牙科鑄造合金測(cè)試中心

相關(guān)資訊:材料熱膨脹系數(shù)，如何測(cè)定？

一、熱膨脹系數(shù)

物體的體積或長(zhǎng)度隨溫度的變化而膨脹的現(xiàn)象稱為熱膨脹。其變化能力以等壓（p一定）下，單位溫度變化所導(dǎo)致的長(zhǎng)度、面積或體積的變化，即熱膨脹系數(shù)表示。熱膨脹的本質(zhì)是晶體點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)間的平均距離隨溫度變化而變化。材料的熱膨脹通常用線膨脹系數(shù)或者體膨脹系數(shù)來(lái)表述。熱膨脹系數(shù)是材料的主要物理性質(zhì)，它是衡量材料的熱穩(wěn)定性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。

二、熱膨脹系數(shù)檢測(cè)意義

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)兩種不同的材料彼此焊接或熔接時(shí)，選擇材料的熱膨脹系數(shù)顯得尤為重要，如玻璃儀器、陶瓷制品的焊接加工，都要求兩種材料具備相近的熱膨脹系數(shù)。在電真空工業(yè)和儀器制造工業(yè)中廣泛地將非金屬材料與各種金屬焊接，也要求兩者有相適應(yīng)的熱膨脹系數(shù)：如果選擇材料的膨脹系數(shù)相差比較大，焊接時(shí)由于膨脹的速度不同，在焊接處產(chǎn)生應(yīng)力，降低了材料的機(jī)械強(qiáng)度和氣密性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接處脫落、炸裂、漏氣或漏油。如果層狀物由兩種材料迭置連接而成，則溫度變化時(shí)，由于兩種材料膨脹值不同，若仍連接在一起，體系中要采用——中間膨脹值，從而使一種材料中產(chǎn)生壓應(yīng)力而另一種材料中產(chǎn)生大小相等的張應(yīng)力，恰當(dāng)?shù)睦眠@個(gè)特性，可以增加制品的強(qiáng)度。因此，測(cè)定材料的熱膨脹系數(shù)具有重要意義。

三、熱膨脹系數(shù)的影響因素

1. 化學(xué)礦物組成

熱膨脹系數(shù)與材料的化學(xué)組成、結(jié)晶狀態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、鍵的強(qiáng)度有關(guān)。組成相同，結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)，膨脹系數(shù)不相同。通常情況下，結(jié)構(gòu)緊密的晶體，膨脹系數(shù)較大；而類似于無(wú)定形的玻璃，往往有較小的膨脹系數(shù)。鍵強(qiáng)度高的材料一般會(huì)有低的膨脹系數(shù)。

2.相變

材料發(fā)生相變時(shí)，其熱膨脹系數(shù)也要變化。純金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時(shí)，點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)重排伴隨著金屬比容突變，導(dǎo)致線膨脹系數(shù)發(fā)生不連續(xù)變化。

3.合金元素對(duì)合金熱膨脹有影響

簡(jiǎn)單金屬與非鐵磁性金屬組成的單相均勻固溶體合金的膨脹系數(shù)介于內(nèi)組元膨脹系數(shù)之間。而多相合金膨脹系數(shù)取決于組成相之間的性質(zhì)和數(shù)量，可以近似按照各相所占的體積百分比，利用混合定則粗略計(jì)算得到。

4.織構(gòu)的影響

單晶或多晶存在織構(gòu)，導(dǎo)致晶體在各晶向上原子排列密度有差異，導(dǎo)致熱膨脹各向異性，平行晶體主軸方向熱膨脹系數(shù)大， 垂直方向熱膨脹系數(shù)小。

5.內(nèi)部裂紋及缺陷也會(huì)對(duì)熱膨脹產(chǎn)生影響

四、熱膨脹系數(shù)的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：

GB/T 34183-2017 建筑設(shè)備及工業(yè)裝置用絕熱制品 熱膨脹系數(shù)的測(cè)定

GB/T 3074.4-2016 石墨電極熱膨脹系數(shù)（CTE）測(cè)定方法

GB/T 16920-2015 玻璃 平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定

GB/T 28194-2011 玻璃 雙線法線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定

GB/T 25144-2010 搪玻璃釉平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方法

GB/T 16535-2008 精細(xì)陶瓷線熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法 頂桿法

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