石墨电极热膨胀标准

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                                                            GB/T3074.4-2003

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GB/T3074《石墨电极测定方法》分为4个部分:

   石墨电极抗折强度测定方法;

   石墨电极弹性模量测定方法;

一一石墨电极氧化性测定方法;

   石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法。

本部分代替YB3074.4-1982石《墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法》

本部分与GB/T3074.4-1982《石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法》相比，主要变化内容如下:

—以立式相对法仪器为主编写的操作方法

-一对平均热膨胀系数由1000C-1000℃改为室温-6000Co

一一扩大了测试范围

—增加了设备原理图。

本部分由ZG钢铁工业协会提出。

本部分由冶金工业信息标准研究院归口。

本部分起草单位:兰州炭素集团有限责任公司、冶金工业信息标准研究院

本部分起草人:刘欣荣、高风萍、张志强、李国芹、孙伟

本部分1982年首次发布。

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                                                             GB/T3074.4-2003

                            石墨电极测定方法

                 石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法

  范围

   本部分规定了石墨电极热膨胀系数的测定原理、仪器设备、试样制备、试验步骤和计算方法

   本部分适用于普通功率、高功率、超高功率石墨电极及总膨胀量在600℃时不超过1mm的其他固

体炭材料，温度范围为室温^600℃的平均线膨胀系数。

2规范性引用文件

   下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是

否可使用这些文件的Zxin版本。凡是不注日期的引用文件，其Zxin版本适用于本部分。

   GB/T1427炭素材料取样方法

  定义及原理

3.1定义

   热膨胀系数是指材料受热膨胀程度的变量，即当温度升高1℃时，单位长度的固体材料所引起的沿

某一特定方向上的膨胀量称为该材料沿那个方向上的线膨胀系数。

3.2原理

   如原理图(见图1)所示，试样和石英参考物安装在同一基座上，试样的另一端与顶杆相接触。当炉

子加热时，试样、顶杆、参考物同时被加热膨胀，由于顶杆与参考物都是同材质的石英标准物质，它们虽

然从炉内到炉外，所处的温区不同，但它们在同一水平位置的温度是相同的，两者的膨胀量相互抵消，而

与试样同长度的区域，由于材质不同不能抵消，而是要把参考物在这一段的膨胀量加上，所以试样的真

实膨胀量为千分表的读数加上参考物的膨胀量

   即:2,C-2,L十△b

              AC   AL    Ab

   根据定义:a=二万石下一牛二不石丁一一卜不于石

             公1I"公11别。公i1,

      因为:Ah是石英在室温-600℃的热膨胀系数

           12,11-

      所以:一盖+-6r,室‘温一600,C)

   式中:

   △C—试样的膨胀量;

  AL---一伸长仪的读数;

   Ab—参考物的膨胀量;

  AT—室温^6000C;

   L-室温下试样的长度。

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 GB/T3074.4-2003

                                                       伸长计

                                                       石英顶杆

               加热体

                                                       石英参考物

                 基座

                                                       试样

                炉壁

                          图T相对法线性膨胀仪原理图

 4仪器设备

 4.1热膨胀仪:凡温度能达到600℃以上，测量时两次重复试验误差不超过士。.1X10-1/℃的热膨胀

 仪均可采用。

4.2游标卡尺:精度。02mm

4.3千分表量程。~1mm，精度0.001mm,

4.4温度表:测量范围0-10000C;等级0.1级

 5试样制备

 5.1试样尺寸

   圆柱体或角柱体试样，其直径或边长至少为骨料直径的2倍，但试样直径或边长应不小于5mm,

 长度50mm的圆柱体或长方体，并在其试样长度1/2处钻一个直径1mm、深度2mm-3mm的圆孔。

 5.2试样要求

   长度偏差不大于士0.1mm，两端面要垂直于试样轴向，其平行度不大于。.1mm/100mm，试样表

 面无可见裂纹或瑕疵。

 5.3试样采取

   按GB/丁1427炭素材料取样方法规定进行。

5.4取样数量

   每l批取2根平行试样。

6试验步骤

6.1打开热膨胀仪加热炉，将试样放人炉内石英管中，试样两端用石英垫片垫好，试样、石英膨胀计、石

英垫片要在一个中轴线上，然后把热电偶热端插人试样测温孔内，关闭炉盖，调整好千分表指针，手提指

针轻微震荡几次，指针要次次回零(千分表的小指针表示应在。.2mm-0.4mm).

6.2启动加热电炉电源JI关，调整好电压、电流，记录时间、温度和膨胀量，将升温速率控制在6'C/min

以内，当温度升到400℃时，给加热炉通氮气，流量5L/min

6.3当温度升至600℃时.保温5min后(600℃士50C)记录膨胀量，电压调回零点。当炉温降至约

400℃时，停止通人氮气，关闭电源开关。

7结果计算

  试样热膨胀系数a(I/0C)按下式计算，精确至小数点后一位

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                                                             GB/T3074.4-2003

                                    △L

                              Lo(U炭6000C+“英“

式中:

   a—试样在室温^-600℃范围的热膨胀系数，单位为每摄氏度(对℃);

  L—试样在室温的长度，单位为毫米(mm);

 AL—试样在600℃时的膨胀量单位为毫米(mm);

 &a,—即石英在室温-6000C温度范围内的平均热膨胀系数，单位为每摄氏度(1/0C)e

8试验误差

   两次重复试验的误差不得超过士0.1X10-,/0Ce

9试验报告

   试验报告应包括下列内容:

   a)样品编号，规格及来源;

  b)两个试样的热膨胀系数及平均值;

   C试验人员，试验日期。