CN103274680B - 一种Y3Al5O12陶瓷的燃烧合成熔铸的方法 - Google Patents

Abstract

一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法。本发明涉及一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法。本发明是为解决现有Y₃Al₅O₁₂陶瓷的制备过程中易产生杂质相、难以成型大尺寸的材料以及烧结周期长的技术问题，本发明方法反应剂为Al、Ti和硝酸盐，稀释剂为Al₂O₃和Y₂O₃，点燃原料，通过Al、Ti和硝酸盐的燃烧放热进行反应，在原料中加入Ti，在反应中可以中和掉氮气，减少产物中的气孔，使反应在常压下或很低的压力下进行，反应压力低，安全性高；实验过程迅速，反应时间为＜10min，制备周期短，产物纯度高，可应用于Y₃Al₅O₁₂陶瓷的制备领域。

Description

一种Y3Al5O12陶瓷的燃烧合成熔铸的方法

技术领域

本发明涉及一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法。

背景技术

Y₃Al₅O₁₂的制备过程主要包括以下几道工序：制粉、成型和烧结。

通常合成Y₃Al₅O₁₂粉体的方法主要有固相法和湿化学法两种。传统的固相法是利用高纯Al₂O₃、Y₂O₃等氧化物粉料，按Y₃Al₅O₁₂的化学计量比配料混合磨细，经锻烧后再次研磨到一定的粒度。由于这种方法需要Al₂O₃和Y₂O₃粉末在高温下扩散并发生固相反应生成Y₃Al₅O₁₂，因而要求原料混合均匀性好，有利于扩散过程的进行。而纳米粉体具有良好的扩散性和烧结活性，由此采用纳米级的原料粉体可在一定程度上降低烧结温度。

固相法虽然具有工艺简单、成本低、效率高的优点，但是需要高的反应温度(1500-1600℃)；加上长时间的研磨，易于引入较多杂质，而且因为反应不完全易含有杂质相；晶粒粗，分布范围宽，特别是高温合成的Y₃Al₅O₁₂粉体易于形成硬团聚，这样的硬团聚通过研磨是很难分散开的，致使坯体烧结后难以达到较高的致密度，进而影响Y₃Al₅O₁₂陶瓷的性能。

湿化学法具有组分均匀，合成温度低，粒度和形状可控，分散性好等优点，被认为是制备Y₃Al₅O₁₂纳米粉体的理想途径。湿化学法主要包括溶胶-凝胶法，沉淀法，水热法，喷雾水解法等，其中沉淀法是制备Y₃Al₅O₁₂陶瓷粉体常用的一种方法，沉淀法操作简单，其操作步骤如下：Y³⁺，Al³⁺的混合盐溶液(硝酸盐或盐酸溶液)中滴加一定量的沉淀剂(常用氨水、尿素及碳酸氢铵等)，得到Y₃Al₅O₁₂的前驱体，然后将前驱体在一定温度下烧结可得到Y₃Al₅O₁₂粉体。溶液的滴加方式有正滴、反滴和共滴。通过控制溶液的浓度，滴加方式和PH值，可以获得高分散性、微纳米级的Y₃Al₅O₁₂粉体。高的粉体分散度能保证高的烧结活性，因为高分散性的颗粒有大的表面能，该表面能是烧结的动力。但此方法具有如下的缺点：所得的沉淀物中杂质的含量及配比难以精确控制；在共沉淀制备粉体的过程中从共沉淀、晶粒长大到沉淀的漂洗、干燥、煅烧的每一个阶段均可能导致颗粒长大及团聚体的形成；滴加的沉淀剂会对环境造成一定的污染问题。

成型工序的目的是获得密度分布均匀且有一定强度的致密坯体，Y₃Al₅O₁₂陶瓷成型可以采用各种方法：料浆浇注，挤压成型，压制成型等。目前用于Y₃Al₅O₁₂陶瓷成型的方法主要是压制成型。在压制成型中，冷等静压成型方法使用较多，它使坯体不同方向同时 承受较大压力，坯体密度高且分布均匀。等静压成型虽可获得高密度坯体，但由于设备的限制，难以成型大尺寸的坯体，另外因大量不连通气孔的存在，使烧结周期较长。

烧结的实质是粉末坯体在适当环境或气氛中加热到低于其基本组元熔点温度以下进行保温，然后冷却至室温的处理工艺，经过一系列物理、化学变化，使粉末颗粒聚集体变成晶粒结合体，多孔体变成致密体。对Y₃Al₅O₁₂陶瓷，宜采用真空烧结方法，因在负压环境下，坯内气体更易向外扩散，这无疑加快坯体致密化且最终气体含量可达到很低水平。但真空烧结除了对设备要求高之外，还具有烧结周期过长(十几到几十小时)，难以烧结大尺寸坯体且不能连续生产等缺点。这种方法无需外部热源，是依靠原料自身反应时放出的热量来进行无机难熔材料合成的技术。该方法的优点是：成本低、耗能低、反应温度高、生长效率高。缺点是：由于生长速率过高，会在材料内部引起较大的残余热应力，可能导致最终产物出现破裂现象。

现有一篇2011年发表于APPLIED SURFACE SCIENCE的名称及作者为(《Microstructure and mechanism of Al₂O₃-ZrO₂ eutectic coating prepared by combustion-assisted thermal explosion spraying》作者：Yongting Zheng，Hongbo Li，Tao Zhou)的文献，该文献中采用爆炸喷涂制备了Al₂O₃/ZrO₂共晶涂层，另有一篇2012年发表于JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS的名称及作者为(《Microstructure and mechanical properties of Al₂O₃/ZrO₂eutectic ceramic composites prepared by explosion synthesis》作者：Yongting Zheng，Hongbo Li，Tao Zhou，Jing Zhao，Pan Yang)的文献，该文献中采用爆炸合成制备了Al₂O₃/ZrO₂共晶陶瓷，但上述方法均具有以下缺点：(1)反应压力大，在30～100MPa范围，同时具有爆炸冲击效应，制备工艺危险性很大(2)产物尺寸小，最大为Φ20*40mm³。

发明内容

本发明是为解决现有Y₃Al₅O₁₂陶瓷的制备过程中易产生杂质相、难以成型大尺寸的材料以及烧结周期长的技术问题，而提供一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法。

本发明的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将硝酸盐放在干燥箱中单独干燥处理，得到硝酸盐反应剂；

二、将金属粉末放在真空干燥箱中干燥处理，得到金属粉末反应剂；其中所述的金属粉末反应剂为Al和Ti的混合物，且Al和Ti的摩尔比为5∶3；

三、将稀释剂放在真空干燥箱中干燥处理，得到稀释剂；其中所述的稀释剂由Al₂O₃和Y₂O₃组成，且反应后体系中的Al₂O₃和Y₂O₃的摩尔比为5∶3；

四、将步骤一得到的硝酸盐反应剂、步骤二得到的金属粉末反应剂以及步骤三得到的稀释剂，通过球磨混合，然后装入反应装置中，点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间＜10min，反应温度＜4300K，反应压力＜10MPa，反应过程中排除反应体系中的气体，得到Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中步骤四中所述的步骤一得到的硝酸盐反应剂和步骤二得到的金属粉末反应剂的摩尔比为1∶8，其中步骤四中所述的步骤一中硝酸盐反应剂和步骤二中金属粉末反应剂的质量之和与步骤三得到的稀释剂的比为1∶(1.033～1.66)。

本发明方法的反应剂为Al、Ti和硝酸盐，稀释剂为Al₂O₃和Y₂O₃，点燃原料，通过Al、Ti和硝酸盐的燃烧放热进行反应，本发明的方法具有以下优点：(1)通过金属粉末和硝酸盐的燃烧放热反应迅速加热体系温度到体系中所有物质的熔点以上，通过严格控制稀释剂的百分含量，控制体系温度保持在体系中所有物质的熔点以上，该反应是速度可控的燃烧反应；(2)在无离心、高温、大尺寸的条件下，可通过机械震动、超声振动或电磁搅拌等方法排除体系的气体，使陶瓷致密；(3)在离心条件下，设定离心力为10g～500g，通过高速离心，可获得完全致密的铸态组织，经快速冷却、凝固，能得到的大尺寸的Y₃Al₅O₁₂陶瓷，尺寸可达Φ500mm，其中获得的透明陶瓷在可见光的最大透光率＞60％，在红外光区的透光率＞70％；(4)若离心力小则获得TiN弥散强化的Y₃Al₅O₁₂陶瓷，若离心力大则TiN被完全分离，得到Y₃Al₅O₁₂陶瓷；(5)在原料中加入Ti，在反应中可以中和掉氮气，使反应在常压下或很低的压力下进行，反应压力为0.1MPa～10MPa，反应压力低，可充分保证生产的安全性；(6)合成工艺过程的速度可控，但相较于传统工艺合成迅速，效率高，反应时间随生产产品的尺寸、合成工艺的不同而变化，一般为1min～10min，制备周期短，产物纯度高，可应用于Y₃Al₅O₁₂陶瓷的制备领域。

附图说明

图1为实施例1制备的Y₃Al₅O₁₂陶瓷进行XRD图谱。

具体实施方式

本发明的技术方案不局限于以下具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。

具体实施方式一：本实施方式的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将硝酸盐放在干燥箱中单独干燥处理，得到硝酸盐反应剂；

二、将金属粉末放在真空干燥箱中干燥处理，得到金属粉末反应剂；其中所述的金属粉末反应剂为Al和Ti的混合物，且Al和Ti的摩尔比为5∶3；

三、将稀释剂放在真空干燥箱中干燥处理，得到稀释剂；其中所述的稀释剂由Al₂O₃和Y₂O₃组成，且反应后体系中的Al₂O₃和Y₂O₃的摩尔比为5∶3；

四、将步骤一得到的硝酸盐反应剂、步骤二得到的金属粉末反应剂以及步骤三得到的稀释剂，通过球磨混合，然后装入反应装置中，点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间＜10min，反应温度＜4300K，反应压力＜10MPa，反应过程中排除反应体系中的气体，得到Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中步骤四中所述的步骤一得到的硝酸盐反应剂和步骤二得到的金属粉末反应剂的摩尔比为1∶8，其中步骤四中所述的步骤一中硝酸盐反应剂和步骤二中金属粉末反应剂的质量之和与步骤三得到的稀释剂的比为1∶(1.033～1.66)。

本实施方式的反应方程如下所示：

6Ti+10Al+2Y(NO₃)₃→6TiN+Y₂O₃+5Al₂O₃ (1)

3Ti+5Al+Al(NO₃)₃→3TiN+3Al₂O₃ (2)

或者(1)(2)两者之间的混合。

本实施方式的方法的反应剂为Al、Ti和硝酸盐，稀释剂为Al₂O₃和Y₂O₃，点燃原料，通过Al、Ti和硝酸盐的燃烧放热进行反应，本实施方式的方法具有以下优点：(1)通过金属粉末和硝酸盐的燃烧放热反应迅速加热体系温度到体系中所有物质的熔点以上，通过严格控制稀释剂的百分含量，控制体系温度保持在体系中所有物质的熔点以上，该反应是速度可控的燃烧反应；(2)在无离心、高温、大尺寸的条件下，可通过机械震动、超声振动或电磁搅拌等方法排除体系的气体，使陶瓷致密；(3)在离心条件下，设定离心力为10g～500g，通过高速离心，可获得完全致密的铸态组织，经快速冷却、凝固，能得到的大尺寸的Y₃Al₅O₁₂陶瓷，尺寸可达Φ500mm，其中获得的透明陶瓷在可见光的最大透光率＞60％，在红外光区的透光率＞70％；(4)若离心力小则获得TiN弥散强化的Y₃Al₅O₁₂陶瓷，若离心力大则TiN被完全分离，得到Y₃Al₅O₁₂陶瓷；(5)在原料中加入Ti，在反应中可以中和掉氮气，使反应在常压下或很低的压力下进行，反应压力为0.1MPa～10MPa，反应压力低，可充分保证生产的安全性；(6)合成工艺过程的速度可控，但相较于传统工艺合成迅速，效率高，反应时间随生产产品的尺寸、合成工艺的不同而变化，一般为1min～10min，制备周期短，产物纯度高，可应用于Y₃Al₅O₁₂陶瓷的制备领域。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的硝酸盐反应剂为Y(NO₃)₃和Al(NO₃)₃中的一种或两种的混合物。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

本实施方式中的硝酸盐反应剂为混合物时，两者以任意比混合。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一至二之一不同的是：步骤一中所述的干燥处理是通过在温度为70～90℃的条件下，干燥时间为8h～12h实现的。其它步骤及参数与具体实施方式一至二之一相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤二中所述的干燥处理是通过在温度为70～90℃的条件下，干燥时间为8h～12h实现的。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤三中所述的干燥处理是通过在温度为70～90℃的条件下，干燥时间为8h～12h实现的。其它步骤及参数与具体实施方式一至四之一相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤四中所述的球磨是通过在球料质量比为3∶1的条件下，球磨混合4h～6h实现的。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤四中反应温度为2300K～4300K。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤四中反应压力为0.1MPa～10MPa。其它步骤及参数与具体实施方式一至七之一相同。

具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤四中所述的反应过程中排除反应体系中的气体是通过在无离心的条件下，采用机械震动、超声振动或电磁搅拌实现。其它步骤及参数与具体实施方式一至八之一相同。

具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤四中所述的反应过程中排除反应体系中的气体是通过在离心条件下，将反应装置安装在离心系统中，设定离心力为10g～500g实现的；所述的离心系统具有循环水冷却装置、点火装置、电加热装置、温度测试装置和压力测试装置。其它步骤及参数与具体实施方式一至九之一相同。

用以下试验验证本发明的有益效果：

实施例1、一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将Y(NO₃)₃·6H₂O放在干燥箱中单独干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h，得到Y(NO₃)₃；

二、将Ti和Al放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

三、将Al₂O₃和Y₂O₃放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

四、称取56.8g步骤一得到的Y(NO₃)₃、29.7g步骤二得到的Ti、27.9g步骤二得到 Al、59.4g步骤三得到的Al₂O₃和125.5g步骤三得到的Y₂O₃，通过球磨混合5h，球料质量比为3∶1，然后装入反应装置中，将反应装置安装在离心系统中，设定离心力为10g，然后点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间为10min，反应温度为3300K，反应压力为2MPa，得到材料尺寸为Φ100mm的TiN弥散强化的Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中所述的离心系统具有循环水冷却装置、点火装置、电加热装置、温度测试装置和压力测试装置。

实施例2、一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将Y(NO₃)₃·6H₂O放在干燥箱中单独干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h，得到Y(NO₃)₃；

二、将Ti和Al放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

三、将Al₂O₃和Y₂O₃放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

四、称取60.0g步骤一得到的Y(NO₃)₃、31.3g步骤二得到的Ti、29.4g步骤二得到的Al、55.5g步骤三得到的Al₂O₃和123.0g步骤三得到的Y₂O₃，通过球磨混合5h，球料质量比为3∶1，然后装入反应装置中，将反应装置安装在离心系统中，设定离心力为100g，然后点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间为10min，反应温度为3500K，反应压力为3MPa，得到尺寸为Φ150mm的Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中所述的离心系统具有循环水冷却装置、点火装置、电加热装置、温度测试装置和压力测试装置。

实施例3、一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将Y(NO₃)₃·6H₂O放在干燥箱中单独干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h，得到Y(NO₃)₃；

二、将Ti和Al放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

三、将Al₂O₃和Y₂O₃放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

四、称取63.2g步骤一得到的Y(NO₃)₃、33.0g步骤二得到的Ti、31.0g步骤二得到的Al、51.6g步骤三得到的Al₂O₃和120.4g步骤三得到的Y₂O₃，通过球磨混合5h，球料质量比为3∶1，然后装入反应装置中，将反应装置安装在离心系统中，设定离心力为100g，然后点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间为10min，反应温度为3700K，反应压力为3MPa，得到尺寸为Φ200mm的Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中所述的离心系统具有循环水冷却装置、点火装置、电加热装置、温度测试装置和压力测试装置。

实施例4、一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将Y(NO₃)₃·6H₂O放在干燥箱中单独干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h，得到Y(NO₃)₃；

二、将Ti和Al放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

三、将Al₂O₃和Y₂O₃放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

四、称取66.5g步骤一得到的Y(NO₃)₃、34.7g步骤二得到的Ti、32.6g步骤二得到的Al、47.6g步骤三得到的Al₂O₃和117.9g步骤三得到的Y₂O₃，通过球磨混合5h，球料质量比为3∶1，然后装入反应装置中，将反应装置安装在离心系统中，设定离心力为200g，然后点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间为10min，反应温度为3900K，反应压力为3MPa，得到尺寸为Φ200mm的透明Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中所述的离心系统具有循环水冷却装置、点火装置、电加热装置、温度测试装置和压力测试装置。

实施例5、一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将Y(NO₃)₃·6H₂O放在干燥箱中单独干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h，得到Y(NO₃)₃；

二、将Ti和Al放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

三、将Al₂O₃和Y₂O₃放在真空干燥箱中干燥，干燥温度为80℃，干燥时间为10h；

四、称取56.8g步骤一得到的Y(NO₃)₃、29.7g步骤二得到的Ti、27.步骤二得到的Al、59.4g步骤三得到的Al₂O₃和125.5g步骤三得到的Y₂O₃，通过球磨混合5h，球料质量比为3∶1，然后装入耐压反应装置中，点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间为10min，反应温度为3300K，通过机械振动排除体系中的气体，反应压力为4MPa，得到尺寸为Φ200mm的Y₃Al₅O₁₂陶瓷。

利用日本理学电机旋转阳极X射线衍射仪(Rigaku)D/max-rB(XRD，对本实施例制备的Y₃Al₅O₁₂陶瓷进行XRD物相分析试验，实验条件：管电流40mA；狭缝尺寸DS＝1°，RD＝0.15，SS＝1°，扫描速度10°/min)对实施例1制备的Y₃Al₅O₁₂陶瓷进行XRD物相分析，如图1所示，从图中可以看出获得了Y₃Al₅O₁₂和TiN。

Claims (9)

1.一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法按以下步骤进行：

一、将硝酸盐放在干燥箱中单独干燥处理，得到硝酸盐反应剂；步骤一中所述的硝酸盐反应剂为Y(NO₃)₃和Al(NO₃)₃中的一种或两种的混合物；

二、将金属粉末放在真空干燥箱中干燥处理，得到金属粉末反应剂；其中所述的金属粉末反应剂为Al和Ti的混合物，且Al和Ti的摩尔比为5:3；

三、将稀释剂放在真空干燥箱中干燥处理，得到稀释剂；其中所述的稀释剂由Al₂O₃和Y₂O₃组成，且反应后体系中的Al₂O₃和Y₂O₃的摩尔比为5:3；

四、将步骤一得到的硝酸盐反应剂、步骤二得到的金属粉末反应剂以及步骤三得到的稀释剂，通过球磨混合，然后装入反应装置中，点燃原料，进行燃烧放热反应，反应时间<10min，反应温度<4300K，反应压力<10MPa，反应过程中排除反应体系中的气体，得到Y₃Al₅O₁₂陶瓷；其中步骤四中所述的步骤一得到的硝酸盐反应剂和步骤二得到的金属粉末反应剂的摩尔比为1：8，其中步骤四中所述的步骤一中硝酸盐反应剂和步骤二中金属粉末反应剂的质量之和与步骤三得到的稀释剂的比为1：(1.033～1.66)。

2.根据权利要求1所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤一中所述的干燥处理是通过在温度为70～90℃的条件下，干燥时间为8h～12h实现的。

3.根据权利要求1或2所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤二中所述的干燥处理是通过在温度为70～90℃的条件下，干燥时间为8h～12h实现的。

4.根据权利要求3所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤三中所述的干燥处理是通过在温度为70～90℃的条件下，干燥时间为8h～12h实现的。

5.根据权利要求3所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤四中所述的球磨是通过在球料质量比为3：1的条件下，球磨混合4h～6h实现的。

6.根据权利要求3所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤四中反应温度为大于等于2300K且小于4300K。

7.根据权利要求3所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤四中反应压力为大于等于0.1MPa且小于10MPa。

8.根据权利要求3所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤四中所述的反应过程中排除反应体系中的气体是通过在无离心的条件下，采用机械震动、超声振动或电磁搅拌实现。

9.根据权利要求3所述的一种Y₃Al₅O₁₂陶瓷的燃烧合成熔铸的方法，其特征在于步骤四中所述的反应过程中排除反应体系中的气体是通过在离心条件下，将反应装置安装在离心系统中，设定离心力为10g～500g实现的；所述的离心系统具有循环水冷却装置、点火装置、电加热装置、温度测试装置和压力测试装置。