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热膨胀仪的工作原理

发布时间:2015/8/10 0:00:00浏览:3583次
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热膨胀仪,是在一定的温度程序、负载力接近于零的情况下,测量样品的尺寸变化随温度或时间的函数关系的仪器。
     热膨胀系数物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(p一定)下,单位温度变化所导致的体积变化,即热膨胀系数表示热膨胀系数α=ΔV/(V*ΔT). 式中ΔV为所给温度变化ΔT下物体体积的改变,V为物体体积 严格说来,上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似;准确定义要求ΔV与ΔT无限微小,这也意味着,热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。 温度变化不是很大时,α就成了常量,利用它,可以把固体和液体体积膨胀表示如下: Vt=V0(1 3αΔT), 而对理想气体, Vt=V0(1 0.00367ΔT); Vt、V0分别为物体末态和初态的体积 对于可近似看做一维的物体,长度就是衡量其体积的决定因素,这时的热膨胀系数可简化定义为:单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值,这就是线膨胀系数。 对于三维的具有各向异性的物质,有线膨胀系数和体膨胀系数之分。如石墨结构具有显著的各向异性,因而石墨纤维线膨胀系数也呈现出各向异性,表现为平行于层面方向的热膨胀系数远小于垂直于层面方向。 宏观热膨胀系数与各轴向膨胀系数的关系式有多个,普遍认可的有Mrozowski算式: α=Aαc (1-A)αa αa,αc分别为a轴和c轴方向的热膨胀率,A被称为“结构端面”参数。
热膨胀仪可测量固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品。
热膨胀仪广泛应用于无机陶瓷、金属材料、塑胶聚合物、建筑材料、涂层材料、耐火材料、复合材料等领域。

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