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熱膨脹分析儀的主要原理竟是如此!

 更新時(shí)間:2021-06-15 點(diǎn)擊量:3982
   熱膨脹分析儀測(cè)量系統(tǒng)在測(cè)量范圍與精度兩方面達(dá)到了新高度,可以測(cè)試樣品在室溫到1600℃下的的線膨脹與收縮、軟化點(diǎn)溫度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度等??蓽y(cè)試對(duì)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(jìn)行樣品原始長(zhǎng)度的測(cè)量,這可能增大測(cè)量結(jié)果的不確定性,特別對(duì)于柔軟的樣品。熱膨脹分析儀可以在測(cè)試開(kāi)始之前,在與測(cè)試本身等同的條件(頂桿接觸位置、接觸力)下自動(dòng)測(cè)量樣品的初始長(zhǎng)度。
  對(duì)于可靠的熱膨脹測(cè)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(dòng)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(fù)載力接近于零的情況下,測(cè)量樣品的尺寸變化隨溫度或時(shí)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(shuō)來(lái),上式只是溫度變化范圍不大時(shí)的微分定義式的差分近似;準(zhǔn)確定義要求ΔV與ΔT無(wú)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(shí),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(duì)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(duì)于可近似看做一維的物體,長(zhǎng)度就是衡量其體積的決定因素,這時(shí)的熱膨脹系數(shù)可簡(jiǎn)化定義為單位溫度改變下長(zhǎng)度的增加量與的原長(zhǎng)度的比值,這就是線膨脹系數(shù)。對(duì)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(yuǎn)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(gè),普遍認(rèn)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(chēng)為“結(jié)構(gòu)端面”參數(shù)。
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