热膨胀仪|热膨胀系数测定仪|热膨胀仪工作原理|微机差热膨胀仪|热膨胀分析仪

高温立式热膨胀仪是计算机控制的全自动热膨胀仪，测量样品因热环境的变化而引起的尺寸变化。使用该仪器可以精确的测量线性热膨胀系数，伴随烧结现象的收缩，以及清楚反映材料的相变、热处理特性等各种物理和化学变化的线性尺寸的变化。通过复制热循环及实际过程中的变化速率，可以对引起材料的尺寸变化的过程参数进行充分的研究。功能强大的软件可以控制产生各种热循环，因此复杂的过程能够得到容易的模拟。

高温炉由低热质量的纤维氧化铝绝热材料构造而成，环绕在二硅化钼加热器周围。四个U形的加热器，其作用相当于八根直线加热源，均匀的分布在套筒炉管的周围(与其轴线平行)。炉体的长度相对于直径比例的合理选择提供了优异的热区均匀性。采用的数字位移传感器为位移测量器件，不需要周期性定标。因其准确度基于一个非常稳定的内部玻璃光珊，以光学方式监测位移，所以不存在短期和长期漂移的问题。

该仪器的立式结构特别适用于收缩多于膨胀情况下的陶瓷样品的测量。对于水平结构的热膨胀仪，样品的收缩会使样品与样品架的底面分离，会得到错误的数据。而对于立式热膨胀仪，就不会出现类似的问题。顶杆的导向力由可调的反向平衡悬荷控制，可降低到非常小的量。

热机械分析仪(TMA)的操作方式可供选择，即可以对于顶杆进行特殊的加载方式。可供选择的程序模块可以用于软化温度点的确定，及其可控速率的烧结过程研究。

安装样品时，把热膨胀仪的头部沿垂直方向在导杆上向上滑动，就可把样品架(或热膨胀仪的保护套管)从炉腔提出。滑动的过程是由具有连续平滑动功能及向上提拉的装置控制，使用了反向平衡的定力弹簧。把样品架插入炉腔时，膨胀仪头部与套筒炉管的端口进行真空密封结合，提供了样品测量的保护环境的密封条件。

关键的部件，如套筒炉管的端部及其密封圈，膨胀仪头部的底部等，都有水冷通路。标准的氧化铝膨胀仪套管和顶杆可以与石英玻璃的组合随时互相替换使用。关于套管的系统修正可以

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。

固体热膨胀现象，从微观的观点来分析，它是由于固体中相邻粒子间的平均距离随温度的升高而增大引起的。晶体中两相邻粒子间的势能是它们ZX距离的函数，根据这种函数关系所描绘的曲线，称为势能曲线。它是一条非对称曲线。在一定温度下，粒子在平衡位置附近振动、具有的动能为EK，总能量为EK与相互作用能EP之和，它在整个运动过程中是守恒的。

粒子间Z接近的距离是r′，Z远的距离是r〃。由于距离减小所引起的斥力增长比由于距离增大所引起的引力下降快的多，因而粒子间接近的距离与粒子间远离的距离关系是r0r′ 查看全文

从热膨胀的本质和热膨胀仪的测试曲线出发，分析了热膨胀曲线对玻璃理化性能和结构的表征，简要介绍了热膨胀仪测试玻璃热收缩率的方法。热膨胀仪的应用对玻璃理化性能的表征、玻璃微观结构的研究以及对玻璃的生产调控都有一定的理论和实验指导作用。

热膨胀仪常用于测试材料的热膨胀系数，对热膨胀的理论及热膨胀的测试都有很多的研究。随着技术的不断更新和进步，热膨胀理论以及热膨胀系数的测试仪器也在不断的更新换代。热膨胀系数是材料物理性能中一个非常重要的参数，当两种不同材料的部件相熔接以及配合使用时，必须要求两者具有相近的热膨胀系数，对于特殊器件也有特殊的热膨胀系数的要求。

如制造光栅玻璃标尺时也要求玻璃有合适的热膨胀系数，制造低温多晶硅薄膜晶体管所需要的TFT玻璃需要较低的热膨胀系数，因此，热膨胀系数对材料具有十分重要的意义。

通常物体的热胀冷缩是基本属性，热膨胀就是质点间平均距离随着温度的升高而增大现象的宏观反映，可以从两方面解释，从受力的角度看，原子中同时存在着引力和斥力，若引力与斥力相同，则原子做简谐振动，即原子向左移动的振幅和向右移动的振幅是相同的，平衡位置保持不变，但是原子还存在非简谐振动，引力和斥力是不对称的，其合力左边陡，右边缓，当温度升高时，原子振动激烈，原子向右移动的幅度更大一些，导致原子振动的平衡位置r右移，变为r0+r0，原子间距增大，宏观上显示出热膨胀现象。

从势能曲线来看，因为原子中非简谐振动的势能曲线不是严格的对称抛物线，其势能随着原子间距的减少，比随原子间距的增加而增加的更迅速，温度升高，振幅增大，能量增大，即原子的能量随着温度的增加而增加，结果就是振动原子具有相等势能的两个极端位置间的平均位置就漂移到比原平衡位置更大的值处，造成平衡位置r右移，变为r0+Dr，原子间距增大，宏观上显示出热膨胀现象。

利用热膨胀仪测试玻璃的热膨胀曲线常用的方

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。

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

热膨胀仪主要面向工业用户、科研与教学，可测量固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品，广泛应用与无机陶瓷、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。热膨胀仪主要测量与热量有关的物理和化学变化，如物质的线膨胀与收缩、软化温度、玻璃化转变温度、致密化和烧结过程、相转变过程等。每个机器都有自己的特性，根据特性正确的使用机器才能得到更好的效果。那热膨胀仪的使用方法又是什么呢？下面就给大家介绍一下。热膨胀仪在使用中应该如何正确地操作呢?

1、开机。打开仪器、循环水浴和计算机电源。开机约2小时后，可开始样品测试。

2、打开DIL402PC测量软件。

3、测定试件变形量前，必须先在标准棒上校准测量框架，使百分表对准零位(或记下表盘的刻度值)。

4、将制作好的试件两端擦拭干净，然后放置在工作台上，将校准过的测量框架套在试件上，并且左右移动测量框架，使试件的顶头与测量框架的测量头准确接触，此时即可在百分表上进行读数，记下表盘上的刻度值。

5、如果实验不是连续进行的或实验历时较久后，在测试前须先在标准棒上校准测量框架。

6、样品测试：

仪器操作：打开吹扫气体，将试样放入炉体后关闭炉体。

测试软件操作：打开——选择已有基线测试结果(选择温度校正)——选择“修正+样品”模式——设定测试条件(测试条件应与标样测试条件一致)——保存。开始测量至结束。

7、结果处理。

8、关闭仪器和计算机，清理试验台，登记测试样品数目和仪器状况。

1、选取您所需要的标准杆ZX高，将标准杆左侧一端(如结构图)靠在定位立柱凹槽内、标准杆搁架下平面紧贴底座的基准面，然后讲标准杆另一端慢慢推入仪器的ZX部位。

2、拧松紧定螺丝，讲百分表慢慢插入您所选用的可调立柱孔内，使百分表测头与标准杆右端接触，然后拧紧螺钉，使百分表在仪器上定位。读记此百分表的刻度。

3、砼时间的安装方便与1相同。

4、砼试件