高温热蒸汽氧化时效炉

试验内容

2）对原始涂层热管材料及辐照后的涂层材料在不同工况（干燥空气和高温水蒸汽）下开展不少于10000h的腐蚀性能测试（辐照材料的氧化时间根据辐照深度进行调整，以不超过辐照深度的氧化时间为标准进行调整）。通过相互对比，评价各类涂层材料的服役性能并厘清材料辐照对氧化行为的影响规律和机制。

长周期抗氧化试验设备和仪器

以上设备具备如下系统和功能：

1）加热系统：采用辐射加热或电阻加热，可将热管试样加热至500-1000℃，均温区（在目标温度的±5℃）长度不低于20 cm。

2）空气干燥室：干燥空气的实验，采用标准气瓶装干燥空气，进行试验。

3）蒸汽室：蒸汽室要求具有密封性，避免试验过程中气相杂质的进入。

4）蒸汽回路：使用含HCl的超纯水产生含有氯离子的蒸汽，蒸汽平均流速范围为0.8~30mg/(cm²·s)，蒸汽压力等于或略高于大气压，如图2所示。

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2.3 试验材料

热管管材/片材：不含涂层和涂敷涂层的热管管材/片材，管材长度为15~30mm。片材尺寸10*15mm。

试样数量：平行试样的数量应不少于3个。

2.4.2 长周期高温氧化试验

具体试验步骤如下：

1）试样清洗：可用有机溶剂（如乙醇）进行清洗，清洗后避免与试样直接接触。

2）试样尺寸和重量测定：待试样干燥后，对每个试样进行长度、外径、壁厚和重量的测量。

  a）长度与宽度：端面尽可能平整，与长度方向呈 90°， 偏差不超过±5°，保留一位小数，单位 mm。

  b）外径（管材）：测量时取最大值与最小值的平均值，并保留两位小数，单位 mm。

  c）厚度：保留两位小数，单位 mm。

  d）重量：修约至0.1mg。

3）试样安装：在安装过程中，应采用氧化铝或氧化锆垫片使试样和试样架之间 隔离。

4）蒸气室充气与稳定蒸汽流：

  a）干燥空气环境：室温下，将气瓶中的干燥空气通入到石英玻璃管腔室内。通过调节气体流量计的大小来保证进入石英玻璃管腔室内的干燥空气的流量稳定。同时，腔室开始加热，升温至目标温度（650℃、700℃、750℃）并维持稳定。

  b）高温水蒸汽环境：室温下，向蒸汽室中充入高纯氩气以排除空气；然后向蒸汽室中通入蒸汽，蒸汽由蒸汽发生器产生，采用一定浓度的HCl溶液作为蒸汽源，以保证高温水蒸汽环境中包含一定浓度的氯离子（氯离子含量范围位于5ppb-100ppb）。然后蒸汽室开始加热，升温至目标温度（650℃、700℃、750℃）并维持稳定。

5）试样氧化：在目标温度下，保证蒸汽流量稳定的前提下，进行长达10000h的高温腐蚀试验，期间，取样周期为：100h，300h，500h，1000h，2500h，5000h，7500h以及10000h。

6）氧化后检测：到达目标氧化时间后，该阶段试验结束，开始干燥和称重，通过风冷吹干，在干燥过程中试样重量维持下降直到最小值并保持，干燥结束；重量修约至0.1mg。