先進陶瓷及陶瓷基復合材料越來越廣泛應用于高溫或超高溫極端環境,包括航空、航天、航海、核能、熱電等涉及高溫服役的領域。通常在高溫極端環境下用于制造熱防護部件的超高溫材料具有高強度、耐高溫、抗氧化、抗熱沖擊等優異性能,主要應用的有難熔金屬及其合金、C-C 復合材料、C-SiC 復合材料以及陶瓷基復合材料。研究表明,超高溫先進陶瓷及陶瓷基復合材料的密度遠小于難熔金屬,承受溫度更高,高溫有氧環境中的抗氧化燒蝕性能也比C-C、C-SiC復合材料優異,因此被認為極具發展前景。
超高溫陶瓷材料用于航天飛行器
航天航空等關鍵熱端部件長時間處于超高溫極端環境中,材料的超高溫力學、抗氧化、抗熱震性能及損傷演化的測試和表征方法,對于各類超高速飛行器的設計、制造和服役可靠性等具有十分重要的意義。目前國外的超高溫測試技術與設備對我國實行保密與封鎖,我國相關的超高溫材料性能測試技術相對落后且缺少先進的實驗設備,急需開展超高溫極端環境下材料性能測試方法與科學儀器研制工作。超高溫試驗是很復雜的技術問題,每一系統的建立難度都很大,但建立超高溫測試技術對于航空航天工業的發展是必須進行的。
在高溫環境下的材料和構件性能測試技術,包括表面與界面性能、整體性能、局部性能、靜態和動態等對于服役構件的可靠性和耐久性至關重要,但同時又是國內外測試領域的難點。而當前的直接測試方法很難達到極端高溫測試條件,且往往在超過一定溫度段時,測試系統的相關性能測試精度等都大幅下降,同時,溫度過高可能導致測試系統使用壽命大大降低,甚至破壞夾具夾具等關鍵部件。為了實現高溫極端環境材料的物理性能評價表征,國內包亦望教授提出間接測試的相對法技術,這種間接測試主要解決常規方法難題解決的各種性能檢測難題,可解決陶瓷熱障涂層、防腐涂層和耐磨涂層等力學性能測試的空白。
超高溫陶瓷材料測試研究
實現對超高溫陶瓷材料的性能測試表征對材料的設計及其應用有著極其重要的作用,新技術與新設備都有著緊迫的需求以填補行業空白。在2022年9月24-25日,粉體圈將于廣州舉辦“2022年全國先進陶瓷產業技術與市場發展論壇暨廣西特種陶瓷產業招商引資活動”,本次會議邀請了中國建材檢驗認證集團首席科學家、硅酸鹽學會測試技術分會理事長包亦望教授前來分享專題報告:“高溫極端環境下材料性能評價新技術與新設備”。
報告將介紹相對法及其陶瓷涂層的高溫性能評價和相應的國際標準,以及國內外首臺可視化高溫原位測試儀器和相應的測試技術和方法。通過可視化高分辨攝像試驗機解決高溫受力-變形和高溫裂紋張開的精密監測,對于陶瓷的燒結變形、蠕變、陶瓷涂層熱應力分析、高溫硬度、高溫能量耗散等高溫性能分析和直觀了解具有重要實用價值。大咖講解,超實用干貨,機會難得,歡迎大家報名參會!
報告人簡介
包亦望,中國建材檢驗認證集團首席科學家;硅酸鹽學會測試技術分會理事長。 1982年本科畢業,1990年獲博士學位;1995德國洪堡學者;1997入選國家跨世紀“百千萬人才工程”;2000享受國務院政府津貼;2001年先后獲“國家杰青”和中國科學院“百人計劃”;2003年獲全國留學回國人員成就獎;2013年全國優秀科技工作者;2015年全國勞模。
長期從事陶瓷、玻璃及其陶瓷基復合材料性能評價與脆性器件失效分析研究。發表學術論文數百篇,其中SCI 收入132篇,EI收入200余篇。出版專著 3部。授權專利110余項。三次獲國家科技進步二等獎。共11項創新技術被制訂為ISO標準,2018獲中國標準創新貢獻一等獎。近期成果有陶瓷涂層物理性能評價及預應力陶瓷設計制備以及高溫原位性能測試方法。
2022廣州先進陶瓷論壇會務組
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作者:粉體圈
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