避免試樣內部水分影響測試結果;用游標卡尺測量試樣厚度,每組測量3個點位,取平均值作為初始厚度記錄,確保試樣平行度偏差≤0.2mm,符合測試標準要求。
設備調試:檢查CBL-1000型側背爐的溫控系統、壓力系統、計算機系統及高溫保護裝置,確保設備運行正常;校準熱電偶、壓力傳感器,保證測溫、測壓精度;通過計算機設置測試參數,提前調試數據采集通道,確保數據采集順暢,曲線顯示正常;安裝高溫防燙防護罩,做好安全防護措施。
隔熱性能測試:升溫速率10℃/min,熱面設定溫度分別為200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃,每個溫度點保持30分鐘(超出設備保持時間20分鐘,確保熱面達到穩態熱源),壓力設定為2KN(保證試樣與測溫端緊密接觸,同時避免壓力過大損壞試樣)。
高溫耐壓性能測試:熱面設定溫度300℃、600℃,分別施加2KN、5KN、8KN、10KN的恒定壓力,每個壓力等級保持20分鐘,實時監測試樣變形量,記錄數據變化;參考ISO 22685標準,設定變形量終止閾值為10%(針對隔熱材料的特性,避免過早終止測試導致強度低估)。
將處理好的凝膠試樣手動放置于樣品臺,調整試樣位置,確保試樣與熱面、冷面測溫端貼合,避免出現間隙;關閉設備爐門,開啟高溫防護罩。
啟動設備,按照預設參數開始升溫,計算機系統同步啟動數據采集功能,實時記錄熱面、冷面、中間層的溫度及時間數據,繪制溫度-時間曲線。
當熱面溫度達到設定值后,保持恒溫30分鐘,觀察并記錄冷熱面溫度差的變化,確保溫度差趨于穩定(溫差波動≤±1℃),完成該溫度點的測試;依次完成200℃、400℃、600℃、800℃、1000℃五個溫度點的測試,每組試樣重復測試3次,取平均值作為最終數據。
測試完成后,關閉加熱系統,待爐體自然冷卻至室溫后,取出試樣,觀察試樣外觀是否有變形、破損等異常情況,記錄相關現象。
更換新的凝膠試樣,放置于樣品臺,確保試樣位置居中,避免受力不均;開啟壓力系統,緩慢施加壓力至2KN,保持壓力穩定,記錄試樣初始變形量。
啟動溫控系統,按照升溫速率10℃/min將熱面加熱至300℃,恒溫保持20分鐘,期間實時記錄壓力、試樣變形量數據,觀察試樣是否出現破損、坍塌等情況;隨后依次將壓力調整至5KN、8KN、10KN,每個壓力等級保持20分鐘,同步記錄相關數據。
重復上述步驟,將熱面溫度設定為600℃,完成不同壓力等級下的耐壓測試與變形量監測;測試過程中,若試樣變形量達到10%或出現破損,立即停止該壓力等級測試,記錄終止狀態。
所有測試完成后,關閉設備所有系統,待爐體冷卻至室溫,取出試樣,觀察試樣外觀變化,整理測試數據。
測試過程中,嚴禁打開爐門及高溫防護罩,防止高溫燙傷;設備運行時,密切關注溫控、壓力系統的運行狀態,若出現異常(如溫度波動過大、壓力失控),立即停止測試,排查故障。
試樣裝樣需手動操作,確保裝樣平整、貼合,避免試樣偏移導致測溫、測壓不準;試樣干燥處理需,防止內部水分在高溫下蒸發,影響測試結果。
測試完成后,需待爐體冷卻至室溫后再取出試樣,避免高溫試樣損壞或燙傷操作人員;測試數據需及時導出保存,確保數據不丟失,便于后續分析。
測試過程中,嚴格按照預設升溫速率調控溫度,避免升溫過快導致凝膠材料發生熱應力變形,影響測試準確性;加壓過程需緩慢進行,避免瞬間壓力過大損壞試樣。
熱面設定溫度(℃) | 熱面實際溫度(℃) | 冷面溫度(℃) | 中間層溫度(℃) | 冷熱面溫度差(℃) | 溫度差穩定性(30min內波動) |
|---|---|---|---|---|---|
200 | 200.2 | 32.5 | 116.3 | 167.7 | ±0.8℃ |
400 | 399.8 | 45.3 | 222.5 | 354.5 | ±0.7℃ |
600 | 600.3 | 58.7 | 329.5 | 541.6 | ±0.9℃ |
800 | 799.7 | 72.1 | 436.8 | 727.6 | ±0.8℃ |
1000 | 1000.1 | 85.4 | 544.2 | 914.7 | ±1.0℃ |
熱面溫度(℃) | 施加壓力(KN) | 初始厚度(mm) | 20分鐘后厚度(mm) | 變形量(mm) | 變形率(%) | 試樣狀態 |
|---|---|---|---|---|---|---|
300 | 2 | 20.0 | 19.8 | 0.2 | 1.0 | 無破損、無明顯變形 |
300 | 5 | 20.0 | 19.5 | 0.5 | 2.5 | 無破損、輕微變形 |
300 | 8 | 20.0 | 19.1 | 0.9 | 4.5 | 無破損、中度變形 |
300 | 10 | 20.0 | 18.7 | 1.3 | 6.5 | 無破損、變形可控 |
600 | 2 | 20.0 | 19.7 | 0.3 | 1.5 | 無破損、無明顯變形 |
600 | 5 | 20.0 | 19.3 | 0.7 | 3.5 | 無破損、輕微變形 |
600 | 8 | 20.0 | 18.8 | 1.2 | 6.0 | 無破損、中度變形 |
600 | 10 | 20.0 | 18.3 | 1.7 | 8.5 | 無破損、變形可控 |
該新型納米凝膠隔熱材料具有優異的隔熱性能,在室溫~1000℃范圍內,冷熱面溫度差隨熱面溫度升高呈線性增長,1000℃時溫差達到914.7℃,且溫度穩定性良好,能夠有效阻擋高溫傳遞,契合其超隔熱材料的特性,可滿足工業設備保溫、航空航天輔助隔熱等高溫場景的應用需求。
該凝膠材料具有良好的高溫耐壓性能,在300℃、600℃高溫環境下,施加0~10KN壓力時,變形率最大為8.5%,無破損、無坍塌,變形量可控,能夠承受實際工況下的壓力載荷,結構穩定性良好,解決了傳統凝膠材料脆性大、強度低的問題。
CBL-1000型材料高溫側背爐采用激光束外差干涉原理(指示激光波長550nm~650nm、測量激光波長1450~1550nm),搭配高精度溫控、壓力控制系統及數據采集能力,凝膠隔熱材料的隔熱性能與高溫耐壓性能測試需求,激光外差干涉技術的應用大幅提升了測溫精度與數據可靠性,測試過程自動化程度高,操作便捷,能夠高效完成材料的綜合檢測。
精準適配需求:設備的溫度范圍(室溫~1000℃)、壓力范圍(0~10KN)、樣品臺尺寸及試樣厚度范圍,匹配凝膠隔熱材料的測試需求,可實現不同規格、不同工況下的綜合檢測,同時支持外加采溫線增加采溫點,滿足多層材料測試需求,適配性強。
提升測試效率:設備采用全自動控制,可自動完成升溫、恒溫、加壓、數據采集、數據處理及報告生成,大幅減少人工操作,避免人工記錄誤差,相較于傳統測試設備,測試效率提升50%以上,同時支持U盤導出數據及報告打印,便于數據歸檔與分析。
保障測試安全:設備配備高溫防燙防護罩,采用耐熱材質設計,有效避免高溫燙傷,同時設備運行穩定,具備完善的異常保護功能,可及時排查故障,保障測試過程的安全性與可靠性。
支撐產業發展:該設備可廣泛應用于凝膠隔熱材料、陶瓷纖維、保溫棉等各類保溫隔熱材料的性能檢測,為材料研發、量產檢驗、質量控制提供科學的實驗數據支撐,助力隔熱材料產業的技術升級與產品優化,尤其適用于航空航天、工業保溫等領域的材料檢測需求。