1900℃级原位高温疲劳实验光源系统，适配同步辐射 X 射线成像

日期：2026-08-25 10:05 浏览：64

在极端环境材料研究领域，特别是在陶瓷基复合材料（CMC）和增材制造高温合金的应用中，原位高温疲劳测试（In-situ High-Temp Fatigue）与同步辐射 X 射线成像技术（SR-μCT / SR-Imaging）结合，已成为探讨材料裂纹萌生和损伤演化的“黄金手段”。然而，要实现这一目标却并非易事，研发人员需要面对多种挑战：

1.高温要求：局部最高温度需达到1500°C至1900°C。

2.加热方式：需要非接触、快速响应的加热方式，以确保不干扰 X 射线光路。

3.热流密度：高热流密度必须聚焦于微小标距段，直径需在φ2~5mm之间。

4.设备兼容性：系统需兼容疲劳加载框架、真空或惰性气体腔体及 X 射线透射窗口。

为此，我们全新推出了专为原位高温疲劳实验设计的高聚焦红外卤素光源系统。这一解决方案借鉴了顶级同步辐射原位实验装置（如ESRF ID19和SSRF BL13HB & BL12SW），并开发出模块化的高聚焦红外加热光源模组，专门与原位拉伸和疲劳热台配合使用。

高聚焦红外卤素光源系统.jpg

原位高温疲劳测试.jpg

核心技术参数与优势

光源类型	短弧卤素灯（300W×N），提供宽谱红外和可见光，满足多种实验需求。
聚光方式	采用镀金椭球/抛物面反射镜，多个灯具共焦对称布置，确保高效聚光。
最高热区温度	可达1938℃，经实验证明适用于SiC样品。
聚焦光斑尺寸	φ3~φ8mm可调，精准匹配常规疲劳试样微小标距段
升温速率	秒级快速升温，适配热-力耦合循环加载实验需求
设备兼容性	适配主流高温夹具、X射线透射窗，兼容大气、真空、氩气保护等实验环境
控温方式	红外测温+热电偶校准+功率温度闭环控制，保障高温温场精准稳定
冷却防护	内置水冷回路，有效保护反射镜、透射窗、载荷传感器等精密部件