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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

GB/T 18301-2001《耐火材料常温耐磨性试验方法》
ASTM C704/C704M-21《耐火材料常温耐磨性》
企业/行业热态耐磨试验规范（如水泥、钢铁、有色行业内部标准）

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：

型号 Model	STR RNMJ-1-14	STR RMNJ-3-14
高压室压力  Working pressure in high pressure chamber	0.448MPa
稳压室压力  Working pressure in steady pressure chamber	0.016±0.001MPa
磨损介质 Abrading media	36号粒度黑色碳化硅或刚玉砂  NO.36SiC granularity or corundum sand
喷砂量 Spraying sand capacity	1000±5g
喷砂时间 Spraying sand time	900±20s
最高温度 Max temperature	1450℃
升温速率  Heating-up rate	0～15℃/min
试样个数 Quantity of sample	1	3
保温温度精度 Temperature accuracy in soaking	±2℃
空压机额定排气量 Rated air capacity	1m³/min
空压机额定压力 Rated pressure of compressor	1MPa
主机尺寸  Size of mainframe	820×600×1550mm	820×810×1600
控制柜尺寸  Size of control cabinet	550×600×1500mm
电源  Power supply	380V 50Hz 8kW	380V 50Hz 10kW
重量  Weight	400kg	450

STR HAT-1600热态耐磨试验机技术参数

项目	指标
温度范围	RT – 1600 ℃（短时 1650 ℃）
均温区	Φ50×100 mm，温差 ≤ ±3 ℃
升温速率	0–10 ℃/min 程序可控
冲蚀喷嘴	Φ4.8 mm，SiC 材质，可快速更换
喷射压力	0.2 – 0.5 MPa（可调）
磨料介质	36# SiC 颗粒（GB/T 18301 规定）
磨料流量	0 – 100 g/min 连续可调
试样尺寸	25×25×150 mm；Φ50×50 mm
气氛	空气、N₂、Ar、真空（10⁻² Pa）
数据接口	USB/Ethernet，实时曲线、报告导出

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 %。

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