納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)在高溫材料方面的應(yīng)用

       目前在石油化工、能源、醫(yī)藥、冶金等行業(yè)中，高溫材料的使用非常普遍，由此該材料的安全可靠性就提出了更高的要求。這些高溫材料的意外破壞將可能會(huì)導(dǎo)致災(zāi)難性的后果和重大的經(jīng)濟(jì)損失。

       調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)高溫材料的失效是由高溫、高壓作用引起的高溫蠕變所致。不同材料的組織、化學(xué)成分和熱物理性能都存在著較大的差異，因此其蠕變性能的高低也不盡相同。例如，低合金鋼和不銹鋼之間的蠕變性能就存在很大的差異。鑒此，研究材料的高溫蠕變特性就顯得尤為重要。而納米壓痕技術(shù)提供了一個(gè)機(jī)會(huì)來探測(cè)復(fù)雜微觀結(jié)構(gòu)材料中單個(gè)組分或相的蠕變反應(yīng)，這是傳統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的。納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)NanoTest Vantage(-25°C至850°C)和NanoTest Xtreme(-50°C至1000°C)以其行業(yè)的熱穩(wěn)定性以及測(cè)量廣泛樣品幾何形狀的靈活性成為高溫蠕變反應(yīng)測(cè)量的良好選擇。如下圖示例：

        高溫納米壓痕蠕變?cè)囼?yàn)已經(jīng)在鋇鈣鋁硅酸鹽玻璃陶瓷(G18)上進(jìn)行了，該陶瓷用于分離固體氧化物燃料電池的燃料側(cè)和空氣側(cè)的密封。該材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為620℃。在800℃的工作溫度下，密封件的蠕變會(huì)導(dǎo)致電池的早期失效。利用納米力學(xué)測(cè)試系統(tǒng)，可以研究了800℃下4 h或100 h熱“預(yù)時(shí)效”過程的影響。為高溫材料的使用壽命及使用條件提供實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如下圖：