热态耐磨试验机:热态耐磨损测试仪

热态耐磨试验机由加热炉、喷吹装置、空压机、电子天平及控制系统组成。热态耐磨试验机通过“高温场 + 稳压冲蚀 + 可控气氛”技术路线，真实再现材料在极端服役环境下的磨损机制，是耐火材料、先进陶瓷、高温合金研发与质检不可或缺的手段。

热态耐磨试验机（Hot Abrasion Tester）是在室温至1600 ℃可控温度及气氛条件下，对耐火材料、陶瓷、金属、复合材料等进行高温冲蚀磨损性能评价的专用设备，是GB/T 18301-2001、ASTM C704 等常温标准的“热态版”。它能模拟材料在高温服役环境中的真实磨损过程，为高炉内衬、水泥窑烧成带、燃气轮机叶片等关键部件的选材与寿命评估提供核心数据。

该热态耐磨试验机适用于耐火制品高温耐磨性的测定，也适用于耐火浇筑料和耐火可塑性高温相对耐磨性的测定。

符合标准

工作原理

高温冲蚀

将标准尺寸（如 25×25×150 mm 或 Φ50×50 mm）试样置于密闭样品室内，由硅钼棒/石墨发热体加热到设定温度（最高 1600 ℃）。

稳压隔离喷射

高压预热空气（或 N₂、Ar）携带磨损介质（36# SiC 砂）经稳压隔离孔射向试样表面，砂流不与炉内热气直接混合，避免试样表面骤冷。

质量损失测定

试验前后用 0.1 mg 精度天平称量，计算质量损失 Δm或体积损失 ΔV；同时记录冲蚀时间、温度、压力，得出热态耐磨指数（相对常温耐磨指数换算）。

气氛可控

可选氧化、惰性、还原或真空环境，满足不同材料的测试需求

热态耐磨试验机型号规格：

STR HAT-1600热态耐磨试验机技术参数

应用领域

耐火材料：镁碳砖、铝碳滑板、刚玉-尖晶石浇注料、Si3N4-SiC 制品在 1400–1600 ℃的磨损速率。

陶瓷与涂层：氧化锆、氧化铝、氮化硅陶瓷及热障涂层（TBC）在高温燃气冲蚀下的寿命评估。

金属及合金：燃气轮机叶片、锅炉受热面管、高炉冷却壁在高温煤灰或矿渣冲蚀中的耐磨性能。

新能源：固体氧化物电解池（SOEC）电极、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）隔板的高温磨损-腐蚀耦合研究。

试验流程（以镁碳砖 1400 ℃ 为例）

试样制备：110 ℃ 烘干→称量 m0；

装炉升温：将试样置于炉膛均温区，关闭炉门，N2 保护升温至 1400 ℃，保温 30 min；

冲蚀试验：切换预热空气，压力 0.35 MPa，磨料流量 50 g/min，冲蚀 450 s；

冷却称量：停气停料→N2 冷却至 ≤ 200 ℃→称量 m1；

计算结果：

热态质量损失 Δm = m0 – m1 (g)

热态耐磨指数 = (标准试样 Δm_ref / Δm_sample) × 100

选型与维护要点

喷嘴寿命：SiC 喷嘴每 50–100 次需检测磨损量，内径增大 >0.2 mm 即更换；

稳压隔离孔：定期清理积砂，防止堵塞；

温控校准：每 6 个月用 Pt-Rh 热电偶与黑体炉比对；

气氛系统：真空密封件每年更换，防止泄漏；

数据补偿：软件实时温度-压力补偿，确保 Δm 与 ΔV 精度 ≤ ±2 %。