包A 高温真空／可控气氛陶瓷热压炉及相关设备
一、高温热压炉一套
1. 技术参数
★1.1前装载
★1.2 工作气氛：真空或惰性气体气氛（氮气、氩气、氦气）
1.3炉壳最高温度：≤71℃
★1.4 有效均温区尺寸：≥宽200×高200 X 长200 mm
★1.4.1配备上、下石墨压盘。安装上、下压盘后，压盘之间空间最大高度：≥150 mm
★1.4.2 可用模具最大高度：≥150 mm
★1.5 均温性：≤±10℃（1600℃，真空）
★1.6 最高温度：≥2200℃
1.7 长期工作温度：≥2100℃
1.8 平均升温速率：≥10℃/分钟
1.9 温度控制精度：1℃
★1.10 极限真空度：≤2Pa（空炉、常温）
★1.11 允许微正压工作，最高正压压力>13.5 KPa
★1.12 压升率：≤0.67 Pa/h
★1.13 液压压力：≥13吨
1.14 压力控制：FC-2 闭环压力回馈控制系统
★1.15 压力精度：≤±1%
★1.16 压头行程：≥150mm
★1.17位移传感显示器测量精度：≤±0.01mm
1.18 热压杆直径> 60 mm
1.19 热压盘：高强石墨，直径>150 mm；热压盘与热压杆之间连接螺栓材料需采用CFC复合石墨。
★1.20 压盘平行度：≤0.08 mm
1.21 配置耐高温石墨热压模具,Φ30mm,Φ20mm,Φ13mm,Φ1
2.7mm,各5套，同时各备石墨压头及套管各10套。
1.22 正压惰性气体恒定流通正压压力设定范围> 0-13.5 KPa
1.23 功率不低于50 KVA
1.24 液压站额定压力不小于210 Kgf/cm2
2. 结构与配置的要求
★2.1 炉架与炉体
液压炉架：需采用H型焊接结构，保证热压系统工作稳定。
炉体（包括炉门）需采用双层水冷的结构，内壁及法兰需采用304L不锈钢。
2.2 真空系统
真空系统需由所选取合适型号的真空泵、真空阀、真空管路及支架等组
成。真空系统需配置过滤器，以防止真空系统污染。
真空泵，抽气速度≥ 40m3/小时
2.3 加热与测温系统
★2.3.1加热方式需采用电阻加热，加热元件为高强石墨，隔热材料为石墨毡。★2.3.2测温需采用低、高温自动切换方式进行，切换温度可设定，低温时采用C型钨铼热电偶测温，需钼铠装，具有自动回撤功能；高温时采用双比
色红外高温计测温，额定测温范围1000℃-3000℃。配有带独立C型钨
铼热电偶，（钼铠装）的过温保护控制器，保护设备和工件，防止超温，
过温保护控制器应完全独立于主控制器。
除控温热电偶与过温热电偶外，炉体上还须预留至少两个直插式测温热
电偶接口，用于测量工件温度。
2.4 液压系统
压力加载速度要可调，位移要能够数字显示。需设置油缸液位与压力传
感器，油位过低或工作油压不正常时能实现设备保护与报警功能。
液压缸为双向液压缸，上下压杆需具有水冷却。
2.5 水冷系统
需标配循环水冷系统，该系统需由主供水管分配到各冷却部位，具有自
动报警及流量安全互锁功能。另外需配有应急冷却水接口。需具有自动
冷却水源转换器，可实现冷水机水源与应急冷却水之间自动切换。
2.6 控制系统
2.6.1设备需配置人机交互界面和计算机系统一套（基本配置：酷睿双核CPU，
≥320G硬盘，≥2G内存，DVD刻录光驱，windows操作系统，），并安装
专业真空陶瓷热压炉操作软件,可实现编辑／加载工艺程序，实时监控、
操作和报警的功能，并能记录和输出各种操作数据和报告。
2.6.2 程序控制器主程序不少于30个，程序分段不少于300个，控制器屏幕可
同时显示设定温度和当前温度。
2.6.3液压控制系统部分要求既能实现单独控制的手动操作，又能实现与温度工
艺制度完全同步的自动加载、卸载功能。
2.6.4 温度控制系统、真空系统、液压系统控制应既可以自动控制，也可以手
动控制。控制面板上应具有自动／手动模式选择开关，以及手动控制按
钮、开关等。
2.7 加热元件、真空泵、热电偶、双比色红外高温计、液压站、压力传感器、
位移传感器等关键部件需采用国际知名品牌。
2.8 小型真空炉一套：
2.8.1 汽缸尺寸：直径不小于25mm，最大压力不小于6吨。
2.8.2可移动行程：不小于15 mm
2.8.3最大压力自动控制
2.8.4开启式立式炉最高工作温度不低于1100oC
2.8.5加热区长度:不低于12" ( 300 mm )
2.8.6可提供最少30段程序，控温精度不低于+/- 1oC
2.8.7热区需外包高纯石英管
2.8.8石英管两端需安装水冷法兰，真空接口及压力表，底部需装有不锈钢针
阀进气口
2.8.9可在石英管内真空环境下通过底部可调整弯管移动液压柱，将压力传输
到模具。
2.8.10标配机械泵及循环水，最高真空不低于：10-2Torr
2.8.11 标配耐高温压力石墨模具Φ12.7mm，5套
2.9 手动压片机一台最大压力不小于40T,最大活塞行程不小于40MM,压力波动
不大于1MP/5min,工作空间不小于180MM*180MM*200MM.
2.10 .现有实验室环境洁净改装（地面约40平米，窗户约30平米）。
2.11.台式计算机一套（酷睿双核CPU，≥500G硬盘，≥4G内存，DVD刻录光驱，windows操作系统），电脑桌椅一套，网络监控摄像头一套，样品柜2个，标准化学实验台3张（尺寸不小于1500*800*700（L*W*H,mm）。
包B SPS放电等离子烧结炉及相关设备 1. 烧结主机
烧结压力系统竖直单轴伺服马达
*最大压力不小于20 kN｛2,040 ㎏f｝
烧结压力0.5～20 kN｛50～2,040 ㎏f｝
烧结行程不小于50 mm (空间高度200mm)
压力控制系统伺服马达控制数字读出应变压力传感器
工作台尺寸不小于φ55 mm
烧结电极棒带有特别密封水系统
Z 轴位置显示数字读数-最小0.01 mm
安全装置紧急停止系统警告系统
2. 电源系统
* 2-1.烧结DC脉冲发生器ON/OFF 脉冲控制系统
On 时间 1～999 msec. off时间 1～99 msec.
AC 输入 3 相, AC 200/220V, 50/60Hz
DC 输出脉冲输出不小于10V, 1000A
输出范围电压 0～10V 电流 0～1000A
控制系统手动操作
*2-2. 高频电源系统不小于1kW，100kHz
3. 真空室和真空单元
真空室要带有水冷夹层
材料不锈钢 (SUS304)
尺寸内径不小于φ200mm
真空单元真空度不小于6 Pa {4.5x10-2 Torr}
排气速度从大气到6 Pa {4.5×10-2 Torr/ 15分之内
排气系统机械泵
烧结气氛大气,真空,或惰性气体
可视窗口石英玻璃
真空表Plus-minus Bourdon 压力表/Pirani 真空计
*应具有自动温控及加热速度控制，具有PID数字程序温控系统
温度检测 2 方式系统
1) 辐射测温系统
测量范围 600到3000℃
2) 热电偶系统
最大温度不小于1000℃ (K-Type)
铠装热电偶监控烧结温度
运行温度不低于2200℃ (工作温度) ，2500℃ (最大温度)
4. 标准附件
操作手册，工具 1 套
SPS烧结用磨具和冲头
石墨 (内径. φ10mm，φ12.7mm，φ20mm，φ50mm，) 各5套
需含备用石墨垫片,保险丝 ,热电偶 (K type),O型密封圈，夹具等，均不少于一套。.
5. 小型微波箱式炉一台
5.1微波功率不小于4KW，需分档可调；微波频率：2450MHz。
需配置不少于3种加热方式：1、纯微波加热；2、~传统电加热；3、混合加热。
5.2可烧结非易燃易爆的任何材料，包括金属材料。
5.3需配温度测量与控制系统，且升降温速度可编程分段控制。
5.4最高加热温度不低于1600℃，长时稳定工作温度不低于1500℃。
5.5温度稳定度：1200℃以下时，不高于1℃；1500℃以下时，不高于2℃
5.6.需配旋转加热台，旋转速度>300转/min。
5.7.可实时显示不同温区的升降温曲线，温度数据可导出。
6.化学间用通风橱一套: 长宽高不小于 1.5m*0.8m*2.2m 台面需采用不低于12.7MM厚优质品牌实心理化板；调节门玻璃为不低于5mm的安全钢化玻璃，无段平衡设计。
7.现有实验室环境洁净改装（地面约40平米，窗户约30平米）。
8.手动压片机一台最大压力不小于24T,最大活塞行程不小于20MM,压力波动不大于1MP/5min,工作空间不小于90MM*90MM*140MM.
9.磁控溅射靶材2套（铜、YBCO,60mm），网络监控摄像头一套，台
式计算机一套（酷睿双核CPU，≥500G硬盘，≥4G内存，DVD刻录光驱，Windows7操作系统），电脑桌椅一套，标准化学实验台1张（尺寸不小于1500*800*700（L*W*H,mm）），样品柜2个。
注：*为必须满足技术条件
包C微波网络矢量分析系统及相关设备
★1 主要功能：实现材料的微波频率S参数测试，介电常数（εr’、εr）和磁导率（μr’、μr”）；
★2 系统组成：矢量网络分析仪主机，柔性测试电缆2条，校准件，材料测试软件，空气线，波导2个（覆盖K和Ka波段）以及相关的测试附件；
★3 频率范围：要能够覆盖10MHz – 43.5GHz；
4 系统动态范围：要能够覆盖130dB @ 2GHz – 13.5GHz ；
5 频率分辨率：最低不低于 1Hz；
6 最大功率电平：≥9dBm @ 500MHz - 20GHz；
7 电平分辨率：0.01dB；
★8二次核三次谐波失真：不大于-33dBc @ 20GHz；
★9非谐波失真：不大于-60dBc @ 2GHz；
★10 相位噪声（偏离载波 1kHz）：不大于-96dBc @ 1GHz；
11 接收机噪底（10Hz 中频带宽）：≤-120dBm @ 500MHz – 13.5GHz；
★12 迹线噪声（1kHz 中频带宽）：
幅度：≤0.07dB rms @ 500MHz – 40GHz
相位：≤0.06deg rms @ 500MHz – 40GHz
★13 稳定性（1kHz 中频带宽）：
幅度：≤0.03 dB/°C @ 45MHz – 40GHz
相位：≤0.45 °/°C @ 45MHz – 40GHz
★14 系统中频带宽：1Hz – 15MHz；
15 显示屏：不小于10英寸；
★16 标配材料测试软件：
可运行在矢量网络分析仪或PC上；
数据显示格式：
–介电常数: εr’、εr”、tan δ、Cole Cole
–磁导率: μr’、μr”、tan δμ
– S 参数: 对数幅度、线性幅度、相位、展开相位、群时延、史密斯圆图、极坐标
图、实部、虚部和 SWR
–轨迹运算功能: +、-、*、/、平均值和标准偏差
–轨迹数据窗格: 以表格形式显示动态数据轨迹
17.精密低速外圆锯一套：
主轴转速：20rpm-600rpm，内无级调速（数显）
进给定位精确度：不低于0.01mm（采用数显式千分尺）
最大行程：不低于50mm（微调行程25mm）
二维调整：水平方向旋转360°，垂直方向±15°
圆锯片尺寸：Φ100mm
18.小型等离子清洗机一台
腔体：不小于Φ190mm×90mm
石英管不小于：Φ180mm×50mm，壁厚不小于7mm
内腔：不小于Φ165mm×55mm
清洗电极：不小于Φ120mm
样品台：不小于Φ150mm，有效尺寸不小于Φ140mm
样品台与电极间距：15mm-50mm可调
极限真空度：不低于0.1Pa
工作真空度：60Pa-500Pa
气路数量：最少2路（选装）
流量显示仪：2通道
19.现有实验室的洁净改装（地面约25平米，窗户约12平米），实验室用2P挂式空调一台。
20. 手持微波探测仪1台，计算机系统一套（Windows7或以上操作系统,i5或以上处理器, 4G或以上内存,500G或以上硬盘,16倍 DVD,512MB显卡, 22'液晶显示器,键盘,鼠标,网卡,移动硬盘一块（不小于1T）），电脑桌椅一套，办公用微型投影仪1台，一体机一台，样品柜2个，X射线管2个(Cu靶，精聚焦X射线管，通用标准尺寸，最大功率不低于2.2kW，最大电压不低于60kV，最大电流不低于60mA ，焦斑不大于0.4X12mm2。寿命4000小时以上)，网络监控摄像头一套，标准化学实验台2张（尺寸不小于1500*800*700 （L*W*H,mm））。
包D 变温介电测量系统及相关设备（一）
要求可以在宽频、高低温、真空、气氛等条件下评估材料的介电性能；
可以测量样品的阻抗Z，电抗X，导纳Y、电导G、电纳B、电感L、介电损耗D、品质因数Q等物理量，同时要求通过软件能够直接绘制介电常数和介电损耗随多个温度变化的曲线; 介电常数和介电损耗随多个频率变化的曲线；介电常数和介电损耗随电压、时间变化的曲线。
设备需要符合国际ASTM D150和D2149-97标准，同时也要符合国标GB/T1409-2006测量电气绝然材料在工频、音频、高频下电容率和介电损耗的推荐方法。
技术规格要求：
1.★测量温度要求最低-130°C以下，最高温度要求达到900°C以上；
2.控温精度要求不低于±1℃，升温斜率要求：0.1-10°C/min可调；
3.测量频率要求常温20Hz---120MHz，高温必须满足20Hz---20MHz，测量精度：0.05%；
4.★要求可以与Agilent 4294A无缝连接兼容配套，
5.★要求系统自带真空、气氛条件测量，满足不同气氛下介电性能参数测量；
6.要求可以测量直径小于15mm，厚度小于3mm的样品：；
7.★要求测量夹具电极材料采用铂金，同时要求采用自重式电极夹具系统，上电极为铂金一体加工成半球，下电极采用平板电极，要求保证电极与样品稳定接触，测量数据不跳点，方便拆卸样品；?
8.要求软件、触摸屏、高温炉等集成于一体式，可以进行可视化操作；
9.系统须配备液氮自动注入系统，液氮耗损量不能太大，控制精准；
10.系统自带专用测量分析软件，并且软件免费升级；测量数据可输出为xls 格式,配GPIB卡2张。
11.其他配套设备：
11.1大型电热鼓风干燥箱 1台：控温范围：室温-300℃，温度分辨率：不低于0.1℃，恒温波动度：不高于±1℃，内胆尺寸：不小于550*450*550
（W*D*H,mm）
11.2中型电热鼓风干燥箱 2台，控温范围：室温-300℃，温度分辨率：不低于0.1℃，恒温波动度：不高于±1℃，内胆尺寸：不小于450*400*450（W*D*H,mm）
11.3微型冷等静压机1套，等静压腔不小于Φ50 mm×150mm，腔内最高压强不低于300MPa。
12.可用于实验室现有磁控溅射仪用石墨加热器及配套电源一套（最高温度不低于1100℃）
13.精密分析天平两台
13.1精确度不低于 0.1mg
13.2量程不小于 120g
13.3 秤盘尺寸不小于? 90 mm
13.4 需具备以下功能：数据接口 RS232C标准接口，超级双杠杆单体传感器，自动校准系统，前置水平仪，五面玻璃防风罩，动态温度补偿，全自动故障诊断，超载保护。
14.计算机系统一套（Windows7或以上操作系统,i5或以上处理器, 4G内存,500G硬盘,16倍DVD,512MB显卡, 22'液晶显示器,键盘,鼠标,网卡,移动硬盘一块（不小于1T）），电脑桌椅一套，一体机一台，样品柜2个，网络监控摄像头一套，标准化学实验台3张（尺寸不小于1500*800*700（L*W*H,mm）），现有实验室的洁净改装（地面约25平米，窗户约15平米），实验室用2P挂式空调一台。。
包D 超景深数码显微镜及相关设备（二）
★1.分辨率：不低于1um
★2.摄像机：不低于400万像素CMOS，采集芯片尺寸不小于一英寸；
3.物镜不少于两个（平场复消散色差物镜）：
1)综合放大倍率范围应能覆盖（10x-1000x）
2)物镜更换：可直接插拔，没有线缆，更换后无需校准；
3)镜头倍率编码识别，电动调节放大倍率；
4)连续变倍，可在任意倍率下2D、3D观察和测量；
5)镜头前端适配器：不需要；
6)最大观察视野：>40mm；
7)镜头防撞安全保护功能；
4.光源：LED光源。
5.照明方式：
两个镜头均可实现环形照明、同轴照明、混合照明；
内置机身同轴光，内置于物镜的环形光，可同轴光、环形光混合，环形光可任意方向组合开关（如全开、开一半、开四个方向）；
6.电动载物台：
1)★尺寸：不小于300 x 200 mm；
2)★水平方向XY移动行程: 不小于130 x 100 mm；
3)最大样品载重: 不小于4.0 Kg；
4)Z轴最大移动行程(电动）: 不小于 60 mm；
7.显微镜支架：
1)能够自动聚焦；
2)倾斜角度(编码可识别到0.1°): 不小于+/- 45°；
3)可放置最大样品高度：不小于120mm；
4)Z轴最大移动行程(电动）: 不小于 120 mm；
8.一体机电脑：
配触屏式液晶显示器，
Windows8系统，64位CPU，内存不低于8G，硬盘不小于500G，集成操作系统与配套软件等，多语言切换；
★9.软件需具有以下功能：
1)自动聚焦，全电动变倍/镜头倍率编码识别，任意放大倍率均可拍照和测量；
2)快速拍照记录坐标，导航功能（Google地图功能）；
3)基础尺寸测量。包含两点之间距离、平行线之间距离、点到直线距离、半径、直径、角度、两条直线的夹角、圆心与圆心之间的距离、面积、周长、计
数、比例尺等；
4)实时高度测量；
5)景深叠加功能（EDF）。可以通过扫描多个不同高度的面，形成一张清晰的照片；
6)3D成像和3D测量，包括体积、表面积、3D高度和宽度、两个面之间距离、两个面之间夹角等。三维冷暖色模拟图像，三维网格，照明模拟等；
7)自动测量。编辑模板自动测量，自动识别图像差异，图像灰度提取；
8)步骤记录并完全可重复，操作步骤可保存到数据库，随时调取再处理图片和测量；
9)自动生成Word报告功能；
10)实时HD；
11)全触摸屏，也可以鼠标控制系统所有部件（相机、载物台、拍照、测量等）；
10.计算机系统一套（Windows7或以上操作系统,i5或以上处理器, 4G内存,500G硬盘,16倍DVD,512MB显卡, 22'液晶显示器,键盘,鼠标,网卡,移动硬盘一块（不小于1T）），电脑桌椅一套，一体机一台，办公用微型投影仪1台，样品柜2个，可用于实验室现有扫描电镜备用灯丝加热体一套，网络监控摄像头一套。
包D 台阶仪及相关设备（三）
膜厚测试仪（台阶仪）主要用于薄膜材料厚度（2D）测量和表面形貌测量（3D）。可获得精确定量的台阶高度、线粗糙度,薄膜曲率半径，应力测试等薄膜几何参数。应满足以下技术指标：
1.*最大扫描长度≥160mm；
2.*测试所允许的最大样品高度≥40mm；
3.*垂直方向的扫描范围≥900微米；
4.*测试高度方向的重复性≤0.4nm（1微米的标准台阶）；
5.*测试垂直分辨率≤0.1nm；
6.*光学系统：彩色CCD 180x放大倍率；
7. XY移动载物台，X≥150mm行程,Y≥150mm行程；
8.*探针压力：1-15mg范围内可联系调节，能精确控制探针压力，保证在不同力下不破坏样品；
9. 提供证书的校准用标样；
10.*系统具有超光滑平面,保证扫描基线稳定性；
10.提供专用分析软件并终身免费升级；
11.多次扫描分析≥15次；
12.*仪器采用成熟的LVDT传感器,保证仪器稳定性，数据重复性和可靠性；
13.单次扫描最大采样点数120,000；
14.*标配有自动更换探针附件工具，而不是固定在设备主机上；
15.*仪器必须具有三维扫描功能和自动平台；
16.应具有薄膜应力测量功能；
17.仪器配有环境保护罩，防止静电环境影响；
18.计算机配置，最新64位操作系统，不低于320G硬盘，不低于8G内存，不低于22寸显示器，保证数据处理的流畅；
19.要具有薄膜应力测量功能；
20.塔式工作站一台：CPU不低于Intel 至强E5，主频不低于3.5 GHz，三级缓存不低于10MB，CPU线程数不低于八，主板需有PCIe 3.0 x16插槽不少于2个， PCIe x4 插槽不少于 1个，内存插槽数量不少于8个，最大可扩展至512GB，硬盘容量不少于1TB，显存容量不低于4GB，操作系统不低于Windows 7 专业版，显示器不低于22寸；
21.实验室用微型万能车床一台（要求全部齿轮为金属材质，无极调速，主轴轴承采用精密圆锥滚子轴承）；
22.其他小型设备：电脑桌椅一套，一体机一台，办公用微型投影仪1台，样品柜2个，网络监控摄像头一套，标准化学实验台 2 张（尺寸不小于1500*800*700（L*W*H,mm）），小型金相试样镶嵌机一台。
*是必须满足的重要指标
Guide operators to deal with the process of things, and require them to be familiar with the details of safety technology and be able to complete things after special training.热处理炉安全技术操作规 程正式版
热处理炉安全技术操作规程正式版 下载提示：此操作规程资料适用于指导操作人员处理某件事情的流程和主要的行动方向，并要求参加施工的人员，熟知本工种的安全技术细节和经过专门训练，合格的情况下完成列表中的每个操作事项。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 1、非本设备定员不得操作本设备。 2、严禁带有腐蚀性、挥发性以及爆炸性气氛的工件（物品）在炉内加热。 3、装、卸工件时，必须切断加热器和台车电源。 4、检查台车触头，应校正触头面，严禁触点错位接触，每炉都要扫干净触头、台车，炉膛都要保持干燥，不得雨淋，严防漏电。 5、工件在装炉时四周必需留有100mm 以上的间隙，工件应叠放整齐、牢固可靠，防止台车工作时工件倒塌损坏炉衬。
6、炉门关闭时，钢丝绳应处于微紧的状态，严禁关闭后钢丝绳处于松变状态，炉门提升应平衡。 7、在确定来电安全正常的情况下，打开电柜开关根据热处理工件的技术要求输入相应的程序，前区、中区、后区三个区域的数据应相同。 8、按PRG键进行编程区，按SEL键依次输入技术要求相应的数据，程序输入完毕，回到00段按PRG键退出编程区，开通三区按钮通电。 9、热处理加热完毕，及时关闭三区电源。 10、每两周清除炉底的金属屑和氧化物，保证台车、炉膛电阻丝的正常使用。
超高温陶瓷及其应用
超高温陶瓷及其应用讲座小结 超高温陶瓷（UHTCs: Ultra High Temperature Ceramic? 是指能在1800°C 以上温度下使用的陶瓷材料。这类陶瓷材料有望用于航天火箭的发动机部件，太空往返飞行器和高超音速运载工具的防热系统，先进核能系统用抗辐照结构材料和惰性基体材料，以及金属高温熔炼和连铸用的电极、坩埚和相关部件等。目前，针对超高温陶瓷的主要研究内容包括：微结构调控与强韧化、抗氧化-耐烧蚀-抗热震性能的提升、抗辐照性能的改善等。 超高温陶瓷材料最早的研究从I960'年代开始。当时在美国空军的支持下，Manlab开始了超高温陶瓷材料的研究，研究对象主要是ZrB2和HfB2及其 复合材料。研发的80vol%HfB 2 -20vol%SiC复合材料能基本满足高温氧化环境下持续使用的需要，但采用的热压工艺对部件制备有很大的限制。到1990' s NASA Ames实验室也开始了相关研究。与此同时，美国空军从1960'年代开 始进行尖锐前缘飞行器及其热防护系统的分析和设计，经过三十多年的研究，取得了很大进展。Ames实验室及其合作伙伴开展了系统热分析、材料研发和电弧加热器测试等一系列研究工作，并于1990'年代进行了两次飞行实验 （SHARP-B1、SHARP-B2）。其中，SHARP-B2的尖锐翼前缘根据热环境的不同分为三部分，分别采用的是ZrB2 /SiC/C、ZrB2/SiC和HfB2/SiC材料，展示了基于二硼化铪和二硼化锆为主体的一类超高温陶瓷材料作为大气层中高超声速飞行器热防护系统材料的应用前景。2003年2月1日，美国航天飞机发生了哥伦比亚”号的爆炸惨剧，为了保障未来的航天飞机具有更可靠的飞行安全性，美国航天宇航局（NASA ）在哥伦比亚”号失事后迅速启动了相关的研究计划，其中就包括研究新一代超高温陶瓷，用于航天飞机的阻热材料。研究计划目的在于开发出熔点高于3000C的超高温陶瓷材料，主要是ZrB2、HfB2以及它们的复合材料，作为航天飞机的新型阻热材料。 从材料种类来看，超高温陶瓷主要包括高熔点硼化物和碳化物。其中 HfB2、ZrB2、HfC、ZrC、TaC等硼化物、碳化物超高温陶瓷熔点都超过 3000C，无相变，具有优良的热化学稳定性和优异的物理性能，包括高弹性模量、高硬度、低饱和蒸汽压、高热导率和电导率、适中的热膨胀率和良好抗热震性能
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟 超高温陶瓷复合材料的研究进展 超高温陶瓷复合材料主要包括一些过渡族金属的难熔硼化物、碳化物和氮 化物，它们的熔点均在3000℃以上。在这些超高温陶瓷中，ZrB2 和HfB2 基超高温陶瓷复合材料具有较高的热导率、适中的热膨胀系数和良好的抗氧化烧蚀 性能，可以在2000℃以上的氧化环境中实现长时间非烧蚀，是一种非常有前途的非烧蚀型超高温防热材料。 超高温陶瓷复合材料的制备 超高温陶瓷复合材料的致密化主要有热压烧结(HP)、放电等离子烧结(SPS)、反应热压烧结((RHP)和无压烧结(PS)。在这些制备方法中，热压烧结是目前超 高温陶瓷复合材料最主要的烧结方法。 热压烧结 ZrB2 和HfB2 都是ALB2 型的六方晶系结构，其强共价键、低晶界及体扩散 速率的特征，导致该类材料需要在非常高的温度下才能致密化，一般需要2100 ℃或更高的温度和适中的压力(20-30 MPa)或较低温度(~1800℃)及极高压力( 800 MPa)。ZrB2 和HfB2 结构和性能相近，后者的熔点比前者高，需要更高的致密化温度，同时具有更优异的高温性能，而前者的密度和成本都比后者 低，也是业内关注最多的。 放电等离子烧结 放电等离子烧结是在粉末颗粒间直接通人脉冲电流进行加热烧结，具有升温 速度快、烧结时间短、组织结构可控等优点，该方法近年来用于超高温陶瓷复 合材料的制备。产生的脉冲电流在粉体颗粒之间会发生放电，使其颗粒接触部 位温度非常高，在烧结初期可以净化颗粒的表面，同时产生各种颗粒表面缺 陷，改善晶界的扩散和材料的传质，从而促进致密化，相对于热压烧结超高温
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 可控气氛热处理炉的分类 及特点 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4645-44 可控气氛热处理炉的分类及特点 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1.可控气氛热处理炉的分类 可控气氛热处理炉种类很多，有周期式和连续式之分。 周期炉:有井式炉和密封箱式炉(又称多用炉），适用于多品种小批量生产，可用于光亮淬火、光亮退火、渗碳、碳氮共渗等热处理。 连续炉:有推杆式、转底式及各种形式的连续式可控气氛渗碳生产线等，适用于大批量生产，可以进行光亮淬火、回火、渗碳及碳氮共渗等热处理。 2.可控气氛热处理炉的特点 (1)炉膛密封良好 炉膛密封形式主要有炉体密封和炉罐密封两类。炉体密封，包括炉壳、炉门、电热元件引出孔、热电偶孔、风扇轴孔和推料机械伸出炉外的孔洞等处的密
封。电热元件等在可控气氛作用下，需采用抗渗碳性强的材料或加抗渗碳涂料，最好用低压供电，以免元件渗碳或炉壁积碳使元件发生短路而毁坏。 采用炉罐(金属或陶瓷罐)隔离密封，密封效果比较好，但会降低传热效果和增加炉罐材料消耗，炉子工作温度也受到限制。还有一种密封形式兼有上述两类密封的特点，即除炉膛密封外，采用辐射管加热器，可防止炉气侵蚀元件和火焰破坏炉内气氛。 (2)炉内保持正压 可控气氛炉内应保持正压，以防止炉外空气侵入引起爆炸，并且保证炉内气筑稳定。保持炉内正压的措施是，以一定压力供入足够的可控气体，保证可控气氛充满炉膛；对全密封的炉子，在废气排出口设置水封；控制炉内压力；炉门设置装料前室及火帘装置，以隔绝空气侵入和防止炉气外溢。 (3)炉内气氛均匀 可控气氛在炉内必须循环流动，使气氛和温度均匀，以保证产品质量一致。因此，可控气氛炉大都设
·综述· 收稿日期：2015－05－20 作者简介：郭强强，1989年出生，硕士，主要从事超高温陶瓷材料的研究工作。E －mail ：qqguo@outlook．com 超高温陶瓷的研究进展 郭强强 冯志海周延春 （航天材料及工艺研究所，先进功能复合材料技术重点实验室，北京100076） 文 摘 超高温陶瓷在极端环境中能够保持稳定的物理和化学性质，被认为是高超声速飞行器和大气层 再入飞行器鼻锥和前缘最有前途的候选热防护材料。本文系统评述了超高温陶瓷（主要是过渡金属硼化物、碳化物和氮化物）在粉体合成、致密化、力学性能等方面的研究进展。对超高温陶瓷研究中存在的一些问题作出初步总结，希望对超高温陶瓷的进一步研究和应用起到积极的推动作用。 关键词 超高温陶瓷，粉体合成，致密化，力学性能 中图分类号：TB3DOI ：10．3969/j．issn．1007－2330．2015．05．001Progress on Ultra-High Temperature Ceramics GUO Qiangqiang FENG Zhihai ZHOU Yanchun （Science and Technology of Advanced Functional Composite Materials Laboratory ，Aerospace Ｒesearch Institute of Materials ＆Processing Technology ，Beijing 100076） Abstract Ultra-high temperature ceramics （UHTCs ）are regarded as the most promising thermal protective ma- terials for the nose and leading edge of hypersonic or re-entry vehicles due to their stability of physical and chemical properties in extreme environment．The progress on UHTCs is reviewed in detail ，including powder synthesis ，densifi-cation and mechanical properties．Also ，some problems exist in the material studies are preliminarily summarized．It is expected that this review will provide some guidance for stimulating further research and practical applications of the UHTCs． Key words Ultra-high temperature ceramics ，Powder synthesis ，Densification ，Mechanical property 引言 超高温陶瓷（UHTCs ）通常指熔点超过3000?，并在极端环境中保持稳定的物理和化学性质的一类 特殊陶瓷材料，通常包括过渡金属硼化物、碳化物、氮化物及其复合材料。极端环境一般指高温、反应气氛（如原子氧，等离子体等）、机械载荷和磨损等组成的综合环境。随着航空航天技术的迅猛发展和实现空天一体化的迫切需要，高超声速飞行器是近年来许多国家航空航天部门发展的重点领域。在长时间高超声速巡航、跨大气层飞行和大气层再入等极端环境下，飞行器机翼前缘和鼻锥等关键部件在飞行过程中与大气剧烈摩擦，产生极高的温度。如Falcon 计划 中机翼前缘的驻点区域温度可以超过2000?［1］，此 外火箭喷嘴口、吸气增强推进系统和发动机进气道在 飞行过程中也要承受高热载荷和机械载荷。目前，极少材料能够在如此剧烈的氧化对流环境中保持结构和尺寸的完整性。因此，如何设计和制备有着良好的抗氧化性、抗烧蚀性、抗热震性并保持一定高温强度的超高温热防护材料成为新型空天飞行器亟待解决的重要技术问题。 目前有望在1800?以上温度使用的材料一般有 难熔金属材料、陶瓷基复合材料、C /C 复合材料等。难熔金属材料密度高、加工性能和抗氧化性差，不适合作为高超声速飞行器鼻锥和前缘等部位的热防护 材料。C /C 复合材料是一种良好的结构/功能一体化材料，已成功用于制造导弹的弹头部件、航天飞机防
编号：SM-ZD-76102 热处理设备操作规程Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制：____________________ 审核：____________________ 批准：____________________ 本文档下载后可任意修改
热处理设备操作规程 简介：该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划，达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针，明确执行目标，工作内容，执行方式，执行进度，从而使整体计划目标统一，行动协调，过程有条不紊。文档可直接下载或修改，使用时请详细阅读内容。 一、电炉使用守则（.气体渗碳电炉.） 准备工作 1、仔细检查测温仪表.热电偶.电气设备接地线是否完好. 2、输液及送气管道应完好畅通无渗漏.排气管.冷却水管.输液器必须畅通. 操作保养: 1、应经常注意继电器的可靠性.在进出炉时必须切断电源.严禁带电操作. 2、工件进出炉时.动作要平稳迅速 3、根据工作需要.炉门打开后应勤关上.以保护炉内胆急冷而损坏.减小炉温波动. 以确保产品质量和节约用电. 4、工作时应先开风扇.后按通电热体开关.不允许只接通电热体.不开动风扇进行工作. 5、炉内氧化皮.炭黑等垃圾应根据程度及时清理.一般每
周不少于一次. 二、B网带电炉使用守则 准备工作 1.、仔细检查测温仪表.热电偶.电气设备接地线是否完好 2、输液及送气管道应完好畅通无渗漏.排气管.冷却水管.输液器必须畅通. 操作保养: 1、应经常注意继电器的可靠性 2、控制好油池油温.超过设定油温应打开冷却塔冷却油.防止燃烧 3、控制好网速.进炉量.进炉量应均匀. 4、操作时应经常注意网带中心位置. 5、经常给运动部加油. 6、发现网带异常松动部位应紧固. 这里填写您的企业名字 Name of an enterprise
超高温陶瓷 材料科学杂志39(2004)5979 – 5985 硅基陶瓷和复合材料在高氧压力下的燃烧阻力 美国宇航局格伦研究中心/凯斯西储大学，克利夫兰， 俄亥俄州44135，美国 E-mail: Ali.Sayir@https://www.doczj.com/doc/1e1269275.html, F . S .劳维利 美国宇航局太空飞行中心，FC，35812，美国 陶瓷基复合材料在高氧压力下的耐燃烧性预计会对富氧推进系统的发展提供一些信息。与金属相比，硅基陶瓷，碳化硅，氮化硅和碳化硅复合材料都有共价键的特点，不同的是它们能促进燃烧。这些材料分解的温度很高，而不是通过离散固液相变（熔化）。硅基陶瓷和复合材料在很高的氧气压力和临界阈值压力，在此临界压力下没有试样能维持燃烧组成，粘接的性质和氧的溶解度。2004年Kluwer学术出版社 1介绍 当把凝聚相材料，液体或固体，按计划放到富氧环境中时，可燃混合物就形成了。如果这种混合物被点燃，火焰就会包围凝聚相燃烧。理解和控制使用这一物理现象称为燃烧，它对人类日常生活以及各种技术，如能源转换，冶金，自然，航空和航天工业的应用有重大意义。在给定的温度和压力下，物质与氧气和潜在火源安全共存的能力对材料在推进系统中的选择范围是至关重要的。 大多数航空航天系统的结构组成部分都是金属合金，许多研究，特别是对高压系统的研究，一直致力于金属和金属合金的氧燃烧。当氧气从周围移动到燃烧前锋面时，材料与金属的粘接特性可以使之充当燃料，通过表面蒸发和扩散运动到火焰前锋面。这种对凝聚相燃烧的说明是最容易的，通常适用于发生气相反应后被称为均匀燃烧的滴烧。格拉斯曼[ 1]，在他的开创性工作中对金属液滴的气相燃烧作出了一些充分的解释，但不全是基于实验事实。热化学预测对阐明在高温高压下过渡态金属的反应途径是不可用的。多元合金进一步的并发症出现了，图[ 1，2 ]已经表明燃烧性对间歇性的成分变化很敏感。陶瓷基复合材料有着比金属明显低的密度并且在高温下也能提供足够的强度和韧性，这使得它们成为航空航天结构应用中的理想选择。除了这些事实，陶瓷基复合材料在很高氧气压力下的燃烧特性还没有被提前研究，这一发现表明本研究集中在陶瓷基复合材料的固相燃烧特性上。在这一研究中，有几个因素影响着特定复合机陶瓷材料的选择。第一，单片碳化硅，氮化硅以及碳化硅复合材料由于有提高性能和降低重量的能力，因此都是先进推进系统的潜在候选者。第二，碳化硅或碳化硅复合材料和单片氮化硅的初步氧相容性结果分别表现出了温和和良好的抗氧化性。第三，目前，碳化硅或碳化硅复合材料在其领域是最成熟的结构材料。最后，两者都是现成的商业材料。 2．实验的
1热处理人员接到任务时首先检查热处理炉的状况是否满足热处理的条件，包括以下项目： 1.1温层是否完好。 1.2挡风墙是否完好。 1.3油泵、风机是否能正常工作。 1.4测温仪表是否正常。 1.5风冷要求是否能满足。 1.6炉车运行是否完好。 1.7油库油量是否满足生产需要。 1.8油嘴调节系统是否灵敏可靠。 1.9以上情况正常时，可进行下面操作；如不正常，应查出原因并使其恢复正常。 2热处理人员根据生产安排合理吊装工件，工件摆放应符合以下规定: 2.1弯管在炉车上的排列应考虑散热不受阻隔，风冷散热方便，火嘴墙应便于火焰通过，但不直接烧在弯管上。 2.2弯管应用垫砖垫放牢靠平稳，防止钢管变形，并应考虑垫砖承受能力。 2.3两层码放时，应注意上下层管子之间尽量避免相压而以垫砖承受为主，当不可避免时，相压部位必须有支点不得悬空。 2.4两层码放时，对大口径薄壁管，第二层必须以耐火砖为支点，不得压在底层弯管上，且管口必须支撑，支撑物必须靠牢吃力。
2.5工件摆放完毕后应画管子摆放图以便记录管子编号。 3装炉结束后，将炉车开进炉内，放下炉门，将炉门与炉车、炉车与后炉墙之间的缝隙用沙土、石棉布等加以密封 4启动油泵、风机、点燃火嘴。 5调整火嘴及风量，使炉内温度按照热处理工艺曲线的要求控制升温速度恒温时间及冷却速度。 6控制炉温和工件温度的热电偶必须经计量合格，且在计量的有效期内。热电偶的安装位置应能正确反映炉温和工件的真实温度。 7热处理炉的油系统管路，接头应坚持每天检查一次，如有渗油现象应立即排除。 8吊装管件时，应先检查钢丝绳及卸卡物是否合格，注意吊装角度, 并合理使用钢丝绳及卸卡。 9每次工作完毕要拉闸断电。 10炉车的耐火砖垫块应经常检查及时更换。 11热处理炉车轨道下不得放置障碍物，炉车进炉或出炉时，必须 一人在外瞭望，一人操作。 12点火前应进行炉周围检查，清理易燃易爆物后才允许点炉，引 火防止烧伤自己，不得在眼前点火，应侧脸点火。 13经常检查油路系统是否漏油，如有漏油应及时处理。 14出炉前，应注意检查周围有无易燃易爆物品 15做好班前安全交底，班后安全总结，做好自身安全保护工作。 16遵守安全规章制度，如进入车间戴安全帽，穿绝缘鞋等。
超高温陶瓷及其应用讲座小结 超高温陶瓷（UHTCs：Ultra High Temperature Ceramics）是指能在1800℃以上温度下使用的陶瓷材料。这类陶瓷材料有望用于航天火箭的发动机部件，太空往返飞行器和高超音速运载工具的防热系统，先进核能系统用抗辐照结构材料和惰性基体材料，以及金属高温熔炼和连铸用的电极、坩埚和相关部件等。目前，针对超高温陶瓷的主要研究内容包括：微结构调控与强韧化、抗氧化－耐烧蚀－抗热震性能的提升、抗辐照性能的改善等。 超高温陶瓷材料最早的研究从1960’s年代开始。当时在美国空军的支持下，Manlab开始了超高温陶瓷材料的研究，研究对象主要是ZrB2和HfB2及其复合材料。研发的80vol%HfB2 -20vol%SiC复合材料能基本满足高温氧化环境下持续使用的需要，但采用的热压工艺对部件制备有很大的限制。到1990’s ，NASA Ames 实验室也开始了相关研究。与此同时，美国空军从1960’s年代开始进行尖锐前缘飞行器及其热防护系统的分析和设计，经过三十多年的研究，取得了很大进展。Ames 实验室及其合作伙伴开展了系统热分析、材料研发和电弧加热器测试等一系列研究工作，并于1990’s年代进行了两次飞行实验（SHARP-B1 、SHARP-B2）。其中，SHARP-B2 的尖锐翼前缘根据热环境的不同分为三部分，分别采用的是ZrB2 /SiC/C 、ZrB2/SiC和HfB2/SiC材料，展示了基于二硼化铪和二硼化锆为主体的一类超高温陶瓷材料作为大气层中高超声速飞行器热防护系统材料的应用前景。2003年2 月1 日，美国航天飞机发生了“哥伦比亚”号的爆炸惨剧，为了保障未来的航天飞机具有更可靠的飞行安全性，美国航天宇航局（NASA）在“哥伦比亚”号失事后迅速启动了相关的研究计划，其中就包括研究新一代超高温陶瓷，用于航天飞机的阻热材料。研究计划目的在于开发出熔点高于3000℃的超高温陶瓷材料，主要是ZrB2、HfB2以及它们的复合材料，作为航天飞机的新型阻热材料。 从材料种类来看，超高温陶瓷主要包括高熔点硼化物和碳化物。其中HfB2、ZrB2、HfC、ZrC、TaC等硼化物、碳化物超高温陶瓷熔点都超过3000℃，无相变，具有优良的热化学稳定性和优异的物理性能，包括高弹性模量、高硬度、低饱和蒸汽压、高热导率和电导率、适中的热膨胀率和良好抗热震性能等，并能在高温下保持很高的强度。成为超高温陶瓷最具潜力的候选材料。
3热处理炉操作规程 3.1 烘炉 3.1.1热处理炉烘炉前的准备工作 3.1.1.1炉体砌炉及炉辊密封处浇注料经检查合格，打开炉门，自然风干7－9天，最少5天方可执行烘炉操作。 3.1.1.2 确认炉内无人员和其他杂物。 3.1.1.3 测试炉体的密封性，确定保压试验合格。 3.1.1.4 检查并确认炉辊的安装正确，炉辊手动盘转正常，电机减速机通电，做模拟信号确认炉底辊自动运转正常。 3.1.1.5炉辊润滑点全部接好并注入润滑油，加油系统运转正常。 3.1.1.6装料炉门、出料炉门调整完毕，炉门升降机构操作停位准确，炉门运转灵活，关闭时严密，汽缸压紧和松开位置准确。 3.1.1.7对光栅、PLC操作控制系统等进行单机试车合格。 3.1.1.8 炉子空、煤气、氮气、气动空气管道及排烟管道试压合格，测量仪表调整合格。 3.1.1.9 冷却水压力正常，循环顺畅。 3.1.1.10打开炉内氮气，保证炉内氮气压力和残氧分析仪数值正常。 3.1.1.11 助燃风机及排烟风机运转正常，风机进出口的阀门开关灵活。 3.1.1.12 烘炉前应对燃烧控制系统、炉压控制系统等热工仪表和各种调节进行安装检查，并确认调整完毕，操作灵活，指示正确，控制灵敏。 3.1.1.13 炉子周围及坑内环境清洁整齐。 3.1.1.14烧嘴控制器的各种操作模式正常。 3.1.1.15 手动打开出风口的蝶阀，启动排烟风机，吸风口阀门自动缓慢打开，待风机达到正常运转并确定烧嘴前喇叭口处有风吸入。 3.1.1.16 打开助燃风机出风口的挡板，启动风机，入口处的调节阀自动缓慢打开，调节回流阀防止风机喘震。注意风机电流和管道压力数值。出现异常要停风机，查明原因再试。 3.1.1.17 点炉前对烧嘴的空燃比进行调节。 3.1.1.18 检查助燃空气管路有无漏风和受阻、受堵现象，确认空气已达到每个烧嘴前。 3.1.1.19 煤气管道经过吹扫和放散，管道内充分达到要求。煤气系统运行正常，煤气已经送至炉前总阀。 3.1.1.20 煤气防护人员到达现场，各煤气放散点40米范围内禁火。炉子周围停止施工，断开临时电源，不得随意动火。
热处理炉内气氛控制
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南京工程学院教案【教学单元首页】 第17-18 次课授课学时 4 教案完成时间：2013.2 章、节第九章热处理炉内气氛及控制；§9.1热处理炉内气氛种类；§9.2可控气氛的制备；§9.3碳势和氧势的测量与控制；§9.3碳势和氧势的测量与控制； 主要内容热处理炉内气氛种类 可控气氛的制备 可控气氛加热的基本原理碳势和氧势测量技术 碳势和氧势测量技术 压力与流量的测量 目的与要求目的：了解热处理炉内气氛的特、性质、制备原理及用途、常见碳势的测量技术等，为合理选择和使用炉内气氛及碳势设备奠定必要的理论基础。 要求：了解常见碳势、氧势、压力、流量测量技术与原理以及吸、放热型气氛制备原理与流程，掌握常见炉内气氛性质、特点和用途、碳势和氧势等概念。 重点与难点重点：炉内气氛种类、性质及应用；碳势、氧势、氧化脱碳机理。 难点：吸、放热型气氛制备装置构成及流程；碳势测量技术测试原理。 教 学 方 法 与 手 段 板书与多媒体教学结合。
第九章热处理炉内气氛及控制 研究炉内气氛目的：1）防止工件加热过程氧化、脱碳；2）对工件进行化学热处理。 §9.1热处理炉内气氛种类（P124-129） 热处理炉内气氛即炉内气体介质，主要有空气、真空和可控气氛等。可控气氛指成分和性质可适当控制的气体，包括反应生成气氛、分解气氛和单元素气氛，在热处理炉生产中常用可控气氛包括吸热式气氛、放热式气氛、氨分解气氛、滴注式气氛、氮基气氛和氢气等。P124什么是可控气氛？ 一.吸热式气氛 定义：燃料气与少于或等于理论空气需要量一半的空气在高温及催化剂作用下，发生不完全燃烧生成的气氛。因反应产生的热量不足以补偿系统的吸热和散热（即不能维持反应温度），须借助外部热量维持反应的进行，故称为吸热式气氛。 成分：吸热式气氛主要成分是H2、CO和N2，还有少量的CO2和CH4。 用途：1）吸热式气氛碳势约0.4%，对低碳钢是还原性和渗碳性气氛。2）吸热式气氛主要用于渗碳载气、中高碳钢加热时的保护气氛（光亮淬火），但不宜作为高铬钢和高强度钢的保护气氛，因为碳与铬反应生成碳化物会使高铬钢贫铬；气氛中的氢易导致高强度钢氢脆。3） 吸热式气氛经过再处理除去CO和CO 2后获得的以H 2 和N 2 为主的气氛可用于不锈钢和硅钢光亮 加热保护气氛。（见P124表10-2） 二.放热型气氛 定义：原料气与理论空气需要量一半以上的空气不完全燃烧的产物。因反应放出的热量足以维持反应进行而不需外加热源，故称为放热型气氛。 成分：放热型气氛主要成份是N 2、CO、CO 2 。为提高气氛还原性，常再进行净化处理，以 除去其中氧化性成分CO 2和H 2 O。 通过改变空气和燃料气比以及净化处理，可在较宽范围内改变气氛成分和性质，一般又把这类气氛分为淡型（混合气中加入较多空气）、浓型（混合气中加入较少空气）和净化型（净化处理的放热式气氛）三种。 气氛性质：视气氛成分、工件含碳量和工作温度而定。可能是还原型和增碳性的，也可能是氧化型和脱碳性的。 用途：1）浓型放热式气氛是还原性、弱脱碳性气氛，常用于低、中碳钢光亮淬火保护气氛；2）淡型放热式气氛是为微氧化性和脱碳性气氛，常用于低碳钢和铜光洁加热保护气氛；3）净化型放热式气氛由于气氛中氧化性、脱碳性成分CO 2 被去除，主成分由氮气和一定量的CO和H2组成，属于还原性气氛，可用于中高碳钢光亮加热保护气氛；4）净化型气氛再加少量富渗碳气，可用作高碳钢保护气氛和化学热处理介质。 三.氨分解气氛及氨燃烧气氛 分类：分加热分解气氛（吸热式）和燃烧气氛（放热式）两类。燃烧气氛又分完全燃烧和不完全燃烧气氛两种。 制备原理：将无水氨加热到800-900℃，在催化剂作用下，分解成氢气+氮气的气氛。 氨分解气氛（75%H2+25%N2）特点和应用：具有强还原性和弱脱碳性，常用于不锈钢、硅钢、铜和高铬钢光亮加热保护气氛。 完全燃烧气氛组成和应用：主要由氮气（99%）和少量氢气（1%）组成，属于中性气氛，可用于铜和碳钢光洁加热保护气氛。 氨不完全燃烧气氛组成和应用：主要由氮气（76%）和氢气（24%）组成，具有还原性和
操作规程编号：LX-FS-A43076 热处理设备操作规程标准范本 In The Daily Work Environment, The Operation Standards Are Restricted, And Relevant Personnel Are Required To Abide By The Corresponding Procedures And Codes Of Conduct, So That The Overall Behavior Can Reach The Specified Standards 编写：_________________________ 审批：_________________________ 时间：________年_____月_____日 A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑
热处理设备操作规程标准范本 使用说明：本操作规程资料适用于日常工作环境中对既定操作标准、规范进行约束，并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则，使整体行为或活动达到或超越规定的标准。资料内容可按真实状况进行条款调整，套用时请仔细阅读。 一、电炉使用守则（.气体渗碳电炉.） 准备工作 1、仔细检查测温仪表.热电偶.电气设备接地线是否完好. 2、输液及送气管道应完好畅通无渗漏.排气管.冷却水管.输液器必须畅通. 操作保养: 1、应经常注意继电器的可靠性.在进出炉时必须切断电源.严禁带电操作. 2、工件进出炉时.动作要平稳迅速 3、根据工作需要.炉门打开后应勤关上.以保护炉
内胆急冷而损坏.减小炉温波动. 以确保产品质量和节约用电. 4、工作时应先开风扇.后按通电热体开关.不允许只接通电热体.不开动风扇进行工作. 5、炉内氧化皮.炭黑等垃圾应根据程度及时清理.一般每周不少于一次. 二、B网带电炉使用守则 准备工作 1.、仔细检查测温仪表.热电偶.电气设备接地线是否完好 2、输液及送气管道应完好畅通无渗漏.排气管.冷却水管.输液器必须畅通. 操作保养: 1、应经常注意继电器的可靠性 2、控制好油池油温.超过设定油温应打开冷却塔
高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望 摘要概述了国外航空发动机用高温结构陶瓷基复合材料的研究与应用现状及发展趋势,分析了目前研究中存在的问题及其解决办法,确定了今后的研究目标与方向。 关键词陶瓷基复合材料高温结构材料力学性能应用 1 前言 为了提高航空发动机的推重比和降低燃料消耗,最根本的措施是提高发动机的涡轮进口温度,而涡轮进口温度与热端部件材料的最高允许工作温度直接相关。50 至60 年代,发动机热端部件材料主要是铸造高温合金,其使用温度为800～900 ℃;70 年代中期,定向凝固超合金开始推广,其使用温度提高到 接近1000 ℃; 进入80 年代以后,相继开发出了高温单晶合金、弥散强化超合金以及金属间化合物等,并且热障涂层技术得到了广泛的应用,使热端部件的使用温度提高到1200～1300 ℃,已接近这类合金 熔点的80 % ,虽然通过各种冷却技术可进一步提高涡轮进口温度,但作为代价降低了热效率,增加了结 构复杂性和制造难度,而且对小而薄型的热端部件难以进行冷却,因而再提高的潜力极其有限[1 ] 。陶瓷基复合材料正是人们预计在21 世纪中可替代金属及其合金的发动机热端结构首选材料。 近20 年来,世界各工业发达国家对于发动机用高温结构陶瓷基复合材料的研究与开发一直十分重视,相继制定了各自的国家发展计划,并投入了大量的人力、物力和财力,对这一新型材料寄予厚望。如美国NASA 制定的先进高温热机材料计划(HITEMP) 、DOE/ NASA 的先进涡轮技术应用计划(ATTAP) 、美国国家宇航计划(NASP) 、美国国防部关键技术计划以及日本的月光计划等都把高温结构陶瓷基复合材料作为重点研究对象,其研制目标是将发动机热端部件的使用温度提高到1650 ℃或更高[2 ,3 ] ,从而提高发动机涡轮进口温度,达到节能、减重、提高推重比和延长寿命的目的,满足军事和民用热机的需要。 2 国内外应用与研究现状 由于陶瓷材料具有高的耐磨性、耐高温和抗化学侵蚀能力,国外目前已将其应用于发动机高速轴承、活塞、密封环、阀门导轨等要求转速高和配合精度高的部件。在航空发动机高温构件的应用上,到目前为止已报道的有法国将CVI 法SiC/Cf 用于狂风战斗机M88 发动机的喷嘴瓣以及将SiC/ SiCf 用于幻影2000 战斗机涡轮风扇发动机的喷管内调节片[4 ] 。 此外,有许多陶瓷基复合材料的发动机高温构件正在研制之中。如美国格鲁曼公司正研究跨大气层高超音速飞机发动机的陶瓷材料进口、喷管和喷口等部件,美国碳化硅公司用Si3N4/ SiCW制造导弹发动机燃气喷管,杜邦公司研制出能承受1200～1300 ℃、使用寿命达2000h 的陶瓷基复合材料发动机部件等[5 ,6 ] 。目前导弹、无人驾驶飞机以及其它短寿命的陶瓷涡轮发动机正处在最后研制阶段,美国空军材料实验室的研究人员认为[7 ] ,1204～1371 ℃发动机用陶瓷基复合材料已__经研制成功。由于提高了燃烧温度,取消或减少了冷却系统,预计发动机热效率可从目前的26 %提高到46 %。英国罗—罗公司认为,未来航空发动机高压压气机叶片和机匣、高压与低压涡轮盘及叶片、燃烧室、加力燃烧室、火焰稳定器及排气喷管等都将采用陶瓷基复合材料。预计在21 世纪初, 陶瓷基复合材料的使用温度可提高到1650 ℃或更高。 3 研究方向与发展趋势 陶瓷虽然具有作为发动机热端结构材料的十分明显的优点,但其本质上的脆性却极大地限制了它的推广应用。为了克服单组分陶瓷材料缺陷敏感性高、韧性低、可靠性差的缺点,材料科学工作者进行了大量的研究以寻找切实可行的增韧方法[8 ,9 ] 。增韧的思路经历了从“消除缺陷”或减少缺陷尺寸、减少缺陷数量,发展到制备能够“容忍缺陷”,即对缺陷不敏感的材料。目前常见的几种增韧方式主要有相变增韧、颗粒(晶片) 弥散增韧、晶须(短切纤维) 复合增韧以及连续纤维增韧补强等。此外还可通过材料结构的改变来达到增韧的目的,如自增韧结构、仿生叠层结构以及梯度功能材料等。由于连续纤
超强、超硬、耐高温结构陶瓷材料结构与性能 摘要 结构陶瓷材料具有超强、超硬、耐高温等性能，在许多应用领域有着金属等其它材料不可替代的地。本文通过查阅相关文献，阐述了结构陶瓷材料的结构，综述了结构陶瓷材料的结构及其性能特点,为今后陶瓷的发展提供了可靠的前景。 关键词：结构陶瓷，结构性能 引言：构陶瓷是陶瓷材料的重要分支，它以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、抗腐蚀等机械力学性能为主要特征，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境，在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料，在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。未来空间技术的发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他材料。即在冶金、宇航、能源、机械、光学等领域有重要的应用,因此具有超强、超硬、耐高温的结构陶瓷材料成为了人们关注的热点。 2.结构陶瓷的定义及分类 结构陶瓷是指用于各种结构部件，以发挥其机械、热、化学相生物等 功能的高性能陶瓷。 结构陶瓷若按使用领域进行分类可分为：（1）机械陶瓷；（2）热机陶瓷；（3）生物陶瓷；（4）核陶瓷及其它若按化学成分分类可分为：（1）氧化物陶瓷(Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、TiO2、ThO2、UO2)；（2）氮化物陶瓷(Si3N4、赛龙陶瓷、AlN、BN、TiN)；（3）碳化物陶瓷(SiC、B4C、ZrC、TiC、WC、TaC、NbC、Cr3C2)；（4）硼化物陶瓷(ZrB、TiB2、HfB2、LaB2等)；（5）其它结构陶瓷(莫来石陶瓷、MoSi 陶瓷、硫化物陶瓷以及复合陶瓷等)。本文就从化学成分分析氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、复合陶瓷等来分析。 2.1氧化物陶瓷 2.1.1 Al2O3陶瓷 AI2O3陶瓷类型的结构与性能 氧化铝陶瓷是一种以α- AI2O3为主晶的陶瓷材料。氧化铝的含量在75%左右称为“75瓷”，含量在85%左右称作“85瓷”，含量在99%左右称作“99瓷”。含量在99%以上的称作刚玉瓷或纯刚玉瓷。Al2O3主要有三种晶型结构，即α-Al2O3，β-Al2O3，γ- Al2O3。Al2O3晶型转化关系如图1所示。α-Al2O3属三方晶系，2050℃熔化前稳定，β-Al2O3：是一种氧化铝含量高的的铝酸盐矿物，γ-Al2O3：属尖晶石型结构（立方）。后两种在温度高于1600℃时全部转化为α-Al2O3，a-Al2O3
超高温材料的研究进展及应用 发表时间：2018-11-08T19:10:34.990Z 来源：《防护工程》2018年第19期作者：郭大为[导读] 随着社会的的发展，经济的进步，我国的交通事业也在快速进步。 烟台同立高科新材料股份有限公司山东烟台 265500 摘要：随着社会的的发展，经济的进步，我国的交通事业也在快速进步。我们国家幅员辽阔，各种自然人文资源广阔，超高温材料的特殊性质为我国的基础设施建设发展做出了极大的贡献。城市以极高的速度发展，城市的基础建设越来越完善，人口数量的急剧增多，给城市的发展带来了很多负面的问题，比如土地紧张，生态恶化，交通拥堵等等。超高温材料的引用就显得非常符合当今的城市建设要求。 文章从超高温材料的研究进展角度作为切入点，对其进行一定的应用研究。 关键词：超高温材料难熔金属金属间化合物陶瓷基复合材料碳 /碳复合材料 引言：经济的发展速度迅猛，前期快速的发展速度带动了城市的发展，在后期，城市发展明显后劲不足，与经济发展相脱节，“城市病”问题不断出现在生活的方方面面。土地资源紧张，人口压力过大，交通拥堵，生态环境受到破坏等一些列问题，都阻碍了城市的发展。为了应对一系列的问题，世界各国都在集中对超高温材料抓紧研究，超高温材料还可以用于航空航天飞行器等军事领域，由此可见，超高温材料的研究与开发工作已成为各国研究材料的首选。 1超高温材料的研究进展 1.1 超高温材料的定义 就我国目前的研究水平而言，并没有对超高温材料给出明确的定位，也就是说，超高温材料只是代表着一种能够极度耐高温的材料而已。就我国目前对于超高温材料的研究进展而言，超高温这一概念并没有明确的温度界限，对于温度的上限没有明确的说明。基于我们目前的研究来看，超音速飞机以及航天飞机等各种类型的航天交通运输器械在飞行作业的过程中，飞行器的表面由于与空气摩擦速度相当之快，会产生极高的温度，一般温度会迅速上升，在 18 0 0一 20 00摄氏度左右。因此，基于飞行器表面极高的气温，为了研究如何保护飞行器的安全正常运行，就要对超高温材料的应用研究开展一定的探讨。 目前，学术界对于超高温材料的分类主要包括难熔金属及其合金、金属间化合物、陶瓷及其复合材料、碳 /碳复合材料这几种类型。通过不同的实验研究，分别对几种材料的类型和特质做出了归纳总结。 1.2 陶瓷基复合材料 就目前的集中超高温材料的分类而言。各种材料中，难熔金属是最早被材料研究领域开始研究并且广泛应用于各种制造业领域的超高温材料。陶瓷基复合材料的核心理念就是最大化节约提高材料的耐高温程度。同时，解决了自然环境污染，陶瓷基复合材料也对这个工业污染提出了一定的解决措施。整个建设材料的过程中，尽可能使用超高温材料，在材料的使用数量上尽可能降低到最小化。由于材料材料对周围自然环境造成的灰尘和噪音污染等，在合理的范围内尽可能降至最低水平。以满足市民的生活需求，保障制造业经济利润的同时为生态环境做出应用的贡献，所设计规划出来的产品更加凸显了可持续发展的生态意义。陶瓷基复合材料，不仅仅是材料技术的代表，更是一种新的技术发展思想。这种新的材料技术应用于多个生产领域中，是基于可持续发展的前提下，为市民的生产生活打造更好的基础。 1.3 金属间化合物 金属间化合物的另一个学术名字是中间相，是合金中除固溶体之外的第二类重要合金相。这是一种介于金属合金和陶瓷之间的一类材料。金属间化和为的脆性相较于陶瓷较低，但是与金属相比其熔点又是很高的。陶瓷基复合材料就是最大程度的利用一切可再生的自然资源、半成品资源以及生态资源。将陶瓷基复合材料与传统的材料设计相结合，将可再生资源的使用达到最高效的程度，尽可能对材料物的陶瓷基复合材料化以及熔点的控制应用做到最好的，做出对材料进行科学规划、材料使用区域内的水资源进行节约设计，对材料材料进行回收再利用等。不同的地域类型相对应的经济发展情况也是有区别的，不同地区的人民对材料的居住需求也不太相同。只有在了解自己城市的实际情况之后才能对城市的陶瓷基复合材料化建设作出合理的技术优化结合。技术人员要从综合角度出发，考虑环境与材料的整体效益。 1.4 陶瓷基复合材料 基于我们长久以来对于陶瓷的特点了解，陶瓷的熔较高、结构密度较低、材料整体的硬度也相对较高等优点。这些优点能够使陶瓷作为超高温材料的基础材料进行研究开发。陶瓷基复合材料建设技术与原有材料设计的优化结合，要能够有效的融合，而不是生搬硬套一些简单的指标敷衍了事。具体的技术要结合自己原有材料物的设计结构进行优化，保证材料物的整体性。对陶瓷基复合材料材料的设计中，要严格按照相关的材料标准进行设计，同时尽可能完善设计的各项标准范围。陶瓷基复合材料材料物的材料与室外材料的设计标准规范了材料的标准；对产品整体要有明确的规定，建造过程要合理节约水资源。这些严格的标准对陶瓷基复合材料理念的落实有了制度的保证，有引导作用。针对不同产品物的居住性能，技术人员基于自身城市的实际运转状况，以可持续发展战略原则为宏观宗旨，维护现有的生态环境，节约更多的自然资源。陶瓷基复合材料产品技术的各个环节都要结合城市的自然环境状况和基础设施建设情况进行研究，降低材料的生产总成本，减少自然资源的使用量。在建造陶瓷基复合材料产品项目的过程中，积极利用现代科学技术，把先进的科技融入到产品设计的过程中。顺延“科学技术是第一生产力”，利用先进技术，减少不可再生资源的使用，提高可再生资源的利用率。 1.5 碳 /碳复合材料 碳 /碳复合材料是一种以碳为主要主体的材料，这是一种有由碳纤维或其制品 (碳毡或碳布)增强的复合材料所组合而成的。首先，在进行产品的技术优化之前，要做好充足的准备工作，对产品的基础资料有全方位的了解。深度分产品物自身对于自然界的光、电资源以及太阳能资源的利用程度。从而针对性的加大在产品设计中碳 /碳复合材料产品技术的应用力度，确保产品技术与可再生资源之间的良性循环。这种方法就是在产品物的源头削弱了不必要的材料浪费问题，将产品的总成本控制在可接受的范围内。其次，针对碳 /碳复合材料产品的总平面，进行合理设置。找到影响产品物规划设计的因素，明确进行碳 /碳复合材料产品技术融合的切入点。 2超高温材料的应用