一种线材高温热化学性能测试夹具

本发明属于高温夹具相关，更具体地，涉及一种线材高温热化学性能测试夹具。

背景技术：

1、目前，高温夹具主要有高温合金夹具和c/c复合材料夹具两种。其中高温合金夹具的使用温度一般在900℃以下，难以满足高温实验要求；而c/c复合材料夹具的使用温度在1000-2500℃，虽然使用温度满足测试要求，但因其不耐氧化，难以在高温下保证稳定的使役性能，故也不能满足高温实验要求。

2、较多的实践观察发现，在超高温热化学性能测试中，有时需要在超高温环境下对一根线材样品和一块片状样品进行对齐夹紧，以研究温度对两种样品的界面化学反应的影响机制。实验过程对夹具的要求较高，一是实验过程中会使用超过1000℃的高温，这要求夹具在超高温下仍保持较好的使役性能；二是超高温环境一般由马弗炉提供，但市面上能购买到的马弗炉腔体尺寸一般较小，这要求夹具的结构不能过于复杂，体积不能过大；三是实验中需要对直径毫米级的线材进行定位夹紧，这要求夹具具有较好的定位精度和定位稳定性。

3、相应地，本领域亟需对此作出进一步的研究和改进，以便更好地符合线材类样品的高精密夹持定位需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种线材高温热化学性能测试夹具，其中通过对该装置的整个构造组成重新进行了设计，并对多个关键组件如压杆、u形支撑块等的具体设置方式进行了针对性改进，相应能够有效解决现有技术中高温稳定性差、装置复杂、结构体积大、不能精确定位夹紧线材等多个问题，并获得一种耐高温、装置简单、体积小、精度高的高温热化学性能测试夹具，因而尤其适用于线材之类对象的高温实验要求。

2、为实现上述目的，按照本发明，提供了一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，该夹具包括u形支撑块(1)、底板(4)、压杆(2)和隔板(3)，其中：

3、所述u形支撑块(1)的两个底部伸出部分分别设置有螺纹孔，用于与所述底板(4)进行螺纹连接与定位；它的顶部中央部分同样设置有螺纹孔，用于与所述压杆(2)的外表面进行螺纹配合；

4、所述压杆(2)整体呈圆柱形，并分为上、中、下、末四个部分，其中压杆上部的两侧沿着中心线方向部分切除，并形成彼此平行的两个侧面以便活动扳手旋紧该压杆；压杆中部的外表面均设置螺纹，并用于与所述u形支撑块(1)进行螺纹配合以实现定位和夹紧；压杆下部从压杆中部的螺纹最低部一圈开始向下加工并形成锥形；压杆末部的最底部为圆弧面且沿着圆弧面中心处设置有圆弧凹槽，并用于装载待进行高温热化学性能测试的线材样品；

5、所述隔板(3)设置在所述底板(4)上，并用于将线材样品与所述底板(4)之间隔离。

6、作为进一步优选地，所述u形支撑块(1)优选采用氧化铝陶瓷材料制成。

7、作为进一步优选地，所述压杆(2)优选采用氧化铝陶瓷材料制成，并且其压杆末部的所述圆弧凹槽的半径优选与线材样品的半径保持一致。

8、作为进一步优选地，所述压杆末部的结构尺寸优选设计为略小于所述压杆下部的所述锥形的最小圆尺寸。

9、作为进一步优选地，所述隔板(3)优选呈圆片的形状，并且采用氧化铝陶瓷材料制成。

10、作为进一步优选地，所述底板(4)优选呈具备一定厚度的矩形块，并且它的底部设置有四个沉头孔以便通过螺栓(5)与所述u形支撑块(1)进行螺纹连接与定位。

11、作为进一步优选地，所述底板(4)优选采用氧化铝陶瓷材料制成，所述螺栓(5)优选采用氧化铝陶瓷材料制成。

12、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

13、1、本发明通过对夹具整体的构成组成重新作出改进和设计，相应与现有产品相比，能够有效解决如高温稳定性差、装置复杂、结构体积大、不能精确定位夹紧线材等多个问题；

14、2、本发明通过对多个关键组件如压杆和u形支撑块的具体结构及设置方式作出针对性改进，相应可实现线材之类测试对象的更为精确定位，与现有产品相比可显著提高线材与片状样品之间的稳定接触性；

15、3、本发明的夹具采用氧化铝陶瓷材料制成，其使用工作范围为室温-1500℃，高温热稳定性好，耐磨性好，能够满足广泛的材料高温热化学性能测试实验需求；

16、4、本发明的线材高温热化学性能测试夹具整体结构紧凑、体积小，并且整体结构设计便于装载与拆卸，能够反复使用，经济性好，因而尤其适用于线材之类对象的高温实验要求。

技术特征：

1.一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，该夹具包括u形支撑块(1)、底板(4)、压杆(2)和隔板(3)，其中：

2.如权利要求1所述的一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，所述u形支撑块(1)优选采用氧化铝陶瓷材料制成。

3.如权利要求1或2所述的一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，所述压杆(2)优选采用氧化铝陶瓷材料制成，并且其压杆末部的所述圆弧凹槽的半径优选与线材样品的半径保持一致。

4.如权利要求3所述的一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，所述压杆末部的结构尺寸优选设计为略小于所述压杆下部的所述锥形的最小圆尺寸。

5.如权利要求1-4任意一项所述的一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，所述隔板(3)优选呈圆片的形状，并且采用氧化铝陶瓷材料制成。

6.如权利要求1-5任意一项所述的一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，所述底板(4)优选呈具备一定厚度的矩形块，并且它的底部设置有四个沉头孔以便通过螺栓(5)与所述u形支撑块(1)进行螺纹连接与定位。

7.如权利要求6所述的一种线材高温热化学性能测试夹具，其特征在于，所述底板(4)优选采用氧化铝陶瓷材料制成，所述螺栓(5)优选采用氧化铝陶瓷材料制成。

技术总结
本发明属于高温夹具相关技术领域，并公开了一种线材高温热化学性能测试夹具，包括U形支撑块、底板、压杆和隔板，其中U形支撑块的底部伸出部分、顶部中央部分各自用于与底板、压杆进行螺纹连接；压杆整体呈圆柱形且分为上中下末四个部分，其中压杆上部切削加工成彼此平行的两个侧面以便活动扳手的旋紧，压杆中部设置有螺纹面用于与U形支撑块进行螺纹配合，压杆下部向下加工形成锥形，压杆末部的最底部为圆弧面且设置圆弧凹槽，用于装载线材样品；隔板用于将线材样品与底板之间隔离。通过本发明，与现有技术相比能够有效解决高温稳定性差、装置复杂、结构体积大、不能精确定位夹紧线材等问题，并具备结构紧凑、体积小、耐高温、精度高等优点。

技术研发人员：许剑锋,余泳静,付宇帆,李欣欢,张建国,沈少金
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13