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热搜关键词： 钛棒退火用箱式电阻炉 含碳耐火材料高温抗氧化性能测试炉 抗热震性试验炉 抗氧化实验炉
文件编号：STR-2025-HL1350-01
版本号：V1.0
发布日期：2025-05-12
编制单位：洛阳赛特瑞高温仪器有限公司
文件适用：仅限内部学习
STR-HL1350热线法导热性能试验炉采用石墨加热+石墨炉膛，钨铼-红外测温，最高温度2000℃，在1350℃工况下对耐火材料、陶瓷、纤维制品进行热线法导热系数快速测定。设备符合GB/T 5990、ASTM C1113、ISO 8894-1等标准，单次试验≤30 min，结果重复性≤±2 %，适用于质检、研发及第三方实验室。
1. GB/T 5990-2021《耐火材料 十字热线法导热系数试验》
2. ASTM C1113-20《Standard Test Method for Thermal Conductivity of Refractories by Hot Wire》
3. ISO 8894-1:2021《Refractory products — Determination of thermal conductivity — Part 1: Hot-wire method》
4. EN 993-14《Methods for refractory products — Determination of thermal conductivity by hot-wire》
1. 耐火砖、浇注料、纤维毯高温导热系数快速测定
2. 陶瓷基复合材料（CMC）隔热性能评价
3. 第三方校准实验室量值比对与溯源
4. 高校、科研院所高温传热基础研究
将φ0.3 mm铂铑热线嵌入两块试样之间，施加恒定电流，热线温度上升速率与试样导热系数成反比。通过测量热线电压变化，应用非稳态热线公式λ=q/(4π·dT/dln t)自动计算导热系数，软件实时给出λ-T曲线。
| 序号 | 项目 | 规格 |
|---|---|---|
| 1 | 设备名称 | 1350度耐火材料热线法导热性能试验炉 |
| 2 | 英文名称 | 1350℃ Hot-Wire Thermal Conductivity Furnace for Refractories |
| 3 | 设备型号 | STR-HL1350 |
| 4 | 设备厂商 | 洛阳赛特瑞高温仪器有限公司 |
| 5 | 设备结构 | 立式上开盖水冷炉体+石墨加热+石墨炉膛+钨铼红外测温+测控柜 |
| 6 | 导热系数范围 | 0.03 – 5 W/(m·K) |
| 7 | 试验温度 | 室温 – 1350 ℃ |
| 8 | 长期工作温度 | ≤1320 ℃ |
| 9 | 控温精度 | ±2 ℃（三段PID） |
| 10 | 升温速率 | 0 – 20 ℃/min 可编程 |
| 11 | 恒温区长度 | ≥120 mm，温差 ≤±3 ℃ |
| 12 | 热线材质 | Pt-Rh13%，φ0.3 mm，长度200 mm |
| 13 | 热线电流 | 0 – 2 A，精度 ±0.1 %FS |
| 14 | 电压采样 | 1 MHz，分辨率 0.1 µV |
| 15 | 试样尺寸 | 230×115×65 mm（标准耐火砖两半）或φ50×50 mm圆柱 |
| 16 | 真空度 | ≤5×10⁻³ Pa（选配扩散泵） |
| 17 | 气氛 | 空气、Ar、N₂（可选） |
| 18 | 电源 | AC 220 V 50 Hz，功率 4 kW |
| 19 | 冷却水 | 去离子水，流量 ≥6 L/min |
| 20 | 外形/重量 | 900×600×1600 mm / 约 350 kg |
1. 扩散泵机组（10⁻³ Pa）——防止热线氧化
2. 500×500 mm 大平台——适配大砖
3. 高温引伸计——同步测膨胀
4. 多路热电偶巡检——获取温度云图
5. 21CFR Part11 审计追踪软件包
1. 炉体模块：立式上开盖，双层304水冷壁，内衬石墨毡+碳复合材料，外表面≤45℃。
2. 加热模块：STR-CF12-20石墨加热棒12支，环形布置，电源≤40V安全电压，寿命≥8000 h。
3. 测温模块：钨铼热电偶+双色红外测温仪双系统，自动切换，确保800-2000℃全量程精度。
4. 热线驱动模块：恒流源0-2 A，纹波≤0.01%，水冷电极快速插头，1 min完成更换。
5. 真空/气氛模块：前级旋片泵+扩散泵（选配），不锈钢波纹管，真空计复合Pirani/Cold Cathode。
6. 测控柜：24-bit ADC，1 MHz采样；Win 10中文界面，自动计算λ-T曲线，导出*.xls/*.csv。
| 名称 | 数量 |
|---|---|
| 主机炉体（石墨炉膛） | 1 套 |
| 石墨加热棒 | 12 支（含备件 2 支） |
| Pt-Rh 热线 | 2 根（含备件） |
| 热线驱动模块 | 1 套 |
| 钨铼热电偶+红外测温仪 | 各 1 支 |
| 内置冷水机 5 P | 1 台 |
| 试样升降台 | 1 套 |
| 差分热电偶 | 4 支 |
| 电脑+软件+打印机 | 1 套 |
| 制样模具 | 1 套 |
| 工具包 | 1 套 |
| 名称 | 寿命参考 | 备注 |
|---|---|---|
| Pt-Rh 热线 | ≥300 次（1350 ℃） | 避免机械拉扯 |
| 石英观察窗 | 1 – 1.5 年 | 定期抛光 |
| 差分热电偶 | 500 – 800 次 | 丝径变细或接头氧化更换 |
| O 形圈 | 1 年 | 龟裂或弹性下降更换 |
整机 1 年（热线除外）；终身技术支持；软件终身免费升级；48 h 响应，7 d 到场。
小件木箱熏蒸，大件钢边胶合板+缠绕膜，顶部吊环，底部叉车槽；符合 ISPM15。
1. 禁止 400 – 700 ℃ 长期停留，防 MoSi₂ 粉化
2. 炉温 >300 ℃ 禁止断水；试验结束先停加热，待 <200 ℃ 再关水冷机
3. 热线安装必须无应力，防止高温断裂
4. 真空试验先机械泵再扩散泵，破空前充 Ar 至常压，防止油蒸汽污染
1. 开机：冷水机→真空/气氛→控温→电脑软件
2. 制样：耐火砖对剖，中线开槽 0.4 mm，埋入热线
3. 装样：升降台定位，压紧力 50 N
4. 排气：抽真空至 10 Pa，回充 Ar 至 0.05 MPa（如用）
5. 设置：升温速率 10 ℃/min，电流 1 A，采样 1 MHz
6. 测试：软件自动采集电压-时间，计算 λ-T 曲线
7. 结束：炉温 <200 ℃ 破空，取出热线，酒精清洁
本设备含 1350 ℃ 高温、微伏级弱电及真空系统，必须由接受过厂家培训并考核合格的专业人员操作；未经培训人员擅自开机造成的一切损失，厂方不承担质保责任。
1. 若仅测 1000 ℃ 以下，可选硅碳棒炉型，成本降 20 %
2. 大砖试样请选 500×500 mm 平台，需提前确认尺寸
3. 真空需求必须在签约前声明，后期改造费用高
4. 签订合同时明确是否含第三方计量证书（可溯源至 NIM），避免二次收费
热线法导热性能试验炉对加热元件和炉膛环境均有明确且严格的要求，原因如下：
一、对加热元件的要求
材料选择：高温稳定性优先
常用：铂铑合金、钼、钨、石墨等，熔点高、蒸汽压低，避免在高温下与试样或气氛发生反应。
标准规定：热线直径≤0.35 mm，热电偶丝径≤热线直径，热端需小而圆，以减少热惯性。
布置方式：必须嵌入试样中线
热线需埋设在试样中线，形成线热源，确保一维径向传热模型成立。
不允许炉膛辐射直接作用于热线，否则破坏非稳态导热假设。
电气性能：低噪声、高稳定
恒流源纹波≤0.01%，电压采样分辨率≥0.1 μV，确保微伏级信号可信。
二、对炉膛环境的要求
温度均匀性
标准规定：装样区任意两点温差≤10℃，试验温度偏差≤±5℃；在测量热线温升期间，炉温波动≤0.1℃。
加热元件不得直接辐射试样；炉膛应设均热衬里或反射屏，避免点热源效应。
气氛与真空
默认空气；若材料易氧化，应提供Ar/N?或低真空（≤100 Pa），防止热线高温腐蚀。
炉膛须密封，氧分压可控，避免碳-氧反应导致热线脆断。
炉膛结构与尺寸
炉膛需容纳2-3块试样，底部设导热支座（125×10×20 mm），支座材质不与试样反应。
有效加热区≥120 mm，三段独立控温，保证纵向温度梯度<±3℃。
升温与恒温控制
升温速率可编程（0-20 ℃/min），恒温时控温热电偶应位于发热元件近旁，热端置于试样区半高。
热线法试验的核心是**“一维径向非稳态导热模型”**，任何来自加热元件的直接辐射、温度不均或气氛污染都会破坏该模型，导致λ值偏差>±10%。因此：
加热元件必须“隐于试样”，不能成为额外辐射源；
炉膛环境必须“均匀、稳定、洁净”，温度波动需控制在0.1℃级。
只有在上述条件下，热线法才能发挥其“快速、微损、高精度”的优势。
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