本发明涉及发动机的叶片材料技术领域，具体为一种测定热障涂层隔热效果的测试装置及方法。
背景技术：
随着现代工业和科技的飞速发展，航空发动机和燃气轮机等部件面临着苛刻的高温工况服役环境。目前电站用燃气涡轮机或大型民用飞机发动机的叶片材料多采用镍基高温合金，虽然合金有较好的高温力学性能，但其耐高温腐蚀性能仍不够理想，并且价格昂贵，更换叶片的成本也相对较高。为此，通常会采用在零部件表面喷涂热障涂层来隔离高温燃气对零部件的直接作用，保护受热基体材料，延缓热传导，进而使零部件在高温环境下长期、安全和稳定的服役。
涂层的隔热性是评价热障涂层性能的一项重要性能指标，隔热效果的大小直接关系到零部件涂层体系工作温度的大小，同时也间接影响涂层在热循环过程中所产生的热应力的大小。目前测定热障涂层隔热性能的方法有：火焰焰流法，具体是在基体材料表面喷涂涂层，氧乙炔火焰加热样品表面，分别用热电偶测量样品表面和背面的温度值，所测样品前后两面的温差即为隔热温度。此方法的缺点是没有参比样品，且加热时间短，样品表面和背面温度达到稳定所需时间短，不能较好的测试热障涂层隔热温度，故而提出一种测定热障涂层隔热效果的测试装置来解决以上提出的问题。
技术实现要素：
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种测定热障涂层隔热效果的测试装置及方法，具备应用范围广泛、操作简便和效率高等优点，解决了火焰焰流法没有参比样品，且加热时间短，样品表面和背面温度达到稳定所需时间短，不能较好的测试热障涂层隔热温度的问题。
(二)技术方案
为实现上述应用范围广泛、操作简便和效率高的目的，本发明第一方面提供一种测定热障涂层隔热效果的测试装置，包括加热板，所述加热板的顶部固定安装有石棉面板，所述石棉面板的内部设置有石棉孔槽，所述石棉孔槽内固定安装有待测圆片状试样，所述待测试样的背部设置有S型热电偶，所述待测试样的前面设置有K型热电偶，所述S型热电偶和K型热电偶与温度采集器相连接，所述温度采集器的通过导线与计算机的接收端口固定连接。
优选的，所述待测试样4、S型热电偶引线位于石棉面板的内部。
优选的，所述石棉孔槽呈等距离分布在石棉面板的内腔顶部，且石棉孔槽的数量可根据参比样品的数量进行设计，位置尽可能处于石棉面板的中心部位。
优选的，所述K型热电偶的触头与基板的前面中心点连接。
优选的，所述S型热电偶和K型热电偶与基板的连接方式均为熔焊焊接。
优选的，S型热电偶的触头与基板的背面中心点连接。
本发明第二方面提供一种测定热障涂层隔热效果的测试方法，包括如下步骤：
S1、将待测试样材料背面熔焊焊接S型热电偶，并安装固定在改进的石棉面板中；
S2、将待测试样的背面面向加热板，前面设置K型热电偶，直接与大气接触，将K型热电偶的触头紧贴于待测试样的前面中心；
S3、对加热板通电加热，S型热电偶将温度信号传送到温度采集器；
S4、当加热板的温度达到设定温度，且稳定一段时间后，停止加热，试样空冷，将温度采集器的温度数据绘制成温度曲线，则热障涂层的隔热效果ΔT就是有热障涂层的背面温度与无热障涂层的前面温度之差。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种测定热障涂层隔热效果的测试装置，具备以下有益效果：
1、该测定热障涂层隔热效果的测试装置，通过设置石棉孔槽，石棉孔槽能够保证所测试试样均匀受热，以确保多样品所测结果的可比性与真实性。
2、该测定热障涂层隔热效果的测试装置，通过同一基体材料表面制备热障涂层，将有热障涂层试样(1#，2#，3#)或与无热障涂层试样的分别熔焊焊接S型热电偶和K型热电偶，然后分别安装固定在改进的石棉面板的石棉孔槽中，使之形成了对比样品，可更精确地获得同一基体材料表面不同热障涂层的隔热温度，并且隔热效果简单直观，测定效率高。
3、该测定热障涂层隔热效果的测试装置，待测试样前面和背面分别熔焊焊接S型热电偶和K型热电偶，直接与试样的中心相接触，可以精确地测量试样前面和背面的温度，以保证测量热障涂层隔热温度的准确性。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图中：1加热板、2石棉面板、3石棉孔槽、4待测试样、5S型热电偶、6K型热电偶、7温度采集器、8计算机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种测定热障涂层隔热效果的测试装置，包括加热板1，加热板1的顶部固定安装有石棉面板2，石棉面板2的内部设置有石棉孔槽3，石棉孔槽3，石棉孔槽3能够保证待测测试4均匀受热，以确保待测试样4多样品所测结果的可比性与真实性，石棉孔槽3呈等距离分布在石棉面板2的内腔顶部，且石棉孔槽3的数量可根据参比样品的数量进行设计，位置尽可能处于石棉面板的中心部位。待测试样4的背面和前面分别熔焊焊接S型热电偶5和K型热电偶6，直接与待测试样4中心相接触，可以精确地测量待测试样4前面和背面的温度，以保证所测量热障涂层隔热温度的准确性，将有热障涂层试样(1#，2#，3#)或与无热障涂层试样的背面和前面分别熔焊焊接S型热电偶5和K型热电偶6，然后分别安装固定在改进的石棉面板2的石棉孔槽3中，使之形成了对比样品，可更精确地获得同一基体材料表面不同热障涂层的隔热温度，并且隔热效果简单直观，测定效率高，待测试样4的背部设置有S型热电偶5，S型热电偶5的触头与待测试样4的背面中心点连接，S型热电偶5和K型热电偶6与待测试样4的连接方式均为熔焊焊接，待测试样4的前面设置有K型热电偶6，K型热电偶6的触头与待测试样4的前面中心点连接，待测试样4、S型热电偶5引线均位于石棉面板2的内部，S型热电偶5和K型热电偶6的连接处固定安装有温度采集器7，温度采集器7的与计算机8的接收端口固定连接，计算机8对隔热效果进行分析记录。
该文中出现的电器元件均与外界的220V市电电连接。
在使用时，待测试样4材料背面熔焊焊接S型热电偶5，然后安装固定在改进的石棉面板2中，待测试样4的背面面向加热板1，待测试样4的前面设置有K型热电偶6，直接与大气接触，K型热电偶6的触头紧贴于待测试样4的前面中心，对加热板1通电加热，S型热电偶5将温度信号传送到温度采集器7，当加热板1的温度达到设定温度，且稳定一段时间后，停止加热，试样空冷，将温度采集器7的温度数据绘制成温度曲线，则热障涂层的隔热效果ΔT就是有热障涂层的背面温度与无热障涂层的前面温度之差。
综上所述，该测定热障涂层隔热效果的测试装置及方法，通过设置置石棉孔槽3，石棉孔槽3能够保证所待测试样4均匀受热，以确保待测试样4上多样品所测结果的可比性与真实性，同一基体材料表面制备热障涂层，将有热障涂层(1#，2#，3#)或与无热障涂层试样的背面和前面分别熔焊焊接S型热电偶5和K型热电偶6，然后分别安装固定在改进的石棉面板2的石棉孔槽3中，使之形成了对比样品，可更精确地获得同一基体材料表面不同热障涂层的隔热温度，并且隔热效果简单直观，测定效率高，待测试样4的背面和前面分别熔焊焊接S型热电偶5和K型热电偶6，直接与待测试样4中心相接触，可以精确地测量待测试样4背面和前面的温度，以保证测量热障涂层隔热温度的准确性，解决了火焰焰流法没有参比样品，且加热时间短，样品表面和背面温度达到稳定所需时间短，不能较好的测试热障涂层隔热温度的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。