通过测热分析的热膨胀分析
Overview
资料来源:犹他州大学材料科学与工程系J.JacobChavez、RyanT.Davis和泰勒D.Sparks，盐湖城，犹他州
在考虑哪些材料将用于经历温度波动的系统时，热膨胀非常重要。材料中的高或低热膨胀可能是可取的，也可能不可取，具体取决于应用。例如，在普通液体温度计中，由于对温度变化的敏感性，需要具有高热膨胀的材料。另一方面，系统中经历高温的部件，如航天飞机重新进入大气层，将需要一种不会膨胀和收缩的材料，以防止热应力和骨折。
测量是一种技术，用于测量材料的面积、形状、长度或体积变化作为温度函数的尺寸。膨胀计的主要用途是计算物质的热膨胀。当大多数材料在恒定压力下加热时，其尺寸会增加。热膨胀是通过记录收缩或膨胀来响应温度变化获得的。
Procedure
- 机器启动和设置。首先为计算机供电，平衡样品温度，确保计算机处于室温（约 20°C），并打开膨胀计。确保冷却系统运行，氮气与所有其他必要系统一起流动。在打开炉子和插入样品进行测试之间，需要打开氮气。气体的压力将特定于膨胀计，因为我们的气压是 10 psi。
- 确定将执行哪些实验:校准或扩展。对于任何一组扩展测试，必须在进行校准测试以进行参考。执行膨胀测试时，请选择满足或超过最高温度范围的最新校准，最好以相同的温度斜坡速率运行。在为后续实验进行校准时，请使用已知标准。我们将使用以前运行的已知标准 Crystallox 的校准测量。（无论是否运行校准或扩展测试，样品制备、机器设置和参数设置的过程都将相同。
- 样品制备。在我们的实验中，我们将测试一种金属材料。在将样品插入熔炉之前，使用高质量的卡钳精确测量样品的长度。沿长度进行多次测量，以确定测量误差。样品应足够长，使推杆在样品顶部施加一些力。如果样品不够高，请使用已知材料的垫板（测量这些材料的高度，以便从结果中减去膨胀）。样品的末端必须在 1 度内平行。
- 插入示例。清洁炉子的底部表面，确保样品有平坦的支架。放下推杆，直到它接触样品顶部。通过检查位移量表，将管放回炉子中，
Results
Application and Summary
Tags
Thermal ExpansionDilatometryMaterialTemperature FluctuationMeasurement TechniqueArea ChangeShape ChangeLength ChangeVolume ChangeThermal Expansion CalculationDilatometerMetal SampleLaboratory ExperimentCalipersFurnacePush BarPurge GasOxidation PreventionHeatingPredetermined TemperatureSpecified RateDisplacement SensorCorrection FactorLinear Thermal Expansion
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