在航空航天與能源動力領(lǐng)域，高溫材料的微尺度變形機制研究是保障設(shè)備可靠性的核心課題。
2024年9月，北京航空航天大學(xué)能源與動力工程學(xué)院團隊在《Optics and Lases in Engineering》期刊發(fā)表重要研究成果，提出基于紫外光刻與磁控濺射工藝的耐熱光柵制備方法，并成功應(yīng)用于鎳基單晶高溫合金（NBSC）在1000℃下的微尺度變形測量。果果儀器的5000N 1200℃超高溫拉伸臺作為核心設(shè)備，為該研究的高溫原位力學(xué)實驗提供了精準支持，助力科研團隊突破高溫測量技術(shù)瓶頸。
文章名：《Fabrication of microscale heat-resistant grating for in-situ high temperature deformation measurement by sampling moiré method》
期刊名：《Optics and Lases in Engineering》
客戶單位：北京航空航天大學(xué)
應(yīng)用產(chǎn)品：果果儀器5000N 1200℃超高溫拉伸臺
技術(shù)特點
鎳基高溫合金在超高溫度下的微尺度塑性變形直接影響材料失效機制，但傳統(tǒng)光柵在高溫下易失效，導(dǎo)致測量精度不足。研究需在900℃~1000℃環(huán)境下對試樣施加拉伸載荷，并同步捕捉光柵變形數(shù)據(jù)。這對實驗設(shè)備的控溫精度、力學(xué)加載穩(wěn)定性及抗干擾能力提出了非常高的要求。
果果儀器5000N 1200℃超高溫拉伸臺憑借以下優(yōu)勢成為研究的關(guān)鍵支撐：
1. 超高溫穩(wěn)定性：可在室溫至1200℃范圍內(nèi)精準控溫，溫度波動≤±0.1℃，確保光柵的穩(wěn)定觀測；
2. 高精度力學(xué)加載：最大載荷5000N，加載速率0.1~500 μm/min可調(diào)，滿足微米級變形測量的動態(tài)需求；
果果儀器超高溫拉伸集成實驗系統(tǒng)
賦能研究
研究中，團隊利用果果儀器超高溫拉伸臺對NBSC試樣進行原位加熱與拉伸實驗。設(shè)備通過加熱元件與熱電偶實時反饋，將試樣加熱至900℃并保持恒溫，同時以50 μm/min速率施加拉伸載荷。通過集成數(shù)字光學(xué)顯微鏡，科研人員成功捕捉到耐熱光柵在高溫下的動態(tài)變形圖像，并基于采樣云紋法量化了應(yīng)變場分布。
900℃下NBSC試樣耐熱光柵變形圖像（上）與相位差分布（下）
實驗結(jié)果表明：
● 在1000℃高溫下，光柵仍保持8μm間距的完整周期結(jié)構(gòu)，對比度無顯著衰減；
● 拉伸載荷達763.7 MPa時，光柵完整附著于基底，精準揭示了缺口下方45°對稱區(qū)域的應(yīng)變集中與滑移帶演化。
相關(guān)產(chǎn)品
原位拉伸冷熱臺
SEM超高溫拉伸臺
溫度范圍：-190~600℃/RT~1200℃
溫度穩(wěn)定性：±0.1℃
力范圍：0~5000N
力精度：0.5%FS
位移距離：80mm
位移精度：±1μm
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