高温炉用人造石墨耐热性试验

检测项目

1.热膨胀系数测定：线性热膨胀系数α=1.2×10⁻⁶/K，测试温度范围20-1600°C，允许偏差±0.1×10⁻⁶/K

2.热导率测量：导热率100W/(m·K)，测量精度±5%，温度梯度50-1500°C

3.抗热震性测试：温度循环室温至1500°C，循环次数≥100次无裂纹，升温速率10°C/min

4.氧化速率检测：在空气气氛中，1000°C下氧化增重≤0.1mg/cm²/h，暴露时间24小时

5.抗压强度试验：室温抗压强度≥50MPa，高温1500°C下≥30MPa，加载速率0.5mm/min

6.密度测定：表观密度1.8g/cm³，真密度2.2g/cm³，测量精度±0.01g/cm³

7.孔隙率分析：总孔隙率≤5%，孔径分布0.1-10μm，采用水银压入法

8.表面粗糙度评估：Ra值≤1.0μm，测量长度4.0mm，截止波长0.8mm

9.化学成分分析：碳含量≥99.9%，灰分≤0.1%，硫含量≤0.05%，采用光谱法

10.热重分析：在氮气气氛中，1500°C下失重率≤0.5%，加热速率20°C/min

11.弹性模量测量：室温弹性模量10GPa，高温1000°C下8GPa，采用三点弯曲法

12.热循环耐久性：多次加热冷却循环，评估性能衰减，循环次数500次，温度范围200-1600°C

检测范围

1.石墨电极：用于电弧炉，直径100-600mm，关注热导率和抗热震性

2.石墨坩埚：容积50-500mL，用于熔融金属，检测氧化速率和密度

3.石墨发热体：工作温度可达2000°C，重点测试热膨胀和机械强度

4.石墨模具：用于铸造工艺，尺寸精度±0.1mm，评估表面粗糙度和孔隙率

5.石墨板：厚度10-100mm，用于隔热应用，检测热导率和耐热性

6.石墨棒：直径5-50mm，作为加热元件，验证电阻率和抗氧性

<极强>7.石墨纤维复合材料：增强型材料，用于航空航天，测试综合性能

8.石墨密封件：用于高温密封，耐压1MPa，关注气密性和耐磨性

9.石墨舟皿：用于半导体工艺，纯度要求高，检测杂质含量

10.石墨散热片：用于电子设备，热导率高，评估热管理性能

11.石墨轴承：用于高温机械，耐磨性要求，测试摩擦系数

12.定制石墨部件：非标准形状，验证热分布和结构完整性

检测方法

国际标准：

ASTMC559-16人造石墨表观密度、真密度和孔隙率标准试验方法

ISO12987:2021碳材料-抗热震性试验方法

ASTMC611-98石墨电极电阻率测试标准

ISO10131:2022石墨材料-氧化行为测定

ASTME228-17线性热膨胀系数标准测试方法

ISO22007-4:2017塑料-热导率和热扩散系数-第4部分：激光闪射法

ASTMD7775-19石墨孔隙率检测标准指南

ISO18515:2018碳材料-机械性能测试

ASTME1269-11热重分析标准试验方法

ISO17562:2020精细陶瓷-弹性模量测量

国家标准：

GB/T3074.1-2022石墨电极-密度测定方法

GB/T8722-2023石墨材料-热膨胀系数试验方法

GB/T19922-2021石墨材料氧化性测定方法

GB/T24525-2021石墨电极电阻率试验方法

GB/T3521-2023石墨化学分析方法

GB/T13374-2021高温材料热导率测试方法

GB/T5163-2021烧结金属材料孔隙测定方法

GB/T228.1-2021金属材料拉伸试验室温方法

GB/T10125-2021人造气氛腐蚀试验盐雾法

GB/T10297-2021非金属固体材料导热系数测定方法

检测设备

1.高温热膨胀仪：型号TMA-500，温度范围室温至1600°C，位移分辨率0.1μm，用于热膨胀系数测定

2.激光闪射导热仪：型号LFA-1000，测量热扩散系数和导热率，温度范围25-1500°C，精度±3%

3.万能材料试验机：型号UTM-200，最大载荷200kN，配备高温炉，测试温度可达1500°C，用于机械性能测试

4.热重分析仪：型号TGA-800，温度范围室温至1500°C，称重精度0.1μg，用于氧化和失重分析

5.扫描电子显微镜：型号SEM-3000，分辨率1nm，配备能谱仪，用于微观结构和成分分析

6.氧化试验炉：型号OXF-1200，可控气氛（空气、氮气等），温度精度±2°C，用于长期氧化测试

7.孔隙率分析仪：型号POR-600，采用水银压入法，孔径测量范围0.1-100μm，用于孔隙特性分析

极强>8.表面粗糙度仪：型号SRP-200，Ra测量范围0.05-10μm，轨迹长度4.0mm，用于表面质量评估

9.电阻率测试仪：型号RES-100，四探针法，测量范围0.1-1000Ω·cm，精度±0.1%，用于电性能测试

10.高温硬度计：型号HV-1500，维氏硬度测试，载荷范围10-1000gf，温度可达1000°C，用于高温硬度测量

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】