快速溫變?cè)囼?yàn)測(cè)試箱
高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)通過(guò) “環(huán)境模擬 + 力學(xué)加載 + 智能測(cè)控” 的三重系統(tǒng)集成,構(gòu)建了全溫域力學(xué)檢測(cè)平臺(tái),核心配置如下:
高低溫環(huán)境系統(tǒng)
控溫范圍:采用復(fù)疊式制冷 + 紅外加熱技術(shù),溫度覆蓋 - 100℃~300℃,低溫區(qū)(-100℃~-40℃)降溫速率≥5℃/min,高溫區(qū)(100℃~300℃)升溫速率≥8℃/min,控溫精度 ±1℃,均勻度 ±2℃(工作室容積 50L~200L)。
溫場(chǎng)穩(wěn)定性:環(huán)境箱內(nèi)壁采用 316L 不銹鋼(耐高低溫腐蝕),配備渦輪風(fēng)機(jī)與風(fēng)道設(shè)計(jì),確保材料測(cè)試區(qū)域溫度波動(dòng)≤±0.5℃,避免溫度梯度影響力學(xué)數(shù)據(jù)。
保溫與安全:箱體采用 100mm 厚聚氨酯發(fā)泡層(導(dǎo)熱系數(shù)≤0.02W/(m?K)),觀察窗為雙層防霧鋼化玻璃,配備超溫報(bào)警(響應(yīng)時(shí)間<1 秒)、防爆閥(適用于易燃易爆材料),符合 CE 安全標(biāo)準(zhǔn)。
拉力測(cè)試核心系統(tǒng)
加載結(jié)構(gòu):高強(qiáng)度合金鋼結(jié)構(gòu)(抗壓強(qiáng)度≥300MPa),配備精密滾珠絲杠,拉力量程 10N~500kN,位移精度 ±0.01mm,加載速度 0.001~500mm/min(無(wú)級(jí)調(diào)速)。
力值測(cè)量:進(jìn)口高精度拉力傳感器(精度 0.5 級(jí)),采樣頻率 1000Hz,可捕捉材料在溫度驟變下的瞬時(shí)力學(xué)變化(如低溫脆性斷裂的峰值力)。
夾具配置:標(biāo)配高低溫專用夾具(-100℃~300℃耐溫),包括楔形夾具(金屬)、氣動(dòng)夾具(塑料 / 橡膠)、三點(diǎn)彎曲夾具(復(fù)合材料),可定制防粘夾具(適用于高溫熔融材料)。
智能控制系統(tǒng)
硬件與軟件:工業(yè)級(jí)電腦搭載 19 英寸觸摸屏,配備獨(dú)立數(shù)據(jù)采集卡(16 位分辨率),支持 GB/T、ISO、ASTM 等 200 + 標(biāo)準(zhǔn)預(yù)設(shè),可實(shí)現(xiàn) “溫度循環(huán) + 拉力測(cè)試” 聯(lián)動(dòng),例如:
數(shù)據(jù)處理:實(shí)時(shí)生成 “溫度 - 力 - 位移” 三維曲線,支持多組數(shù)據(jù)對(duì)比與壽命預(yù)測(cè)分析(基于 Arrhenius 方程),報(bào)告可導(dǎo)出 PDF/Excel,符合 ISO 9001 追溯要求。

高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)憑借 “溫場(chǎng) + 力場(chǎng)” 的協(xié)同模擬能力,成為環(huán)境下化工材料性能驗(yàn)證的設(shè)備:
塑料與高分子材料
低溫脆性檢測(cè):對(duì) PE 燃?xì)夤艿肋M(jìn)行 - 40℃拉伸測(cè)試(GB/T 1040.4),要求斷裂伸長(zhǎng)率≥150%,某企業(yè)通過(guò)測(cè)試優(yōu)化抗氧劑配方,使管道在寒帶地區(qū)的脆化溫度從 - 30℃降至 - 50℃。
高溫蠕變驗(yàn)證:測(cè)試 PPR 熱水管在 95℃下的蠕變性能(ISO 9969),1000h 形變率≤5%,確保熱水輸送系統(tǒng)的長(zhǎng)期耐壓性。
橡膠與密封件
耐溫性拉伸測(cè)試:對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)密封件用硅橡膠進(jìn)行 - 50℃~200℃循環(huán)拉伸(GB/T 528),檢測(cè)其拉伸強(qiáng)度保留率(≥80%)與壓縮變形(≤20%),某企業(yè)通過(guò)測(cè)試將密封件壽命從 1000h 延長(zhǎng)至 3000h。
溫度交變疲勞:模擬油田井口密封膠在 - 20℃~120℃交變環(huán)境下的拉伸疲勞(1000 次循環(huán)),確保其在晝夜溫差大的地區(qū)不失效。
涂料與涂層材料
高低溫附著力:對(duì)防腐涂層進(jìn)行 - 30℃~80℃循環(huán)后,測(cè)試其與金屬基材的附著力(ISO 4624),要求≥4MPa,某海洋工程企業(yè)通過(guò)測(cè)試優(yōu)化涂層厚度,使附著力保留率提升 50%。
柔韌性驗(yàn)證:對(duì)低溫涂料進(jìn)行 - 50℃彎曲測(cè)試(ASTM D522),彎曲 180° 后涂層無(wú)裂紋,確保極地管道的涂裝可靠性。
復(fù)合材料與特種材料
玻璃鋼耐溫力學(xué):測(cè)試化工儲(chǔ)罐用碳纖維復(fù)合材料在 150℃下的拉伸強(qiáng)度(GB/T 1447),要求≥400MPa,某企業(yè)通過(guò)測(cè)試調(diào)整樹(shù)脂配比,使儲(chǔ)罐在高溫介質(zhì)中的耐壓等級(jí)從 1.6MPa 提升至 2.5MPa。
高溫膠帶剝離力:對(duì) Kapton 膠帶進(jìn)行 260℃剝離測(cè)試(ASTM D3359),剝離力≥0.5N/mm,確保電子化工設(shè)備高溫工況下的絕緣可靠性。
相比常溫拉力機(jī)與獨(dú)立高低溫箱的組合,一體化高低溫拉力試驗(yàn)機(jī)具備不可替代的優(yōu)勢(shì):
溫場(chǎng)與力場(chǎng)的精準(zhǔn)協(xié)同
環(huán)境箱與拉力系統(tǒng)無(wú)縫集成,溫度波動(dòng)≤±1℃時(shí)同步加載,避免傳統(tǒng) “先測(cè)溫后拉力” 導(dǎo)致的溫度衰減誤差(誤差可控制在 ±0.5% 以內(nèi)),某實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示,其測(cè)試結(jié)果與實(shí)際環(huán)境的相關(guān)性達(dá) 92%(傳統(tǒng)方法約 70%)。
寬溫域與快速響應(yīng)能力
-100℃~300℃超寬溫域覆蓋從極地到沙漠的環(huán)境需求,升溫 / 降溫速率達(dá) 5℃/min,比傳統(tǒng)設(shè)備節(jié)省 50% 的恒溫等待時(shí)間,適合生產(chǎn)線快速質(zhì)檢(單樣品測(cè)試周期從 2h 縮短至 1h)。
工況的安全與可靠性
配備多重安全防護(hù):超溫報(bào)警(±5℃偏差即停機(jī))、高溫防噴濺護(hù)罩、低溫制冷劑泄漏檢測(cè)(如 R23),可安全測(cè)試易燃易爆化工材料(如改性塑料、膠黏劑),符合 ATEX 防爆標(biāo)準(zhǔn)。
定制化與擴(kuò)展性
支持加裝濕度模塊(10%~98% RH),實(shí)現(xiàn) “溫濕度 + 拉力” 復(fù)合測(cè)試(如熱帶高濕環(huán)境);可選配視頻引伸計(jì)(精度 ±0.001mm),非接觸測(cè)量高溫下材料的微小形變,適合復(fù)合材料層間剪切測(cè)試。
