CN117092154A - 一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置及方法，该装置包括机箱、二氧化碳激光器和高温叶片热障涂层加热机构，高温叶片热障涂层加热机构包括分光机构、左右调节机构、实验台部件和上下调节机构，每个实验台部件上设置有两个夹具，分光机构包括光路接口、光路通道、机械式分光器和两路光束整形部件，高温叶片热障涂层试样均位于光束整形部件的出口底部；该方法包括以下步骤：一、高温叶片热障涂层试样的安装；二、高温叶片热障涂层试样的调节；三、高温叶片热障涂层试样的热环境实验及寿命考核获取。本发明通过二氧化碳激光器实现多个高温叶片热障涂层试样加热，提高了实验效率，且能准确评估热障涂层的服役寿命。

Description

一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置及方法

技术领域

本发明属于高温叶片热障涂层热环境实验技术领域，尤其是涉及一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置及方法。

背景技术

在能源革命的驱动下，以重型燃气轮机为代表的能源技术进入科技创新的高度活跃期，重型燃气轮机内高温叶片等核心热端部件的设计、实验验证及寿命评估等关键瓶颈技术的突破已成为我国的发展重点。在高温叶片的使用中，面临的核心问题是严苛的高温（1200℃以上）热环境。如此极端的高温服役环境，需要使用有一定抗热冲击性能的热障涂层覆盖在高温叶片表面，来保护高温叶片及重型燃气轮机的安全运行。因此，热障涂层的抗热冲击性能成为事关重型燃气轮机等装备的关键问题。为了保证重型燃气轮机高温叶片的使用安全，确认热障涂层是否能够承受服役中热冲击过程环境，必须要对热障涂层开展高温热环境模拟实验，从而进一步分析热障涂层在高温下的使用寿命及安全可靠性。

目前，常用的热环境模拟手段主要为氧化炉加热、燃气加热与感应线圈加热。氧化炉加热操作简单，但模拟的热冲击温度环境为恒温环境，与热障涂层的真实服役环境存在一定差异，且实验周期长、时间成本极高。燃气加热加热方法操作简单，但是通常实验也需要连续1个月到2个月，周期长、噪音大；此外，燃烧气体的泄露或不充分燃烧会给设备运行带来一系列安全隐患；感应加热通过线圈感应来实现试样表层区域的加热，但该方法仅适用于导电试样，而热障涂层为陶瓷材料。因此，需要一种设计合理的高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置及方法，通过二氧化碳激光器能实现多个高温叶片热障涂层试样加热，提高了实验效率，缩短实验周期，且能够精确模拟高温叶片热障涂层服役环境，进而便于准确评估高温叶片热障涂层的服役寿命，为高温叶片热障涂层的寿命考核提供有效的实验模拟手段。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其设计合理，操作方便、通过二氧化碳激光器能实现多个高温叶片热障涂层试样加热，提高了实验效率，缩短实验周期，且能够精确模拟高温叶片热障涂层服役环境，进而便于准确评估高温叶片热障涂层的服役寿命，为高温叶片热障涂层的寿命考核提供有效的实验模拟手段。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置及方法，其特征在于：包括机箱、设置在所述机箱内的二氧化碳激光器和设置在所述机箱内且与所述二氧化碳激光器连通的高温叶片热障涂层加热机构；

所述高温叶片热障涂层加热机构包括分光机构、两个设置在所述分光机构底部的左右调节机构、设置在所述左右调节机构上且供高温叶片热障涂层试样安装的实验台部件，以及两个分别带动两个所述左右调节机构上下移动的上下调节机构；每个所述实验台部件上设置有两个夹具；

所述分光机构包括供二氧化碳激光器发射激光摄入的光路接口、与光路接口连接的光路通道和与所述光路通道连接的机械式分光器，以及两路分别与机械式分光器连接的光束整形部件，所述高温叶片热障涂层试样位于所述光束整形部件的出口底部。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述机箱包括机架和设置在所述机架侧面的侧面架体，所述机架中设置有隔板，所述隔板将所述机架分为上部机架和下部机架，所述下部机架设置有第一电源安装区、第二电源安装区和控制模块安装区，所述第一电源安装区、第二电源安装区和控制模块安装区上分别设置有第一电源侧盖、第二电源侧盖和控制区侧盖；

所述二氧化碳激光器安装在所述隔板上且位于所述上部机架中，且所述上部机架的前侧设置有开合侧盖，所述上部机架顶部设置有开合顶盖；

所述侧面架体包括从上至下依次平行布设的第一水平架、第二水平架、第三水平架和第四水平架，所述第一水平架顶部设置有光路区顶盖，所述侧面架体侧面设置有光路区侧板和三个开合侧板。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述机械式分光器包括圆形基体、与圆形基体配合连接的端盖以及设置在所述圆形基体外面的第一光通道、第二光通道和设置在端盖上的第三光通道，所述第三光通道和第一光通道的中心线重合；

所述圆形基体上设置有调节第一光通道和第二光通道连通或者第一光通道和第三光通道连通的转盘调节件。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述转盘调节件包括设置在所述圆形基体上的旋转电机和设置在所述圆形基体内且套设在所述旋转电机的输出轴上的反射转盘，所述圆形基体上设置有通孔，所述第一光通道和第二光通道的中心线夹角为直角，所述第一光通道和第二光通道相互靠近的端口均与通孔连通，所述反射转盘上设置有两个对称布设的弧形孔，所述旋转电机带动反射转盘旋转，以使弧形孔和通孔连通，则第一光通道和第三光通道连通；或者旋转电机带动反射转盘旋转，以使反射转盘遮挡通孔，则第一光通道和第二光通道连通。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：两路所述光束整形部件分别为第一路光束整形部件和第二路光束整形部件，所述第一路光束整形部件包括两个对称设置在机械式分光器上的L形支撑体、设置L形支撑体上且两个上下依次连接的第一光束整形镜和设置在所述第一光束整形镜底部的第一光出口通道，所述第二光通道的出口和第一光束整形镜的入口同轴布设且靠近；

所述第二路光束整形部件包括U形支撑架、两个通过连接杆与所述U形支撑架连接且对称布设的连接臂和设置在两个连接臂底部的水平板，以及设置在所述水平板底部且两个上下依次连接的第二光束整形镜和设置在所述第二光束整形镜底部的第二光出口通道；所述第三光通道出口和第二光束整形镜入口之间设置有反射组件。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述反射组件包括设置在两个所述连接臂相互靠近的顶部的U形连接板、设置在所述U形连接板围设的腔体内的反射镜和与所述U形连接板连接且水平布设的第二光入口通道，所述第三光通道的出口和第二光入口通道的入口同轴布设且靠近；所述水平板上设置有垫高板，所述垫高板中设置有垂直布设的光出口过渡通道，所述反射镜将第二光入口通道中的激光反射至光出口过渡通道中，所述光出口过渡通道和第二光束整形镜入口连通。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：两个所述左右调节机构的结构相同且均包括左右调节电机、与左右调节电机输出轴传动连接的左右调节丝杆和套设在所述左右调节丝杆上的左右丝母座，以及设置在所述左右丝母座底部且供左右丝母座滑移的左右滑轨，所述左右滑轨设置在底座板上，所述底座板安装在上下调节机构上。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：任一个所述实验台部件均包括与左右丝母座顶部连接的过渡连接板、与过渡连接板一体成型的实验台基板和两个设置在所述实验台基板上且供高温叶片热障涂层试样安装的夹具，所述夹具位于所述光束整形部件的出口底部；

所述实验台基板的底部设置有冷却气体管道，所述冷却气体管道的入口连接空气压缩机。

上述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：两个所述上下调节机构的结构相同且均包括设置在加热区支架上的底板、设置在底板上且开口部朝向左右调节机构的U形竖向外壳和设置在所述U形竖向外壳内的直线滑台，所述直线滑台上连接有L形安装座，所述U形竖向外壳靠近左右调节机构的端部设置有供L形安装座滑移的上下滑轨，所述L形安装座上设置有连接板，所述连接板上设置有指示杆，所述U形竖向外壳上设置有配合指示杆的刻度尺，所述直线滑台的手动调节部伸出U形竖向外壳顶部；

所述左右调节机构中底座板设置在L形安装座上。

同时提供了一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、高温叶片热障涂层试样的安装：

步骤101、在每个所述实验台部件上的两个夹具上分别安装高温叶片热障涂层试样，得到两组高温叶片热障涂层试样；

步骤102、将第一组高温叶片热障涂层试样分别记作第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第一组第二个高温叶片热障涂层试样；将第二组高温叶片热障涂层试样分别记作第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样；

步骤二、高温叶片热障涂层试样的调节：

通过上下调节机构和左右调节机构带动第一组第一个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；

通过上下调节机构和左右调节机构带动第二组第一个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部；

步骤三、高温叶片热障涂层试样的热环境实验及寿命考核获取：

步骤301、操作二氧化碳激光器发射激光，二氧化碳激光器发射的激光依次通过光路接口、光路通道、机械式分光器中第一光通道和第二光通道；第二光通道中的激光通过第一路光束整形部件对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热；同时，通过冷却气体管道为第一组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却；

步骤302、调节第一光通道和第三光通道连通，二氧化碳激光器发射的激光依次通过光路接口、光路通道、机械式分光器中第一光通道和第三光通道；第三光通道中的激光通过第二路光束整形部件对第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热；同时，通过冷却气体管道为第二组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却；

步骤303、重复步骤301和步骤302，交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，且在第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热过程中，测温仪对第一个高温叶片热障涂层试样的表面温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的表面温度进行检测，直至第一个高温叶片热障涂层试样的温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的温度满足服役环境设计要求值；

步骤304、按照步骤301和步骤302所述的方法，交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，以使第一个高温叶片热障涂层试样的温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的温度满足服役环境设计要求值下保持加热设定保温时间；

步骤305、通过一个左右调节机构，以使第一组第一个高温叶片热障涂层试样远离一路所述光束整形部件的出口底部，第一组第二个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；通过另一个左右调节机构，以使第二组第一个高温叶片热障涂层试样远离另一路所述光束整形部件的出口底部，第二组第二个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部；

同时继续通过冷却气体管道为第一组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却和第二组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却，直至降温至室温，完成一次热环境实验；

步骤306、按照步骤301至步骤305所述的方法，对第一组第二个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样完成一次热环境实验；

同时，判断第一次热环境实验后的第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的剥落面积是否到达设定剥落面积，如果未达到，则热障涂层试样未失效，对高温叶片热障涂层试样进行下一次热环境实验，并将该两个高温叶片热障涂层试样的服役寿命加1;其中，高温叶片热障涂层试样的服役寿命初始值为零；

步骤307、判断第一次热环境实验后的第一组第二个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样的剥落面积是否到达设定剥落面积，如果未达到，则热障涂层试样未失效，对高温叶片热障涂层试样进行下一次热环境实验，并将该两个高温叶片热障涂层试样的服役寿命加1;其中，高温叶片热障涂层试样的服役寿命初始值为零；

同时，按照步骤301至步骤305所述的方法，对第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样进行完成下一次热环境实验；

步骤308、多次重复步骤301至步骤307、得到第一组第一个高温叶片热障涂层试样、第一组第二个高温叶片热障涂层试样、第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的服役寿命，并将第一组第一个高温叶片热障涂层试样、第一组第二个高温叶片热障涂层试样、第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的服役寿命的均值作为高温叶片热障涂层试样的寿命考核值。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明设计合理，具有模块化设计，各区域之间互相间隔，保证各区域工作独立，保障设备的安全运行。

2、本发明采用二氧化碳激光器发射的激光对高温叶片热障涂层试样加热，相比氧化炉加热、燃气加热与感应线圈加热，操作方便，且解决氧化炉加热、燃气加热与感应线圈加热存在的弊端，以使对高温叶片热障涂层试样的加热均匀度提高，且加热温度控制精准。

3、本发明设置左右调节机构和上下调节机构，一方面是为了高温叶片热障涂层试样安装在实验台部件上，以使高温叶片热障涂层试样的安装高度调节而满足实验要求；另外能实现两个高温叶片热障涂层试样的交替加热，提高了实验效率，缩短实验周期。

4、本发明设置机械式分光器，实现两路光束整形部件的交替连通；从而实现两组中的高温叶片热障涂层试样的交替加热。

5、本发明设置光束整形部件，是为了二氧化碳激光器发射的激光依次通过光路接口、光路通道和光束整形部件，以使激光对准高温叶片热障涂层试样，提高了高温叶片热障涂层试样加热的准确性。

6、本发明高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验方法操作简便，首先是高温叶片热障涂层试样的安装，其次是高温叶片热障涂层试样的调节，最后是高温叶片热障涂层试样的热环境实验及寿命考核获取，实现四个高温叶片热障涂层试样的热环境实验及寿命考核，提高了寿命考核准确性。

综上所述，本发明设计合理，操作方便，通过二氧化碳激光器能实现多个高温叶片热障涂层试样加热，提高了实验效率，缩短实验周期，且能够精确模拟高温叶片热障涂层服役环境，进而便于准确评估高温叶片热障涂层的服役寿命，为高温叶片热障涂层的寿命考核提供有效的实验模拟手段。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置的结构示意图。

图2为图1的内部结构示意图。

图3为图2的主视图。

图4为本发明高温叶片热障涂层加热机构的结构示意图。

图5为图4的主视图。

图6为本发明左右调节机构和上下调节机构的结构示意图。

图7为本发明机械式分光器的结构示意图。

图8为图7除去端盖后的结构示意图。

图9为本发明的方法流程框图。

附图标记说明:

1—开合顶盖；1-1—机架；1-2—侧面架体；

1-21—第一水平架；1-22—第二水平架；1-23—第三水平架；

1-24—第四水平架；1-3—支撑脚；1-4—隔板；

2—光路区顶盖；3—开合侧盖；

4—中开合侧板；5—第一电源侧盖；6—第二电源侧盖；

7—控制区侧盖；8—光路区侧板；9—触摸屏；

10—开口部；11—下开合侧板；12—合页；

13—第一电源安装区；14—二氧化碳激光器；15—指示灯；

16—第二电源安装区；17—控制模块安装区；18—光路接口；

20—第一路光束整形部件；201—L形支撑体；

202—第一光束整形镜；203—第一光出口通道；21—测温仪；

22—实验台部件；221—过渡连接板；222—夹具；

223—实验台基板；23—左右调节机构；231—左右调节电机；

232—左右调节丝杆；233—左右丝母座；234—左右滑轨；

235—底座板；236—竖向板;24—冷却气体管道；

25—加热区支架；26—第二路光束整形部件；

261—水平板；262—第二光束整形镜；263—第二光出口通道；

264—连接杆；265—U形连接板；266—连接臂；

267—第二光入口通道；268—反射镜；269—光出口过渡通道；

26A—垫高板；26B—U形支撑架；26C—竖向连接板；

28—上下调节机构；281—手动调节部；

282—U形竖向外壳；283—刻度尺；284—连接板；

285—底板；286—L形安装座；287—上下滑轨；

288—指示杆；29—光路通道；30—机械式分光器；

301—第一光通道；302—第二光通道；303—第三光通道；

304—圆形基体；3041—通孔；

305—端盖；306—旋转电机；

3061—输出轴；307—反射转盘；3071—弧形孔。

具体实施方式

如图1至图8所示的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，包括机箱、设置在所述机箱内的二氧化碳激光器14和设置在所述机箱内且与所述二氧化碳激光器14连通的高温叶片热障涂层加热机构；

所述高温叶片热障涂层加热机构包括分光机构、两个设置在所述分光机构底部的左右调节机构23、设置在所述左右调节机构23上且供高温叶片热障涂层试样安装的实验台部件22，以及两个分别带动两个所述左右调节机构23上下移动的上下调节机构28；每个所述实验台部件22上设置有两个夹具222；

所述分光机构包括供二氧化碳激光器14发射激光摄入的光路接口18、与光路接口18连接的光路通道29和与所述光路通道29连接的机械式分光器30，以及两路分别与机械式分光器30连接的光束整形部件，所述高温叶片热障涂层试样位于所述光束整形部件的出口底部。

本实施例中，所述机箱包括机架1-1和设置在所述机架1-1侧面的侧面架体1-2，所述机架1-1中设置有隔板1-4，所述隔板1-4将所述机架1-1分为上部机架和下部机架，所述下部机架设置有第一电源安装区13、第二电源安装区16和控制模块安装区17，所述第一电源安装区13、第二电源安装区16和控制模块安装区17上分别设置有第一电源侧盖5、第二电源侧盖6和控制区侧盖7；

所述二氧化碳激光器14安装在所述隔板1-4上且位于所述上部机架中，且所述上部机架的前侧设置有开合侧盖3，所述上部机架顶部设置有开合顶盖1；

所述侧面架体1-2包括从上至下依次平行布设的第一水平架1-21、第二水平架1-22、第三水平架1-23和第四水平架1-24，所述第一水平架1-21顶部设置有光路区顶盖2，所述侧面架体1-2侧面设置有光路区侧板8和三个开合侧板。

如图7和图8所示，本实施例中，所述机械式分光器30包括圆形基体304、与圆形基体304配合连接的端盖305以及设置在所述圆形基体304外面的第一光通道301、第二光通道302和设置在端盖305上的第三光通道303，所述第三光通道303和第一光通道301的中心线重合；

所述圆形基体304上设置有调节第一光通道301和第二光通道302连通或者第一光通道301和第三光通道303连通的转盘调节件。

如图8所示，本实施例中，所述转盘调节件包括设置在所述圆形基体304上的旋转电机306和设置在所述圆形基体304内且套设在所述旋转电机306的输出轴3061上的反射转盘307，所述圆形基体304上设置有通孔3041，所述第一光通道301和第二光通道302的中心线夹角为直角，所述第一光通道301和第二光通道302相互靠近的端口均与通孔3041连通，所述反射转盘307上设置有两个对称布设的弧形孔3071，所述旋转电机306带动反射转盘307旋转，以使弧形孔3071和通孔3041连通，则第一光通道301和第三光通道303连通；或者旋转电机306带动反射转盘307旋转，以使反射转盘307遮挡通孔3041，则第一光通道301和第二光通道302连通。

如图4和图5所示，本实施例中，两路所述光束整形部件分别为第一路光束整形部件20和第二路光束整形部件26，所述第一路光束整形部件20包括两个对称设置在机械式分光器30上的L形支撑体201、设置L形支撑体201上且两个上下依次连接的第一光束整形镜202和设置在所述第一光束整形镜202底部的第一光出口通道203，所述第二光通道302的出口和第一光束整形镜202的入口同轴布设且靠近；

所述第二路光束整形部件26包括U形支撑架26B、两个通过连接杆264与所述U形支撑架26B连接且对称布设的连接臂266和设置在两个连接臂266底部的水平板261，以及设置在所述水平板261底部且两个上下依次连接的第二光束整形镜262和设置在所述第二光束整形镜262底部的第二光出口通道263；所述第三光通道303出口和第二光束整形镜262入口之间设置有反射组件。

如图4和图5所示，本实施例中，所述反射组件包括设置在两个所述连接臂266相互靠近的顶部的U形连接板265、设置在所述U形连接板265围设的腔体内的反射镜268和与所述U形连接板265连接且水平布设的第二光入口通道267，所述第三光通道303的出口和第二光入口通道267的入口同轴布设且靠近；所述水平板261上设置有垫高板26A，所述垫高板26A中设置有垂直布设的光出口过渡通道269，所述反射镜268将第二光入口通道267中的激光反射至光出口过渡通道269中，所述光出口过渡通道269和第二光束整形镜262入口连通。

本实施例中，两个所述左右调节机构23的结构相同且均包括左右调节电机231、与左右调节电机231输出轴传动连接的左右调节丝杆232和套设在所述左右调节丝杆232上的左右丝母座233，以及设置在所述左右丝母座233底部且供左右丝母座233滑移的左右滑轨234，所述左右滑轨234设置在底座板235上，所述底座板235安装在上下调节机构28上。

如图4和图5所示，本实施例中，任一个所述实验台部件22均包括与左右丝母座233顶部连接的过渡连接板221、与过渡连接板221一体成型的实验台基板223和两个设置在所述实验台基板223上且供高温叶片热障涂层试样安装的夹具222，所述夹具222位于所述光束整形部件的出口底部；

所述实验台基板223的底部设置有冷却气体管道24，所述冷却气体管道24的入口连接空气压缩机。

如图6所示，本实施例中，两个所述上下调节机构28的结构相同且均包括设置在加热区支架25上的底板285、设置在底板285上且开口部朝向左右调节机构23的U形竖向外壳282和设置在所述U形竖向外壳282内的直线滑台，所述直线滑台上连接有L形安装座286，所述U形竖向外壳282靠近左右调节机构23的端部设置有供L形安装座286滑移的上下滑轨287，所述L形安装座286上设置有连接板284，所述连接板284上设置有指示杆288，所述U形竖向外壳282上设置有配合指示杆288的刻度尺283，所述直线滑台的手动调节部281伸出U形竖向外壳282顶部；

所述左右调节机构23中底座板235设置在L形安装座286上。

本实施例中，实际使用时，所述机架1-1的底部设置有支撑脚1-3。

本实施例中，实际使用时，机架1-1和侧面架体1-2的其余侧面均设置有侧板。

本实施例中，实际使用时，第一电源侧盖5、第二电源侧盖6和控制区侧盖7均能开合，侧盖、顶盖和侧板均以机架1-1为安装基础。

本实施例中，三个开合侧板分别为上开合侧板、中开合侧板4和下开合侧板11，所述上开合侧板位于第一水平架1-21和二水平架1-22之间，所述中开合侧板4位于第二水平架1-22和第三水平架1-23之间，所述下开合侧板11位于第三水平架1-23和第四水平架1-24之间且延伸至第四水平架1-24底部，且三个开合侧板均通过合页12与光路区侧板8连接。

本实施例中，所述上开合侧板上嵌设有触摸屏9，所述侧面架体1-2顶部设置有指示灯15，所述指示灯15伸出光路区顶盖2。

本实施例中，实际使用时，所述第二电源安装区16中设置有为二氧化碳激光器14提供电源的第二电源，所述控制模块安装区17中设置有控制器，所述触摸屏9、所述旋转电机306和左右调节电机231均由所述控制器进行控制，所述第一电源安装区13中设置有为触摸屏9、旋转电机306和左右调节电机231等其它用电模块供电的第一电源。所述指示灯15由所述控制器控制，是为了实验过程中进行显示。

本实施例中，设置上开合侧板，是为了便于检修备用打开；设置中开合侧板4是为了便于调节实验台部件22，以使实验台部件22上的试样满足高度和左右位置要求；设置下开合侧板11是为了便于检修备用打开或者其它需要调节。

本实施例中，所述中开合侧板4上设置有开口部10，便于观察。

本实施例中，设置第一光束整形镜202和第二光束整形镜262可参考本领域常用结构。

本实施例中，实际使用时，所述第二光通道302的出口和第一光束整形镜202的入口同轴布设且靠近存在间隙但是满足光路传输要求，确保第二光通道302的出口的光进入第一光束整形镜202的入口。第三光通道303的出口和第二光入口通道267的入口同轴布设且靠近，确保第三光通道303的出口的光进入第二光入口通道267中。

本实施例中，实际使用时，所述U形连接板265靠近第二光入口通道267的侧面设置有通过孔，以使所述通过孔与所述第二光入口通道267连通，所述反射镜268和第二光入口通道267与光出口过渡通道269中心线的夹角均为45度；第二光入口通道267与光出口过渡通道269中心线的夹角为90度；且所述光出口过渡通道269顶部和反射镜268之间有间隙但是满足光路反射要求，确保反射镜268将第二光入口通道267中的激光反射至光出口过渡通道269中。

本实施例中，实际使用时，第二光入口通道267通过竖向连接板26C与U形连接板265靠近第二光入口通道267的侧面连接。

本实施例中，实际使用时，所述反射镜268的顶部、前后侧面均贴合U形连接板265内侧壁，以使上部封闭，提高了反射效果。

本实施例中，实际使用时，所述水平板261上设置有四个设置在垫高板26A底部的垫块，所述光出口过渡通道269穿过垫高板26A和水平板261，以使光出口过渡通道269的出口和第二光束整形镜262入口连通。

本实施例中，实际使用时，所述L形支撑体201的底部、水平板261的底部和U形支撑架26B的底部均设置在第二水平架1-22上；所述加热区支架25的底部设置在第三水平架1-22上，所述加热区支架25中设置有两个供冷却气体管道24通过的贯穿腰形孔，且所述冷却气体管道24穿过第三水平架1-23。

本实施例中，实际使用时，所述底座板235的两端设置有两个垂直布设的竖向板236，所述左右调节电机231安装在一个设置在外侧的竖直板236上，且所述左右调节电机231的输出轴穿过该竖直板236与左右调节丝杆232一端传动连接，另一个设置在内侧的竖直板236上设置有供左右调节丝杆232另一端转动安装的左右轴承座。

本实施例中，实际使用时，操作手动调节部281旋转通过直线滑台带动L形安装座286沿上下滑轨287升降，且在L形安装座286沿上下滑轨287升降的过程中，进而通过底座板235带动左右调节机构23升降，且通过指示杆288在刻度尺283上的位置，从而便于调节到位。

本实施例中，实际使用时，第一水平架1-21、第二水平架1-22、第三水平架1-23和第四水平架1-24均为框架结构，便于穿设安装。

本实施例中，实际使用时，所述空气压缩机位于机箱外，未显示。

本实施例中，实际使用时，所述冷却气体管道24既能实现供气又能实现回气，实现循环持续供气冷却；同时，冷却气体始终在冷却气体管道24中，避免冷却气体外溢导致环境温度的改变。

本实施例中，需要说明的是，冷却气体管道24通入的是压缩空气，以对高温叶片热障涂层试样背部冷却，从而模拟高温叶片热障涂层服役的梯度温度环境。

本实施例中，需要说明的是，冷却气体管道24的数量和夹具222的数量相同，实现每个高温叶片热障涂层试样背部冷却。

如9图所示的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、高温叶片热障涂层试样的安装：

步骤101、在每个所述实验台部件22上的两个夹具222上分别安装高温叶片热障涂层试样，得到两组高温叶片热障涂层试样；

步骤102、将第一组高温叶片热障涂层试样分别记作第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第一组第二个高温叶片热障涂层试样；将第二组高温叶片热障涂层试样分别记作第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样；

步骤二、高温叶片热障涂层试样的调节：

通过上下调节机构28和左右调节机构23带动第一组第一个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；

通过上下调节机构28和左右调节机构23带动第二组第一个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部；

步骤三、高温叶片热障涂层试样的热环境实验及寿命考核获取：

步骤301、操作二氧化碳激光器14发射激光，二氧化碳激光器14发射的激光依次通过光路接口18、光路通道29、机械式分光器30中第一光通道301和第二光通道302；第二光通道302中的激光通过第一路光束整形部件20对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热；同时，通过冷却气体管道24为第一组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却；

步骤302、调节第一光通道301和第三光通道303连通，二氧化碳激光器14发射的激光依次通过光路接口18、光路通道29、机械式分光器30中第一光通道301和第三光通道303；第三光通道303中的激光通过第二路光束整形部件26对第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热；同时，通过冷却气体管道24为第二组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却；

步骤303、重复步骤301和步骤302，交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，且在第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热过程中，测温仪21对第一个高温叶片热障涂层试样的表面温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的表面温度进行检测，直至第一个高温叶片热障涂层试样的温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的温度满足服役环境设计要求值；

步骤304、按照步骤301和步骤302所述的方法，交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，以使第一个高温叶片热障涂层试样的温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的温度满足服役环境设计要求值下保持加热设定保温时间；

步骤305、通过一个左右调节机构23，以使第一组第一个高温叶片热障涂层试样远离一路所述光束整形部件的出口底部，第一组第二个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；通过另一个左右调节机构23，以使第二组第一个高温叶片热障涂层试样远离另一路所述光束整形部件的出口底部，第二组第二个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部；

同时继续通过冷却气体管道24为第一组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却和第二组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却，直至降温至室温，完成一次热环境实验；

步骤306、按照步骤301至步骤305所述的方法，对第一组第二个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样完成一次热环境实验；

同时，判断第一次热环境实验后的第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的剥落面积是否到达设定剥落面积，如果未达到，则热障涂层试样未失效，对高温叶片热障涂层试样进行下一次热环境实验，并将该两个高温叶片热障涂层试样的服役寿命加1;其中，高温叶片热障涂层试样的服役寿命初始值为零；

步骤307、判断第一次热环境实验后的第一组第二个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样的剥落面积是否到达设定剥落面积，如果未达到，则热障涂层试样未失效，对高温叶片热障涂层试样进行下一次热环境实验，并将该两个高温叶片热障涂层试样的服役寿命加1;其中，高温叶片热障涂层试样的服役寿命初始值为零；

同时，按照步骤301至步骤305所述的方法，对第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样进行完成下一次热环境实验；

步骤308、多次重复步骤301至步骤307、得到第一组第一个高温叶片热障涂层试样、第一组第二个高温叶片热障涂层试样、第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的服役寿命，并将第一组第一个高温叶片热障涂层试样、第一组第二个高温叶片热障涂层试样、第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的服役寿命的均值作为高温叶片热障涂层试样的寿命考核值。

本实施例中，实际使用时，所述高温叶片热障涂层试样为三层结构且为圆柱体，所述高温叶片热障涂层试样的厚度为3mm～5mm。

本实施例中，实际使用时，通过上下调节机构28和左右调节机构23带动第一组第一个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；以及通过上下调节机构28和左右调节机构23带动第二组第一个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部的方法均相同，具体过程如下：

通过操作手动调节部281旋转带动L形安装座286沿上下滑轨287升降，且在L形安装座286沿上下滑轨287升降的过程中，通过底座板235带动左右调节机构23升降，且通过指示杆288在刻度尺283上的位置观察，调节至高度要求位置；

通过左右调节电机231转动带动左右调节丝杆232旋转，左右调节丝杆232旋转以使左右丝母座233通过过渡连接板221带动实验台基板223和夹具222沿左右调节丝杆232长度方向移动，直至高温叶片热障涂层试样位于光束整形部件的出口底部。

本实施例中，实际使用时，通过一个左右调节机构23，以使第一组第一个高温叶片热障涂层试样远离一路所述光束整形部件的出口底部，第一组第二个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；通过另一个左右调节机构23，以使第二组第一个高温叶片热障涂层试样远离另一路所述光束整形部件的出口底部，第二组第二个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部的调节方法同上述。

本实施例中，实际使用时，旋转电机306带动反射转盘307旋转，以使弧形孔3071和通孔3041连通，则第一光通道301和第三光通道303连通；或者旋转电机306带动反射转盘307旋转，以使反射转盘307遮挡通孔3041，则第一光通道301和第二光通道302连通。

本实施例中，实际使用时，二氧化碳激光器14选择是波段为10.6μm的二氧化碳激光器。

本实施例中，实际使用时，通过第一光束整形镜202和第二光束整形镜262聚焦整形，整形为试样的形状圆形或者矩形，从而为试样施加温度载荷。

本实施例中，实际使用时，所述测温仪21设置在第一光束整形镜202和第二光束整形镜262外，所述测温仪21为红外测温仪，且所述测温仪21为8μm～9μm波段的测温仪。

本实施例中，位于试样上方的红外测温仪实时测量热障涂层试样表面的温度，以在步骤303中交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热过程中，可通过调节二氧化碳激光器的脉冲功率，在设定升温时间内保证试样表面温度满足服役环境设计要求值，从而实现试样表面温度的精确控制；其中，设定升温时间为1分钟。

本实施例中，设定保温时间为5min～6min。

本实施例中，需要说明的是，对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热的交替时间很短，且对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热的交替时间为二氧化碳激光器的脉冲周期的2倍。

本实施例中，需要说明的是，服役环境设计要求值为大于等于1200℃。

本实施例中，需要说明的是，室温为25℃。

本实施例中，实际使用时，步骤301中第二光通道302中的激光通过第一路光束整形部件20，具体为：

第二光通道302中的激光依次通过第一光束整形镜202和第一光出口通道203对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热；

步骤302中第三光通道303中的激光通过第二路光束整形部件26对第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，具体为：

第三光通道303中的激光进入第二光入口通道267，并经过反射镜268的反射，将第二光入口通道267中的激光反射至光出口过渡通道269中，光出口过渡通道269中的激光经过第二光束整形镜262和第二光出口通道263对第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热。

本实施例中，实际使用时，该热环境实验装置还可应用于重型燃气轮机和航空发动机其他核心热端部件。

本实施例中，实际使用时，设定剥落面积为高温叶片热障涂层试样中表面热障涂层面积的10%。

综上所述，本发明设计合理，操作方便，通过二氧化碳激光器能实现多个高温叶片热障涂层试样加热，提高了实验效率，缩短实验周期，且能够精确模拟高温叶片热障涂层服役环境，进而便于准确评估高温叶片热障涂层的服役寿命，为高温叶片热障涂层的寿命考核提供有效的实验模拟手段。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：包括机箱、设置在所述机箱内的二氧化碳激光器（14）和设置在所述机箱内且与所述二氧化碳激光器（14）连通的高温叶片热障涂层加热机构；

所述高温叶片热障涂层加热机构包括分光机构、两个设置在所述分光机构底部的左右调节机构（23）、设置在所述左右调节机构（23）上且供高温叶片热障涂层试样安装的实验台部件（22），以及两个分别带动两个所述左右调节机构（23）上下移动的上下调节机构（28）；每个所述实验台部件（22）上设置有两个夹具（222）；

所述分光机构包括供二氧化碳激光器（14）发射激光摄入的光路接口（18）、与光路接口（18）连接的光路通道（29）和与所述光路通道（29）连接的机械式分光器（30），以及两路分别与机械式分光器（30）连接的光束整形部件，所述高温叶片热障涂层试样位于所述光束整形部件的出口底部。

2.按照权利要求1所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述机箱包括机架（1-1）和设置在所述机架（1-1）侧面的侧面架体（1-2），所述机架（1-1）中设置有隔板（1-4），所述隔板（1-4）将所述机架（1-1）分为上部机架和下部机架，所述下部机架设置有第一电源安装区（13）、第二电源安装区（16）和控制模块安装区（17），所述第一电源安装区（13）、第二电源安装区（16）和控制模块安装区（17）上分别设置有第一电源侧盖（5）、第二电源侧盖（6）和控制区侧盖（7）；

所述二氧化碳激光器（14）安装在所述隔板（1-4）上且位于所述上部机架中，且所述上部机架的前侧设置有开合侧盖（3），所述上部机架顶部设置有开合顶盖（1）；

所述侧面架体（1-2）包括从上至下依次平行布设的第一水平架（1-21）、第二水平架（1-22）、第三水平架（1-23）和第四水平架（1-24），所述第一水平架（1-21）顶部设置有光路区顶盖（2），所述侧面架体（1-2）侧面设置有光路区侧板（8）和三个开合侧板。

3.按照权利要求1所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述机械式分光器（30）包括圆形基体（304）、与圆形基体（304）配合连接的端盖（305）以及设置在所述圆形基体（304）外面的第一光通道（301）、第二光通道（302）和设置在端盖（305）上的第三光通道（303），所述第三光通道（303）和第一光通道（301）的中心线重合；

所述圆形基体（304）上设置有调节第一光通道（301）和第二光通道（302）连通或者第一光通道（301）和第三光通道（303）连通的转盘调节件。

4.按照权利要求3所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述转盘调节件包括设置在所述圆形基体（304）上的旋转电机（306）和设置在所述圆形基体（304）内且套设在所述旋转电机（306）的输出轴（3061）上的反射转盘（307），所述圆形基体（304）上设置有通孔（3041），所述第一光通道（301）和第二光通道（302）的中心线夹角为直角，所述第一光通道（301）和第二光通道（302）相互靠近的端口均与通孔（3041）连通，所述反射转盘（307）上设置有两个对称布设的弧形孔（3071），所述旋转电机（306）带动反射转盘（307）旋转，以使弧形孔（3071）和通孔（3041）连通，则第一光通道（301）和第三光通道（303）连通；或者旋转电机（306）带动反射转盘（307）旋转，以使反射转盘（307）遮挡通孔（3041），则第一光通道（301）和第二光通道（302）连通。

5.按照权利要求3所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：两路所述光束整形部件分别为第一路光束整形部件（20）和第二路光束整形部件（26），所述第一路光束整形部件（20）包括两个对称设置在机械式分光器（30）上的L形支撑体（201）、设置L形支撑体（201）上且两个上下依次连接的第一光束整形镜（202）和设置在所述第一光束整形镜（202）底部的第一光出口通道（203），所述第二光通道（302）的出口和第一光束整形镜（202）的入口同轴布设且靠近；

所述第二路光束整形部件（26）包括U形支撑架（26B）、两个通过连接杆（264）与所述U形支撑架（26B）连接且对称布设的连接臂（266）和设置在两个连接臂（266）底部的水平板（261），以及设置在所述水平板（261）底部且两个上下依次连接的第二光束整形镜（262）和设置在所述第二光束整形镜（262）底部的第二光出口通道（263）；所述第三光通道（303）出口和第二光束整形镜（262）入口之间设置有反射组件。

6.按照权利要求5所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：所述反射组件包括设置在两个所述连接臂（266）相互靠近的顶部的U形连接板（265）、设置在所述U形连接板（265）围设的腔体内的反射镜（268）和与所述U形连接板（265）连接且水平布设的第二光入口通道（267），所述第三光通道（303）的出口和第二光入口通道（267）的入口同轴布设且靠近；所述水平板（261）上设置有垫高板（26A），所述垫高板（26A）中设置有垂直布设的光出口过渡通道（269），所述反射镜（268）将第二光入口通道（267）中的激光反射至光出口过渡通道（269）中，所述光出口过渡通道（269）和第二光束整形镜（262）入口连通。

7.按照权利要求1所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：两个所述左右调节机构（23）的结构相同且均包括左右调节电机（231）、与左右调节电机（231）输出轴传动连接的左右调节丝杆（232）和套设在所述左右调节丝杆（232）上的左右丝母座（233），以及设置在所述左右丝母座（233）底部且供左右丝母座（233）滑移的左右滑轨（234），所述左右滑轨（234）设置在底座板（235）上，所述底座板（235）安装在上下调节机构（28）上。

8.按照权利要求7所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：任一个所述实验台部件（22）均包括与左右丝母座（233）顶部连接的过渡连接板（221）、与过渡连接板（221）一体成型的实验台基板（223）和两个设置在所述实验台基板（223）上且供高温叶片热障涂层试样安装的夹具（222），所述夹具（222）位于所述光束整形部件的出口底部；

所述实验台基板（223）的底部设置有冷却气体管道（24），所述冷却气体管道（24）的入口连接空气压缩机。

9.按照权利要求1所述的一种高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置，其特征在于：两个所述上下调节机构（28）的结构相同且均包括设置在加热区支架（25）上的底板（285）、设置在底板（285）上且开口部朝向左右调节机构（23）的U形竖向外壳（282）和设置在所述U形竖向外壳（282）内的直线滑台，所述直线滑台上连接有L形安装座（286），所述U形竖向外壳（282）靠近左右调节机构（23）的端部设置有供L形安装座（286）滑移的上下滑轨（287），所述L形安装座（286）上设置有连接板（284），所述连接板（284）上设置有指示杆（288），所述U形竖向外壳（282）上设置有配合指示杆（288）的刻度尺（283），所述直线滑台的手动调节部（281）伸出U形竖向外壳（282）顶部；

所述左右调节机构（23）中底座板（235）设置在L形安装座（286）上。

10.一种利用权利要求1所述的高温叶片热障涂层寿命考核的热环境实验装置进行实验的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、高温叶片热障涂层试样的安装：

步骤101、在每个所述实验台部件（22）上的两个夹具（222）上分别安装高温叶片热障涂层试样，得到两组高温叶片热障涂层试样；

步骤102、将第一组高温叶片热障涂层试样分别记作第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第一组第二个高温叶片热障涂层试样；将第二组高温叶片热障涂层试样分别记作第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样；

步骤二、高温叶片热障涂层试样的调节：

通过上下调节机构（28）和左右调节机构（23）带动第一组第一个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；

通过上下调节机构（28）和左右调节机构（23）带动第二组第一个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部；

步骤三、高温叶片热障涂层试样的热环境实验及寿命考核获取：

步骤301、操作二氧化碳激光器（14）发射激光，二氧化碳激光器（14）发射的激光依次通过光路接口（18）、光路通道（29）、机械式分光器（30）中第一光通道（301）和第二光通道（302）；第二光通道（302）中的激光通过第一路光束整形部件（20）对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热；同时，通过冷却气体管道（24）为第一组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却；

步骤302、调节第一光通道（301）和第三光通道（303）连通，二氧化碳激光器（14）发射的激光依次通过光路接口（18）、光路通道（29）、机械式分光器（30）中第一光通道（301）和第三光通道（303）；第三光通道（303）中的激光通过第二路光束整形部件（26）对第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热；同时，通过冷却气体管道（24）为第二组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却；

步骤303、重复步骤301和步骤302，交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，且在第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热过程中，测温仪（21）对第一个高温叶片热障涂层试样的表面温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的表面温度进行检测，直至第一个高温叶片热障涂层试样的温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的温度满足服役环境设计要求值；

步骤304、按照步骤301和步骤302所述的方法，交替对第一组第一个高温叶片热障涂层试样加热和第二组第一个高温叶片热障涂层试样加热，以使第一个高温叶片热障涂层试样的温度和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的温度满足服役环境设计要求值下保持加热设定保温时间；

步骤305、通过一个左右调节机构（23），以使第一组第一个高温叶片热障涂层试样远离一路所述光束整形部件的出口底部，第一组第二个高温叶片热障涂层试样位于一路所述光束整形部件的出口底部；通过另一个左右调节机构（23），以使第二组第一个高温叶片热障涂层试样远离另一路所述光束整形部件的出口底部，第二组第二个高温叶片热障涂层试样位于另一路所述光束整形部件的出口底部；

同时继续通过冷却气体管道（24）为第一组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却和第二组第一个高温叶片热障涂层试样背部冷却，直至降温至室温，完成一次热环境实验；

步骤306、按照步骤301至步骤305所述的方法，对第一组第二个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样完成一次热环境实验；

同时，判断第一次热环境实验后的第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的剥落面积是否到达设定剥落面积，如果未达到，则热障涂层试样未失效，对高温叶片热障涂层试样进行下一次热环境实验，并将该两个高温叶片热障涂层试样的服役寿命加1;其中，高温叶片热障涂层试样的服役寿命初始值为零；

步骤307、判断第一次热环境实验后的第一组第二个高温叶片热障涂层试样和第二组第二个高温叶片热障涂层试样的剥落面积是否到达设定剥落面积，如果未达到，则热障涂层试样未失效，对高温叶片热障涂层试样进行下一次热环境实验，并将该两个高温叶片热障涂层试样的服役寿命加1;其中，高温叶片热障涂层试样的服役寿命初始值为零；

同时，按照步骤301至步骤305所述的方法，对第一组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样进行完成下一次热环境实验；

步骤308、多次重复步骤301至步骤307、得到第一组第一个高温叶片热障涂层试样、第一组第二个高温叶片热障涂层试样、第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的服役寿命，并将第一组第一个高温叶片热障涂层试样、第一组第二个高温叶片热障涂层试样、第二组第一个高温叶片热障涂层试样和第二组第一个高温叶片热障涂层试样的服役寿命的均值作为高温叶片热障涂层试样的寿命考核值。