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一. 實驗操作必要性
1. 介紹食材線增加數值檢測的真正意義、方式 。
2. 了解WTD2智能型熱膨脹儀的原理、結構和操作步驟。
3. 能夠過程掌握了測試英文數值和曲線擬合的闡述辦法。
二. 調查工作原理
中國現代專業化小型施工,如較高樓層建筑設計、鐵路線、橋梁施工、國際航空航空器材等,是由多
種繁復的的物料造成,要根據烈日數九寒冬甚至于月球基地中的快速攝氏度改變,以至于一定確鑿地把握好相關的物料的熱回縮指數并且 其隨攝氏度改變的規律性。
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的測定,也是研究動態相變過程的有效手段,例如鋼中過冷奧氏體的等溫轉變過程(TTT曲線)和連續冷卻轉變過程(CCT曲線)的測定,zui常用的方法就是膨脹分析。在金屬材料研究中,材料的結構轉變、再結晶、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致密度的評定,非晶體材料的軟化溫度的測定等,也可以用這一方法。
1. 線增長常數
線膨脹系數是指與單位溫度變化對應的試樣單位長度的線膨脹量,當溫度從T1變到T2時,試樣的長度相應地從L1變到L2, 則材料在該溫度區間的平均線膨脹系數α為:
線膨脹系數α單位為: mm·mm-1·℃-1
2. 體增大彈性系數
體膨脹系數是指與單位溫度變化對應的試樣單位體積的體積膨脹量,當溫度從T1變到T2時,試樣的體積相應地從V1變到V2, 則材料在該溫度區間的平均體膨脹系數β為:
由于體膨脹系數測定較為復雜,所以對于熱膨脹各向同性的材料,平均體膨脹系數β與平均線膨脹系數α之間有如下的關系:
β=3α〔1+α(T2-T1)〕
因為α(T2-T1)≤1,可以進一步簡化為
:
β≈3α
談談熱變形各向異性朋友的用料,平均的體變形因子β可相似用6個能夠 縱向的晶軸定位的線變形因子α1、α2、α3的和來表示之間,有如下的關系:
β≈α1+α2+α3
由于膨脹系數實際上并不是一個恒定的值,而是隨溫度變化的。所以上述膨脹系數都是再一定溫度范圍ΔT內的平均值,因此在使用時要注意它適用的溫度范圍。表1.1列出了一些常用材料的膨脹系數。
最常用的材料的熱膨脹彈性系數 表1 .1
村料標題 | 溫度T ℃ | 線膨脹系數α10-6 K -1 | 的原材料稱謂 | 溫度T ℃ | 線膨脹系數α10-6 K -1 |
Al(99.97%) | 200~100 | 23.6 | Al2O3 | 0~1000 | 8.8 |
鍛Al 4032 | 200~100 | 19.4 | MgO | 0~1000 | 13.5 |
鑄Al A132 | 200~100 | 19.0 | ZrO2(安全化) | 0~1000 | 10 |
鑄Al 220 | 200~100 | 25.0 | ZrO | 0~1000 | 4.2 |
37黃銅 | 20~300 | 20.3 | SiC | 0~1000 | 4.7 |
鋁黃銅 | 20~300 | 16.8 | 石英石波璃 | 0~1000 | 0.5 |
鈹黃銅 | 20~300 | 17.8 | 鈉鈣硅有機玻璃 | 0~1000 | 9.0 |
20#鋼 | 20~100 | 11.7 | 聚酯板瓷 | 0~1000 | 6 |
40#鋼 | 20~100 | 11.3 | 輕粘土耐火材 | 0~1000 | 5.5 |