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熱膨脹分析儀實驗中膨脹分析有哪些重要因素
閱讀：1848 發(fā)布時間：2021-9-18
熱膨脹是表征材料物理性能的重要特征量。了解和研究材料的熱膨脹性能是工程設(shè)計、材料研究及其應(yīng)用領(lǐng)域中*的部分。近幾年，世界各國對材料的熱膨脹測試方法進行了大量研究(如瞬態(tài)法、干涉法和頂桿法等)，并設(shè)計了大量測量裝置(如激光干涉膨脹儀、頂桿膨脹儀、衍射膨脹裝置和顯微膨脹裝置等)。
膨脹分析儀用于檢測固體無機材料、金屬材料的高溫膨脹性能，特別是剛玉、耐火材料、精鑄用型殼及型芯材料、陶瓷、陶瓷原料、瓷泥、釉料、玻璃、石墨、碳素、印刷原料等無機材料、金屬制品的性能，為科研、教學提的測試手段。
熱膨脹分析儀是在一定的溫度程序、負載力接近于零的情況下，測量樣品的尺寸變化隨溫度或時間的函數(shù)關(guān)系的儀器。簡單的說，熱膨脹儀是測量樣品的尺寸隨溫度變化而發(fā)生的變化。從這個簡單的定義中我們不難看到，溫度和長度測量是儀器的重要指標。而分辨率是表示儀器小的可測量值，無疑反映著儀器的測試能力。
利用熱膨脹方法對材料進行測定和研究稱為“膨脹分析”。它不僅用于膨脹系數(shù)的測定，也是研究動態(tài)相變過程的有效手段，例如鋼中過冷奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變過程(TTT曲線)和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變過程(CCT曲線)的測定，常用方法就是膨脹分析。在金屬材料研究中，材料的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變、再結(jié)晶、時效固溶和沉淀析出，往往都伴隨著體積的變化，因此可以用膨脹分析法來研究。又如粉末冶金中材料燒結(jié)致密度的評定，非晶體材料的軟化溫度的測定等也可用這一方法。
熱膨脹系數(shù)的測定方法可分為接觸法和非接觸法兩類。接觸法是將物體的膨脹量用一根傳遞桿一接觸的方式傳遞出來，再配以不同的檢測儀器測得；非接觸法則不采用任何傳遞機構(gòu)。
示差法是基于采用熱穩(wěn)定性良好的材料石英玻璃(棒和管)在較高的溫度下，其線膨脹系數(shù)隨溫度而改變的性質(zhì)很小。當溫度升高時，石英玻璃與待測試樣都會發(fā)生膨脹，但是待測試樣的膨脹比石英玻璃管上同樣長度部分的膨脹要大。因而使得與待測試樣相接觸的石英玻璃棒發(fā)生移動，這個移動是石英玻璃管、石英玻璃棒和待測試樣三者的同時伸長和部分抵消后在傳感器上所顯示的ΔL值，它包括試樣與石英玻璃管和石英玻璃棒的熱膨脹之差值，測出這個系統(tǒng)的伸長之差值及加熱前后的溫度差，并根據(jù)已知石英玻璃的膨脹系數(shù)，便可算出待測試樣的熱膨脹系數(shù)。
使用熱膨脹分析儀進行試驗液晶實時可顯示儀器的狀態(tài)與數(shù)據(jù)。試驗中由用戶自行設(shè)定升溫速率，軟件PID控制線性升溫。用標準樣品可以校正儀器各項指標。測量過程自動完成、自動繪圖，也可人工修正，電腦自動計算線膨脹系數(shù)、體膨脹系數(shù)、線膨脹量、急速膨脹。