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超高温热物理性能测量——欧盟Hi-TRACE项目简介

7. 影响

Hi-TRACE项目的活动和早期成果已在国家和国际会议上通过13次投稿(口头介绍或海报)进行了介绍。该项目已提交给2019年4月在意大利举行的EURAMET测温技术委员会。该委员会由欧洲国家计量研究所的温度或热物理特性实验室的代表组成。2019年12月编写了一份通讯,并放在项目网站上,一篇文章已提交给核能领域的行业刊物。

2018年底,在欧洲计量技术中心组织的热计量暑期学校期间,向来自土耳其、斯洛伐克、希腊、波斯尼亚和黑塞哥维那、塞尔维亚和意大利的国家计量研究所和指定研究所的年轻研究人员提供了与热物理特性测量相关的专门培训课程。将于2020年9月在ZAE(德国维尔茨堡)举办一次研讨会,介绍该项目的工作。

为了确保项目活动与利益相关者的需求保持一致,联合体已经建立了一个利益相关者咨询委员会。该委员会目前由六名成员组成,另外两名潜在候选人已确认希望成为成员。

继与CEN TC 184 SC1“复合陶瓷”公司建立联系之后,有人提议在针对先进技术陶瓷领域的研究、工业和科学界的“论坛研究和标准化”期间介绍Hi-TRACE项目的进展。该活动计划于2020年9月10日与CEN/TC 184会议同时举行,将提供一个机会,在Hi-TRACE项目框架内取得成果后,推进标准化的任何新要求,这些成果可被认可为标准化行动。

7.1. 对工业和其他用户群体的影响

欧洲共同体以及全世界的计量和科学界将受益于参考装置网络产生的高温下可靠的热物理特性数据,每个装置都将附有其不确定度预算、一些候选参考材料和校准程序。这将使NMIs和DIs能够准备商业报价,以便在项目结束后提议校准和测试服务。

可能直接受益于项目结果的主要工业领域作为利益相关者出现在项目中:航空航天工业、核工业和测量设备制造商,它们都配备了测量热扩散率、比热、熔化温度和发射率的设备。

7.2. 对计量和科学界的影响

根据项目的结果,将发布一份通过激光闪光法测量3000℃以下热扩散率的良好实践指南。该指南将包含有关样品要求、测量方法和测量分析的信息,以获得热扩散率值。

该项目的科学成果将通过会议发言、出版物和培训会议传播。除此之外,还将确定在超高温下用于校准激光闪光装置、量热仪和发射率装置的材料。

7.3. 对相关标准的影响

核应用中新型陶瓷基复合材料的使用需要热物理测试标准,不仅要支持材料开发和性能数据库,还要支持设计规范和部件规范文件,以及核管理委员会关于核设计批准、认证和许可的规定。

这些标准经过全球专家的验证,将使人们对用这些“认可的”测试方法测量的热性能的可靠性以及用这些值建立的设计和论证文件充满信心。在该项目中,一个合作伙伴是CEN/TC 184/SC 1“先进技术陶瓷-陶瓷复合材料”的主席和国际标准化组织TC206 WG4的成员,并积极参与陶瓷性能测量领域标准的修订。计划利用该项目的结果提出发射率测量的新标准或更新现有的两个标准:ISO 19628“精细陶瓷(先进陶瓷,先进技术陶瓷)——陶瓷复合材料的热物理性质——比热容的测定”和ISO 19629“精细陶瓷(高级陶瓷,高级技术陶瓷)——陶瓷复合材料的热物理性质——用闪光法测定一维热扩散率”。

7.4. 长期经济、社会和环境影响

与通常的工业部门(炼铁、食品、电信等)相比,航天和核工业从事长期项目(通常为10至20年)。预期的长期效益是本项目中开发的材料的完整特性(热扩散率、比热、发射率、熔化温度),具有定量不确定度,甚至在可追溯性方面也没有校准证书。

航空部门将受益于使用新的实验工具和接触热阻测量模型来评估烧蚀现象的进展,例如,它有助于减少空间模块重量、耐火材料的可持续性以及延长燃气轮机寿命,从而减少浪费。

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