熱膨脹系數(shù)測定儀是材料科學(xué)領(lǐng)域用于檢測材料在溫度變化過程中膨脹與收縮性能的核心設(shè)備,廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、金屬、耐火材料及藥用包裝材料等行業(yè)的研發(fā)與質(zhì)量控制。其核心功能是通過高精度溫度控制與位移測量,計算材料在不同溫度區(qū)間的線性或體膨脹系數(shù),為材料熱穩(wěn)定性評估、工藝優(yōu)化及產(chǎn)品可靠性驗證提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
該儀器基于材料熱脹冷縮的物理特性,通過程序控溫加熱樣品,利用位移傳感器(如電感式或激光干涉式)實時捕捉樣品形變量,結(jié)合公式α=(ΔL/(L?·ΔT))自動計算熱膨脹系數(shù)。其中,ΔL為溫度變化ΔT下的長度變化量,L?為初始長度。
1、高精度與高分辨率
微米級測量:采用高精度位移傳感器(如電容式、差動變壓器式LVDT、激光干涉儀等),可檢測材料因溫度變化引起的微小長度變化(通常分辨率達(dá)0.01μm甚至更高)。
精準(zhǔn)控溫:配備高穩(wěn)定性、高均勻性的爐體或溫控系統(tǒng)(如PID控制、程序控溫),溫度控制精度可達(dá)±0.1°C至±1°C,確保溫度變化的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
2、寬泛的溫度范圍
根據(jù)不同型號和應(yīng)用需求,測溫范圍廣泛:
低溫型:可從-180°C(使用液氮制冷)開始。
常溫至高溫型:常見范圍為室溫至1000°C、1400°C,甚至高達(dá)1600°C或2000°C(適用于陶瓷、金屬等耐火材料)。
支持升降溫速率可控,可模擬實際工況下的熱循環(huán)過程。
3、自動化與智能化操作
計算機(jī)控制:通過專用軟件實現(xiàn)全程自動化控制,包括溫度設(shè)定、升溫/降溫程序、數(shù)據(jù)采集與處理。
實時數(shù)據(jù)采集:可連續(xù)記錄溫度-位移(或長度變化)曲線,實時顯示膨脹量、膨脹率、熱膨脹系數(shù)(平均線膨脹系數(shù)、瞬時線膨脹系數(shù))等參數(shù)。
數(shù)據(jù)分析功能:軟件自動計算并生成報告,支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出、對比分析、相變點(diǎn)識別(如玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg、燒結(jié)起始溫度等)。
4、多種測量模式與兼容性強(qiáng)
支持多種樣品形態(tài):可測量固體塊狀、棒狀、片狀、粉末壓片等不同形態(tài)的樣品。
多類型傳感器適配:部分高d儀器可更換不同類型的探頭或傳感器,適應(yīng)不同材料的測量需求。
氣氛控制:部分型號配備真空或氣氛保護(hù)系統(tǒng)(可通入N?、Ar、H?等惰性或還原性氣體),防止樣品在高溫下氧化或發(fā)生化學(xué)反應(yīng),確保測量準(zhǔn)確性。
5、結(jié)構(gòu)設(shè)計合理,操作安全
隔熱設(shè)計:爐體采用多層隔熱材料,有效減少熱量散失,保證爐溫均勻性,并降低外部溫度,保障操作安全。
樣品安裝便捷:樣品支架和探頭設(shè)計便于快速裝夾和定位,減少人為誤差。
安全保護(hù)機(jī)制:具備超溫保護(hù)、斷電記憶、過流保護(hù)等多重安全功能。
