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■ 产品概述
SPLIC-Gen2单颗粒激光诱导点火燃烧测试装置是一套面向含能材料、金属燃料及其他可燃颗粒材料研究的综合测试平台。
系统创新聚焦于“单颗粒"微观视角,采用激光诱导点火方式,结合高压环境控制、高速显微成像、三色比色测温、火焰发射光谱分析及同步数据采集等多种测试技术,实现单颗粒材料点火、燃烧及能量释放全过程的原位同步测试。
系统支持不同气氛及压力环境模拟,可同步获得点火延迟、燃烧图像、温度变化、发射光谱及燃烧残渣等多维实验数据,为燃烧机理研究、材料性能评价及新型含能材料开发提供可靠的实验平台。


■ 典型测试结果
—— 以B₄C单颗粒为例,在不同压力氧气环境下获得的典型测试结果。

图1 燃烧火焰图像——实时记录不同压力下火焰传播及颗粒燃烧过程

图2 火焰发射光谱——分析燃烧过程中主要反应产物及特征峰变化

图3 燃烧温度曲线——同步获取燃烧全过程温度演化曲线

图4 完quan燃烧产物(b1)-(b4)的SEM图像——观察燃烧后颗粒形貌及结构变化
■ 测试内容及输出结果

■ 应用场景

■ 适用研究对象

■ 典型研究方向
(一) 金属燃料颗粒燃烧研究
—— 对比不同金属颗粒的点火延迟、燃烧行为及火焰传播过程,为推进剂燃烧性能优化提供实验依据。

图5 Al-Li合金颗粒燃烧过程快照

图6 Al颗粒燃烧过程快照

图7 Al-Li和Al颗粒的点火延迟时间随粒径增加的变化趋势
(二) 高压环境/特殊气氛燃烧研究
—— 研究不同压力、不同气氛条件下颗粒燃烧特性,为极duan环境能源利用提供实验数据。


图8 Mg颗粒在CO2气氛中不同压力下的点火延迟时间

图9 Mg颗粒在CO2气氛中不同压力下的燃烧照片
(三) 燃烧反应机理研究
——结合火焰图像、温度演化及发射光谱,同步分析燃烧阶段、反应路径及能量释放机制。


图10 不同颗粒燃烧过程中火焰发射光谱和温度
■ 产品配置
模块 | 配置 |
激光诱导点火模块 | 激光器及点火光路 |
显微成像模块 | 显微镜、高速CMOS相机 |
温度测量模块 | 三色比色高温测量仪 |
光谱分析模块 | 光谱仪及采集光路 |
高压控制模块 | 高压燃烧腔、高压供气系统 |
数据采集模块 | PXIe同步采集系统 |
控制软件 | 控制软件、数据分析软件、高性能工作站 |
■ 技术参数
项目 | 指标 |
最小分析颗粒 | ≥0.7 μm |
高速成像 | 50000 fps |
空间分辨率 | 0.8 μm |
温度范围 | 1000–3000 K |
光谱范围 | 380–780 nm |
光谱分辨率 | 0.21 nm |
点火延迟分辨率 | 20 μs |
最大工作压力 | ≤7 MPa(腔体承压≥10 MPa) |