出典:J・ジェイコブ・チャベス、ライアン・T・デイビス、テイラー・D・スパークス、ユタ大学材料工学科、ソルトレーク・シティー、UT

温度変動を経験するシステムで使用する材料を検討する際には、熱膨張が非常に重要です。材料の熱膨張が高いか低いかは、用途に応じて望ましい場合と望ましくない場合があります。例えば、一般的な液体温度計では、温度変化に対する感度のために、熱膨張の高い材料が望ましいでしょう。一方、スペースシャトルが大気圏に再突入するなど、高温が発生するシステムの部品は、熱応力を防ぐために、大きな温度変動を伴って膨張・収縮しない材料を必要とし、破壊。

拡張測定は、温度の関数として材料の面積、形状、長さまたは体積変化の寸法を測定するために使用される技術です。拡張計の主な用途は、物質の熱膨張の計算です。ほとんどの材料の寸法は、一定の圧力で加熱されると増加します。熱膨張は、温度の変化に応じて収縮または膨張を記録することによって得られる。

1. マシンの起動とセットアップ。コンピュータに電力を供給し、室温(約20°C)、拡張計での温度を確保してサンプル温度を平衡化します。冷却システムが稼働しており、窒素ガスが他のすべての必要なシステムと一緒に流れていることを確認します。窒素ガスは、炉の電源が入っているときとテストのためにサンプルが挿入される間にオンにする必要があります。ガスの圧力は拡張計に固有であり、我々にとっては10 psiである。
2. キャリブレーションまたは拡張のどちらの実験を行うかを決定します。拡張テストのセットでは、参照のためにキャリブレーションテストを事前に実行する必要があります。拡張テストを行う場合は、最大温度範囲を満たすかそれを超える最新のキャリブレーションを選択し、できれば同じ温度ランプレートで実行します。その後の実験でキャリブレーションを行う場合は、既知の標準を使用します。既知の標準Crystalloxの以前に実行されたキャリブレーション測定を使用します。(キャリブレーションテストまたは拡張テストを実行しているかどうかに関係なく、サンプル調製、機械セットアップ、およびパラメータの確立のプロセスは同じになります。
3. サンプルの準備。実験では金属材料を試験しま

拡張計の結果には、一般に温度、膨張長、および時間のデータが含まれます。拡張計と一緒に使用される異なるソフトウェアは、異なる方法で結果を返すことができます。データ ポイントのみを返すソフトウェアもあれば、プロット関数やその他の解析機能を持つソフトウェアもあります。上記の手順で使用されるソフトウェアは、WorkHorseTMを使用しました。このプ?...

拡張測定は、材料の寸法熱膨張を測定する技術です。多くの場合、この値は、材料が加熱および冷却されるときに長さの変化を測定することによって見つかります。熱膨張は、長さの変化を初期長さで割って定量化する。熱膨張に加えて、この技術は、熱処理に応じて、空室形成、相変化、および転位進化に関する洞察を提供します。

材料の熱膨張を決定することは、?...