熱膨脹分析儀測量系統(tǒng)在測量范圍與精度兩方面達到了新高度,,可以測試樣品在室溫到1600℃下的的線膨脹與收縮,、軟化點溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等,??蓽y試對象包括陶瓷材料、金屬材料,、塑膠聚合物,、建筑材料、耐火材料和復(fù)合材料等,。
傳統(tǒng)的熱膨脹儀通常使用卡尺進行樣品原始長度的測量,,這可能增大測量結(jié)果的不確定性,,特別對于柔軟的樣品。熱膨脹分析儀可以在測試開始之前,,在與測試本身等同的條件(頂桿接觸位置,、接觸力)下自動測量樣品的初始長度。
對于可靠的熱膨脹測量,,樣品在樣品支架內(nèi)具有穩(wěn)定的置放位置相當(dāng)關(guān)鍵,。使用*的尾式頂樣操作,自動將樣品的置放位置調(diào)至理想,。
熱膨脹分析儀主要原理解析:
熱膨脹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,。熱膨脹儀系數(shù)物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象,。其變化能力以等壓(p一定)下,單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化,,即熱膨脹儀系數(shù)表示熱膨脹系數(shù):α=ΔV/(V*ΔT),;
式中:
ΔV-所給溫度變化;
ΔT下物體體積的改變,;
V-物體體積,。
嚴(yán)格說來,上式只是溫度變化范圍不大時的微分定義式的差分近似,;準(zhǔn)確定義要求ΔV與ΔT無限微小,,這也意味著,熱膨脹系數(shù)在較大的溫度區(qū)間內(nèi)通常不是常量,。溫度變化不是很大時,,α就成了常量,利用它,,可以把固體和液體體積膨脹表示如下:Vt=V0(1 3αΔT),。而對理想氣體,Vt=V0(1 0.00367ΔT),。Vt,、V0分別為物體末態(tài)和初態(tài)的體積,對于可近似看做一維的物體,,長度就是衡量其體積的決定因素,,這時的熱膨脹系數(shù)可簡化定義為單位溫度改變下長度的增加量與的原長度的比值,這就是線膨脹系數(shù),。對于三維的具有各向異性的物質(zhì),,有線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)之分。如石墨結(jié)構(gòu)具有顯著的各向異性,,因而石墨纖維線膨脹系數(shù)也呈現(xiàn)出各向異性,,表現(xiàn)為平行于層面方向的熱膨脹系數(shù)遠小于垂直于層面方向,。宏觀熱膨脹系數(shù)與各軸向膨脹系數(shù)的關(guān)系式有多個,普遍認可的有Mrozowski算式:α=Aαc(1-A)αa,;αa,,αc分別為a軸和c軸方向的熱膨脹率,A被稱為“結(jié)構(gòu)端面”參數(shù),。