一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法，屬于陶瓷基復(fù)合材料等強度領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 航空發(fā)動機渦輪工作環(huán)境惡劣，對于渦輪葉片需要耐高溫，高強度等特性。根據(jù)推 重比的定義，推重比的提高將基于發(fā)動機推力的提高和發(fā)動機重量的減少，而發(fā)動機推力 的提高在很大程度上依賴于渦輪前溫度的提高。傳統(tǒng)高溫合金耐高溫有極限，并且質(zhì)量很 重。根據(jù)先進(jìn)航空發(fā)動機發(fā)展的要求，高推比發(fā)動機還需減少冷氣的使用量。因此，高溫合 金無法滿足高推重比發(fā)動機的發(fā)展要求，要想既減少冷氣量，又提高渦輪前溫度，就必須使 用能耐高溫的復(fù)合材料。陶瓷基復(fù)合材料在高溫試驗狀態(tài)下時，需要對其測溫，由于陶瓷基 復(fù)合材料屬于新型材料，其發(fā)射系數(shù)等數(shù)據(jù)的缺少，非接觸式測量難以準(zhǔn)確進(jìn)行；而陶瓷基 復(fù)合材料的非導(dǎo)電性使得其采用焊接熱電偶的溫度測量無法實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明技術(shù)解決問題：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法， 以解決陶瓷基復(fù)合材料難以進(jìn)行接觸式測溫這一問題。
[0004] 根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法，其特征在于包 括：
[0005] 將熱電偶的測溫頭貼在試驗件的測溫點位置，并用重物壓住引線，防止在粘貼時 有偏移；
[0006] 在保證熱電偶的位置固定時，將高溫膠均勻涂在金屬薄片上；
[0007] 將涂滿高溫膠的金屬薄片，覆蓋在熱電偶測溫頭位置，并按壓結(jié)實，并用重物壓 住，讓其自行干燥。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法，其特征在于包 括：
[0009] A)將熱電偶的測溫頭貼在試驗件的測溫點位置，壓住熱電偶的引線，防止引線的 偏移；
[0010] B)將高溫膠均勻涂在一個金屬薄片上；
[0011] C)在保證熱電偶的位置固定的同時，將涂有高溫膠的金屬薄片覆蓋在熱電偶的測 溫頭位置，并壓住金屬薄片，讓高溫膠自行干燥；
[0012] D)對試驗件加熱，并用熱電偶進(jìn)行溫度測量。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種用于陶瓷基復(fù)合材料的測溫裝置，其特征 在于包括：
[0014] 熱電偶，熱電偶的測溫頭被貼在試驗件的測溫點位置，
[0015] 金屬薄片，其覆蓋在熱電偶的測溫頭位置，
[0016] 其中，通過在保證熱電偶的位置固定的同時，將涂有高溫膠的金屬薄片覆蓋在熱 電偶的測溫頭位置并壓住金屬薄片，讓高溫膠自行干燥，從而將金屬薄片與熱電偶固定在 一起。
[0017] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于：利用本發(fā)明接觸式測溫滿足工程要求，用耐 高溫金屬薄片覆蓋，高溫膠粘貼，解決了陶瓷基復(fù)合材料無法進(jìn)行焊接測溫這一工程難題。
【附圖說明】
[0018] 圖1為熱電偶粘貼意圖；
[0019] 圖2為熱電偶粘貼俯視說明圖
[0020] 圖3為熱電偶粘貼剖視說明圖；
[0021] 圖4為熱電偶粘貼焊接對比說明圖。
[0022] 附圖標(biāo)記：
[0023] 1 :陶瓷基復(fù)合材料試驗件，2 :耐高溫金屬薄片，3 :薄片式熱電偶，4 :高溫膠，5 :高 溫合金；6:普通熱電偶。
【具體實施方式】
[0024] 根據(jù)本發(fā)明的一個實施例包括如下步驟：
[0025] (1)首先，如圖1所示，按照陶瓷基復(fù)合材料試驗件1在最下面，中間為薄片式熱電 偶3,最上面用耐高溫金屬薄片2覆蓋的順序，設(shè)置試驗件1、薄片式熱電偶3、耐高溫金屬薄 片2。并將薄片式熱電偶3的測溫頭緊靠在需要測溫的位置上（例如，可以先用鉛筆在在試 驗件1上畫出需要測溫的位置），同時用重物壓住引線，也可以用透明膠固定引線，防止在 粘貼過程中測溫頭的位置發(fā)生偏移；
[0026] (2)在保證熱電偶3的位置固定的同時，將高溫膠4均勻涂在耐高溫金屬薄片2 上；將涂滿高溫膠4的耐高溫金屬薄片2覆蓋在熱電偶3的測溫頭位置，并按壓均勻，防止 有氣泡產(chǎn)生，再用重物壓住，讓其自行風(fēng)干；最終外觀圖如圖2所示，圖3為高溫膠4使得耐 高溫金屬薄片2和陶瓷基復(fù)合材料試驗件1緊密粘貼在一起，并固定住了薄片式熱電偶3 ;
[0027] (3)在如上粘貼熱電偶3的基礎(chǔ)上，如圖4所示，選取高溫合金5代替陶瓷基復(fù)合 材料試驗件1作為試驗對象，進(jìn)行普通熱電偶6的焊接法與薄片式熱電偶3的粘貼方法進(jìn) 行兩種測溫方法的對比，實驗結(jié)果由高溫合金5上選取的三個點采集得到。在高溫合金的 三個點都焊接上熱電偶6 (采用電焊機焊接），并粘貼薄片式熱電偶3 (其中，選取的耐高溫 金屬薄片2的材料為0Crl8Ni9Ti，規(guī)格為厚度0. 01mm，大小可以蓋住薄片式熱電偶3即可， 高溫膠4選取的是C-2耐高溫?zé)o機膠）。實驗結(jié)果，如下表所示：
[0028] (JN 105466584 A f兒 ^ 3/3 貝
[0029] 從結(jié)果中可以看出，粘貼熱電偶3與焊接熱電偶6在三個不同點的測量結(jié)果，差距 不大。
[0030] 測溫結(jié)果顯示溫度差別不大，證明了本發(fā)明的粘貼式熱電偶的實用性和高精度， 從而解決了陶瓷基復(fù)合材料難以進(jìn)行接觸式測溫的工程難題。
[0031] 以上雖然描述了本發(fā)明的具體實施方法，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些 僅是舉例說明，在不背離本發(fā)明原理和實現(xiàn)的前提下，可以對這些實施方案做出多種變更 或修改，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
【主權(quán)項】
1. 一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法，其特征在于包括： A) 將熱電偶（3)的測溫頭貼在試驗件的測溫點位置，壓住熱電偶（3)的引線，防止引線 的偏移； B) 將高溫膠均勻涂在一個金屬薄片（2)上； C) 在保證熱電偶的位置固定的同時，將涂有高溫膠的金屬薄片（2)覆蓋在熱電偶（3) 的測溫頭位置，并壓住金屬薄片（2)，讓高溫膠自行干燥； D) 對試驗件加熱，并用熱電偶（3)進(jìn)行溫度測量。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于熱電偶（3)為薄片式熱電偶。3. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中金屬薄片（2)用0Crl8Ni9Ti材料制成。4. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中金屬薄片（2)的厚度為0.01mm。5. 用于陶瓷基復(fù)合材料的測溫裝置，其特征在于包括： 熱電偶（3)，熱電偶（3)的測溫頭被貼在試驗件的測溫點位置， 金屬薄片（2)，其覆蓋在熱電偶（3)的測溫頭位置， 其中，通過在保證熱電偶的位置固定的同時，將涂有高溫膠的金屬薄片（2)覆蓋在熱 電偶（3)的測溫頭位置并壓住金屬薄片（2)，讓高溫膠自行干燥，從而將金屬薄片（2)與熱 電偶（3)固定在一起。6. 根據(jù)權(quán)利要求5的測溫裝置，其特征在于熱電偶（3)為薄片式熱電偶。7. 根據(jù)權(quán)利要求5的測溫裝置，其中金屬薄片（2)用0Crl8Ni9Ti材料制成。8. 根據(jù)權(quán)利要求5的測溫裝置，其中金屬薄片（2)的厚度為0.01mm。
【專利摘要】一種陶瓷基復(fù)合材料測溫方法，實現(xiàn)步驟如下：(1)選取薄片狀熱電偶，耐高溫金屬薄片(0.01mm)，高溫粘膠；(2)首先將薄片狀熱電偶的接頭接觸測溫位置，再將高溫粘膠涂在耐高溫金屬薄片上，最后將薄片壓在熱電偶上。本發(fā)明所測得的溫度滿足精度要求，取代了焊接式接觸式測量方法，解決了陶瓷基復(fù)合材料接觸式測溫這一工程難題。
【IPC分類】G01K1/14
【公開號】CN105466584
【申請?zhí)枴緾N201410447216
【發(fā)明人】申秀麗, 鄒蕾
【申請人】北京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2014年9月3日