全材料实验室是哈尔滨工业大学机电组件检测中心“四全”一致性实验室之一,主要提供机电组件关键材料的性能检测、表面工艺处理等检测技术服务。检测对象覆盖航天、民用领域的磁性材料、触点材料、簧片材料以及表面镀层等;检测参数为磁通量、磁场强度、镀层厚度、残余应力、膨胀系数、弹性模量、不同压力下的接触电阻、拉伸力、压缩力和疲劳度;并可对触点进行定制化PVD镀膜等;检测环境覆盖航天、民用领域的高温、低温、常温要求。实验室配有设备18台套,主要设备能力如下所示。
设备能力介绍
1、永磁超高温精密测量系统
测试项目:
对继电器、连接器等机电组件产品中使用的永磁材料进行室温-高温磁性能测试,如BH曲线、内禀矫顽力Hcj、矫顽力Hcb、剩磁Br、磁导率μ等参数。
技术参数:
1.测量重复性最大磁能积(BH)max:<1.5%。
2.测量重复性剩磁Br:<±20 Gs,内禀矫顽力Hcj:<±50 Oe。
3.测量误差:<2%。
4.磁场中心最大磁感应强度:>2.5T。
5.测量温度范围:室温~500℃。
6.标准样品充磁机:最大充磁场>6T。
7.控温精度:≤±1℃,上下极头独立控温。
符合标准:
GJB 6485- 2008 《烧结钕铁硼永磁材料规范》
GB/T 24270-2009 《永磁材料磁性能温度系数测量方法》
GB/T 3217-2013 《永磁(硬磁)材料磁性试验方法》
JB/T 8146-2014《铸造铝镍钴永磁(硬磁)合金技术条件》
2、软磁直流测量装置
测试项目:
室温、高温环境下自动测量铁氧体、橡塑磁体和铝镍钴等一般永磁材料在静态(直流)条件下的基本磁化曲线和磁滞回线,准确测量饱和磁感应强度Bs、剩磁Br、矫顽力Hcb、内禀矫顽力HcJ、起始磁导率μi、最大磁导率μm、和磁滞损耗Ph等静态磁特性参数。
技术参数:
1.测量误差≤3%。
2.磁导计磁场强度:配备A类磁导计,磁场强度25kA/m~120kA/m。
3.量程:0.25、0.5、1、2、5、10、20mWb七档自动量程。
4.转换精度:0.01%(满量程)。
5.试样规格:闭路样品可测量环形、矩形,CD形、EE形、UU形,PQ形等具有闭合磁路结构的试样;开路样品电工纯铁,铁钴合金、导磁不锈钢等软磁开路样品长度需>250mm。
6.最高测试温度达到:150℃。
符合标准:
GB/T 13012-2008 《软磁材料直流磁性能的测量方法》
GB/T 3217-2013《永磁(硬磁)材料磁性试验方法》
GB/T 13888-2009 《在开磁路中测量磁性材料矫顽力的方法》
GB/T 35690-2017 《弱磁材料相对磁导率的测量方法》
3、软磁直流磁性测试系统
测试项目:
对软磁铁氧体、铁镍合金、铁铝合金、磁滞合金等软磁材料进行饱和磁滞回线、剩磁Br、矫顽力Hcb、内禀矫顽力HcJ和最大能积(BH)max等磁特性参数测试。
技术参数:
1.磁场范围:0~200kA/m。
2.频率范围:20Hz~1MHz。
3.样品规格:环形样品内外径需>2.5cm,外径与内径之比<1.3。
符合标准:
GB/T 13012-2008《软磁材料直流磁性能的测量方法》
GB/T 3217-2013《永磁(硬磁)材料磁性试验方法》
GB/T 13888-2009《在开磁路中测量磁性材料矫顽力的方法》
GB/T 35690-2017《弱磁材料相对磁导率的测量方法》
4、永磁定量充退磁机
测试项目:
对铁铬钴、铝镍钴、钐钴、钕铁硼、铁氧体等不同规格的永磁体进行定量充退磁、稳磁等磁化处理。
技术参数:
1. 最高充磁磁场:≥5T。
2. 单次操作充电时间:≤5s。
3. 直流脉冲定量控制:≤±1V。
4. 充磁电压:≥3000V。
5. 充磁原理:脉冲充退磁。
6. 充退磁方式:自动充退磁。
符合标准:
GJB 1647A-2021《铝镍钴磁钢规范》
GJB 6485-2008《烧结钕铁硼永磁材料规范》
JB/T 8146-2014《铸造铝镍钴永磁(硬磁)合金技术条件》
5、多维磁场自动测量系统
测试项目:
可测试高精度测试空间磁场(一维、二维、三维)分布,各种形状磁结构体表磁平面分布、立体分布、均匀性分布、N/S磁极分布,适用于多极磁环磁场、电机磁场、超导磁场、核磁共振磁场等诸多磁场特性测试。
技术参数:
1.测量量程:±30T。
2.位移精度:0.05mm。
3.测量误差:读数的0.1%。
4.可测行程:100mm×100mm×100mm。
5.电机最大移速:10m/s。
6.测量精度:读数的±0.1%±0.005%量程。
符合标准:
JJF 1832-2020《(1mT~2.5T)磁强计校准规范》
JJF 1064-2010《坐标测量机校准规范》
6、数字高斯计
测试项目:
测试三维磁场的磁场强度。
技术参数:
1.量程:±30T。
2.档位(分辨率):3mT(0.01μT);30mT(0.0001mT);300mT(0.001mT);3000mT(0.01mT);30000mT(0.1mT)。
3.精度:一维直流:读数的±0.05%±0.005%量程;三维直流:读数的±0.1%±0.005%量程;交流:读数的±1%±0.5%量程。
4.频率范围:直流模式:直流;交流模式:0-100kHz。
5.模拟输出(x,y,z):输出电压:±3V F.S。
6.模拟输出连接器:标准BNC(0-3T对应0-3V)。
符合标准:
JF 1905-2021《磁通计校准规范》
JJG 317-1983《磁通表试行检定规程》
7、触点材料接触电阻自动测试分析系统
测试项目:
测试恒压力恒电流模式、恒压力变电流模式、恒电流变压力三种模式下触点材料接触电阻。测试过程中的开路电压、电流和压力均可自动切换。
技术参数:
1.工作台定位精度:0.01mm。
2.可实现触点间测试压力的自动加载和卸载。
3.测试压力设定范围0~3N,分辨率0.5cN可实现触点间开路电压和负载电流的自动加载和断开。4.开路电压可调范围10mV~6V,步进值1mV;负载电流可调范围10~1000mA,步进值1mA。
5.可实现配对触点接触电阻的自动测量。接触电阻测量范围0.1mΩ~1Ω,电阻值测试分辨率0.01mΩ。
6.可自动完成单个触点的接触电阻重复测量,单个触点测试时间小于20s。
符合标准:
GB/T 15078-2021《贵金属电触点材料接触电阻的测量方法》
8、高低温卧式膨胀仪
测试项目:
测试在高温或超高温环境下金属材料,陶瓷、玻璃、釉料、岩石、石墨炭素材料等其他材料的膨胀和收缩性能。
技术参数:
1.温度范围:-86~1500℃。
2.升温速度:0-20℃/min可调,电脑程序控温。
3.膨胀系数精度:0.01×10-6K-1。
4.测量量程范围:±12.7mm,分辨率≤100nm,精度0.2μm。
5.试样范围:(2~15)×(2~15)×(30~60)mm,圆柱型/方型均可。
6.气氛可满足惰性气体和真空环境测试。
符合标准:
GJB 332A-2004《固体材料线膨胀系数测试方法》
GB/T 1036-2008《塑料 -30℃~30℃线膨胀系数的测定 石英膨胀计法》
GB/T 2572-2005《纤维增强塑料平均线膨胀系数试验方法》
9、高温弹性模量测试仪
测试项目:
可测定陶瓷、玻璃、涂层、金属、石墨、耐火材料或其他材料的固有频率、杨氏模量、剪切模量、泊松比及阻尼比和内耗等材料常数。
技术参数:
1.频响范围:20Hz~22kHz。
2.测试精度:1.0%。
3.测试范围:宽于2~1000GPa。
4.可测尺寸:长比厚≥5,宽比厚≥1。
5.温度范围:室温~1500℃。
6.激励强度:10~60N(电磁自动激励)。
符合标准:
GB/T 30758-2014《耐火材料动态杨氏模量试验方法(脉冲激振法)》
JC/T 2172-2013《精细陶瓷弹性模量、剪切模量和泊松比试验方法 脉冲激励法》
ASTM E1876-22 《振动冲击激励法测定动态杨氏模量、剪切模量和泊松比的标准试验方法》
10、残余应力检测仪
测试项目:
对继电器、连接器、开关中使用的支撑片、簧片、外壳、铁芯等金属材料,进行内部残余应力的测试。
技术参数:
1.应变测量范围:0±32767με。
2.应变分辨率:0.01με。
3.单次最大测量点数:20点测量。
4.应变片适用类型:0°/45°/90°三向,阻值120±0.5Ω。
5.基本误差限:≤±(测量值0.15%)。
符合标准:
GB/T 31310-2014《金属材料 残余应力测定 钻孔应变法》
11、弹性材料拉伸-压缩性能测试仪
测试项目:
用于金属和非金属材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能试验。
技术参数:
1.最大试验力:1000kN。
2.有效测量范围:1%FS~100%FS。
3.测控范围:0~250mm。
4.应力速率范围:0.0025~0.05/s。
5.拉伸钳口最大距离(包括活塞行程):1000mm。
6.最大测试温度:350℃。
符合标准:
GB/T 16826-2008《电液伺服万能试验机》
GB/T 22611-2022《试验机通用技术要求》
JJG 1063-2010《电液伺服万能试验机检定规程
GB/T 228.1-2010《金属材料拉伸试验第1部分室温试验方法》
GB/T 7314-2017《金属材料室温压缩方法》
12、弹性材料高频疲劳试验机
测试项目:
拉伸、压缩、拉伸-压缩负荷状态下的疲劳特性试验、疲劳裂纹预制。
技术参数:
1.最大平均负荷:±50kN。
2.最大单向脉动负荷:±50kN。
3.频率范围:60~300Hz,多级频率调节。
4.实验空间:20mm~750mm。
5.受力同心度:≤8%。
符合标准:
GB/T 2611-2022《试验机 通用技术要求》
GB/T 3075-2021《金属材料 疲劳试验 轴向力控制方法》
JJG 556-2011《轴向加力疲劳试验机检定规程》
GB/T 37306.1-2019《金属材料疲劳试验变幅疲劳试验第1部分:总则、试验方法和报告要求》
13、单室磁控溅射镀膜系统
测试项目:
用于金属薄膜、纳米膜等的制备。
技术参数:
1.溅射室极限真空度:≤6.6×10-6Pa(经烘烤除气后)。
2.系统短时间暴露大气并充干燥氮气后开始抽气:溅射室40分钟≤6.6x10-4Pa。
3.系统停泵关机12h后真空度:≤5Pa。
4.系统真空检漏漏率:≤5.0x10-4Pa.cm3/s。
5.输入功率:10kW。
6.靶数:1。
符合标准:
GB/T 11164-2011《真空镀膜设备通用技术条件》
JB/T 8945-2010 《真空溅射镀膜设备》
14、触点材料PVD镀膜系统
测试项目:
用于镀金属、合金、化合物、半导体、陶瓷膜、介质复合膜和其它化学反应膜等的制备。
技术参数:
1.溅射室极限真空度:≤6.67x10-5Pa(经烘烤除气后)。
2.系统短时间暴露大气并充干燥氮气后开始抽气:溅射室30分钟≤6.6x10-4Pa。
3.系统停泵关机12h后真空度:≤10Pa。
4.输入功率:15kW。
5.靶数:3。
符合标准:
GB/T 11164-2011《真空镀膜设备通用技术条件》
JB/T 8945-2010 《真空溅射镀膜设备》
15、洛氏硬度计
测试项目:
测定黑色金属、有色金属、非金属材料的洛氏硬度。
技术参数:
1.测量范围:20~88HRA,20~100HRB,20~70HRC。
2.试验力:588.4、980.7、1471N。
3.试样允许最大高度:210mm。
4.压头中心至机壁距离:165mm。
5.硬度分辨率:0.5HR
符合标准:
GBT 230.2-2022《金属材料 洛氏硬度试验 第2部分:硬度计及压头的检验与校准》