热膨胀仪的工作原理

热膨胀通常是指外压强不变的情况下，大多数物质在温度升高时，其体积增大，温度降低时体积缩小。又由于固体、液体和气体分子运动的平均动能大小不同，因而从热膨胀的宏观现象来看亦有显著的区别。膨胀系数是为表征物体受热时，其长度、面积、体积变化的程度，而引入的物理量。它是线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数的总称。

热膨胀是表征材料物理性能的重要特征量。了解和研究材料的热膨胀性能是工程设计、材料研究及其应用领域中不可缺少的部分。近几年，世界各国对材料的热膨胀测试方法进行了大量研究(如瞬态法、干涉法和顶杆法等)，并设计了大量测量装置(如激光干涉膨胀仪、顶杆膨胀仪、衍射膨胀装置和显微膨胀装置等)。

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。简单的说，热膨胀仪是测量样品的尺寸随温度变化而发生的变化。从这个Z简单的定义中我们不难看到，温度和长度测量是仪器的Z重要指标。而分辨率是表示仪器Z小的可测量值，无疑反映着仪器的测试能力。

热膨胀仪的工作原理：

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(13αΔT)，而对理想气体，Vt=V0(10.00367ΔT)；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。

热膨胀仪可用于精确测量材料在热处理过程中的膨胀或收缩情况，且还可提供提供c-DTA(计算型DTA)功能。可用来研究材料的线性热膨胀、热膨胀系数(CTE)、烧结温度、烧结步骤、相变、分解温度、玻璃化转变温度、软化点、软化温度、密度变化、添加剂对原材料的影响等。

热膨胀仪的应用范围：

热膨胀仪在一定温度程序下以及负载力接近于零时，测量样品的尺寸随温度或时间变化而变化的函数关系。

用于测量固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品的变化函数关系，热膨胀仪广泛用于无机陶瓷、金属材料、塑胶聚合物、建筑材料等领域。

在固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品的测量中，热膨胀仪都有广泛应用。在无机陶瓷、金属材料、塑胶聚合物、建筑材料等领域，使用也很广泛。

在工业用户、科研与教学中，都可见热膨胀仪的身影，其对测量物品的形态限制较少，固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品都可测试。

热膨胀仪主要测量物品与热量有关的物理、化学变化，如物质线膨胀、收缩、软化温度、玻璃化转变温度、致密化、烧结过程、相转变过程等。