小微樣品的熱機械疲勞測試有哪些特點？

當某種材料的應(yīng)用場景是溫度變化相對劇烈的環(huán)境，其疲勞壽命是需要經(jīng)過相對復雜的疲勞測試裝置來模擬得出的。不同于常溫環(huán)境，在溫度波動很大的情況下，材料本身就要經(jīng)歷由于熱脹冷縮而導致的內(nèi)在物質(zhì)粒子間力的變化，在這過程中再被施加應(yīng)用場景的外在力，其所應(yīng)有的穩(wěn)定性和安全性必須達到更高水平才能令人滿意。  

諸如在航空航天、渦輪機、熱電行業(yè)等領(lǐng)域所使用的鎳基-高溫合金、硬金屬（例如碳化鎢）和無鉛焊料都有熱機械疲勞測試的需求。而這類材料都相對昂貴，使用較小試樣進行測試有助于降低測試成本；抑或是已使用的部件需在不破壞結(jié)構(gòu)的前提下分離出一小塊試樣進行剩余壽命測試，以評估規(guī)劃后續(xù)的更換計劃。這些考量都要求測試系統(tǒng)需要勝任對微小試樣進行熱機械疲勞測試。  

對于這一應(yīng)用領(lǐng)域，英斯特朗有自己*的針對性解決方案：Instron電熱機械試驗系統(tǒng)（ETMT）。該系統(tǒng)由INSTRON與國家物理實驗所（NPL）共同研發(fā)。目前美國、英國和加拿大多個實驗室均在使用。  

它是一款設(shè)計緊湊、用于高溫條件下材料力學性能測試研究的系統(tǒng)，是金屬以及其他導電材料的理想試驗系統(tǒng)，適用于從金屬加工和生產(chǎn)到高級工程設(shè)計領(lǐng)域的材料測試。  

ETMT系統(tǒng)利用焦耳效應(yīng)，直接利用電阻加熱系統(tǒng)，可將試樣溫度提升至1500℃。結(jié)合Electropuls電子動靜態(tài)力學測試系統(tǒng)，針對小型試樣進行力學加載，可獲得高達100N/s疲勞加載速率，以及200℃/s的加熱速率和100℃/s的冷卻速率。  

可測試有限或稀缺材料，縮短新材料研發(fā)周期；測試使用過部件的剩余壽命，研究部件疲勞壽命并盡可能降低運營成本。  

可選高度整合氣體艙，實現(xiàn)在空氣、真空或惰性氣體環(huán)境(如氬氣)中進行測試。  

InstronETMT系統(tǒng)可測量材料的一系列物理和力學性能。力學特性測量包括拉伸、壓縮、蠕變、低周疲勞(LCF)和熱機械疲勞(TMF)性能。物理特性測量涉及測定各種材料的電阻率、熱膨脹系數(shù)及相變，包括鋼、鈦合金和金屬間化合物合金。  

此外，ETMT系統(tǒng)針對不同應(yīng)用，具有多種應(yīng)變測量選項，包括高精度LVDT、陶瓷高溫引伸計以及DIC數(shù)字成像技術(shù)；配置機械對中裝置AlignPRO保證系統(tǒng)的精確對中；提供夾具可同時適用于棒材和板材樣品，鋼或黃銅材質(zhì)，以適用于不同導熱導電率樣品。