Testen van CMCs bij ultra-hoge temperaturen tot +2.000 °C onder vacuüm en inert gas
Keramiek en keramische matrixcomposieten voor ultra-hoge temperaturen (CMC en UHTCMC) zijn uiterst performante materialen: ze zijn uiterst resistent tegen hoge temperaturen tot +3.000 °C. Deze composieten worden gebruikt voor veiligheidstoepassingen en moeten hoge mechanische en corrosieve spanningen doorstaan. ZwickRoell levert de perfecte testoplossing voor hoge temperaturen bij deze vereisten.
CMCs: hoge weerstand tegen hoge temperaturen en breuk
Keramische vezelcomposieten bestaan uit vezelcoatings en scoren hoge punten op vlak van temperatuur- en schadeweerstand. Hierdoor ontstaat zelfs bij hoge mechanische belastingen en abrupte temperatuurwijzigingen geen scheurgroei. Door hun uitzonderlijke eigenschappen worden CMCs gebruikt in lucht- en ruimtevaart en de energiesector, bijvoorbeeld voor:
- Hittebescherming voor ruimtevaartuigen
- Gasturbines (verbrandingskamers in turbines, geleidingskleppen, turbinebladen)
- Componenten voor verbrandingskamers en brandstofleidingen in motoren
- Remschijven voor zware toepassingen
- Lagers met hoge weerstand tegen corrosie en slijtage
Voortdurende ontwikkeling van CMCs bij realistische gebruiksomstandigheden
De mechanische draagkracht van keramische vezelcomposieten wordt getest bij uiterst hoge temperaturen tot 2.000 °C. Hierbij wordt de geschiktheid van CMCs voor specifieke toepassingen onderzocht met trek-, druk-, buig-, vermoeiingskruip- en afschuiftests. Om te verzekeren dat de CMCs getest worden onder realistische gebruiksomstandigheden, worden deze destructieve testmethoden toegepast in vacuüm en inert gas bij een temperatuur van 650 °C tot 2.000 °C.
Testsysteem op maat voor hoge temperaturen met vacuümkamer
Deze testoplossing op maat voor hoge temperaturen is gebaseerd op het frame van onze Kappa SS-CF kruiptestmachine. De testmachine werd verhoogd en verbreed om voldoende plaats te bieden aan de kamer voor vacuüm en inert gas. Deze kamer is voorzien van verwarmingsstaven uit grafiet en verzekert een constante temperatuurverdeling over het sample tot 2.000 °C. Bij temperaturen tot 1.700 °C wordt de temperatuur gestuurd met type D thermokoppels. Voor temperaturen boven 1.700 °C wordt een tweekleurige pyrometer gebruikt.
Strikte vereisten aan rekmetingen tot +2.000 °C
Extreme toepassingen zoals ultra-hoge temperaturen en diverse omgevingsomstandigheden stellen ook hoge eisen aan de rekmeting. In vacuüm of inert gas kunnen zowel optische rekmeters als contactextensometers gebruikt worden. De laserXtens is bijzonder geschikt voor precieze contactloze rekmeting onder vacuüm zonder mechanische invloed op het sample.
