热膨胀系数实验

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-04-23  

热膨胀系数实验是评估材料在温度变化下尺寸稳定性的关键测试项目。本实验通过标准化方法测定线性膨胀系数(α)和体积膨胀系数(β),重点关注温度控制精度、数据采集系统误差及试样制备规范性三大技术要素。检测过程需符合ASTME831、ISO11359等国际标准要求。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

膨胀系数实验主要包含以下核心检测指标:

线性热膨胀系数(α):表征材料单位温度变化引起的长度变化率

体积热膨胀系数(β):反映材料整体体积随温度变化的响应特性

各向异性分析:针对晶体材料在不同晶轴方向的膨胀差异测试

相变点测定:通过膨胀曲线拐点识别材料相变温度

滞后效应研究:升降温循环过程中的不可逆变形量测量

检测范围

本实验适用于以下材料体系的性能评估:

金属及合金材料:包括钢铁、铝合金、钛合金等工程金属

无机非金属材料:涵盖陶瓷、玻璃、水泥基复合材料

高分子聚合物:如工程塑料、橡胶制品、树脂基复合材料

功能材料:包括半导体材料、超低膨胀玻璃陶瓷等特种材料

层状复合材料:针对不同铺层方向的热膨胀匹配性测试

检测方法

标准化的测试方法体系包含以下技术路线:

推杆式热机械分析法(TMA):依据ASTM E831标准,采用接触式位移传感器测量试样长度变化

激光干涉法:基于ISO 11359-2规范的非接触测量技术,适用于高精度要求试样

检测仪器

实验系统由以下核心设备构成:

热机械分析仪(TMA):配备氧化铝推杆系统,位移分辨率达0.1μm

-3Pa真空或惰性气体环境测试

测试系统需定期进行计量校准:采用标准石英试样进行量值溯源核查;通过NIST标准物质进行系统误差校正;使用多点温度校准炉验证温场均匀性;运用激光干涉仪对位移测量系统进行原位校准。

数据处理环节应执行严格的质量控制程序:原始数据采样频率不低于10Hz;采用五点三次平滑算法消除随机噪声;通过阿伦尼乌斯方程拟合计算特征参数;运用F检验法判定相变点的统计显著性。

异常数据处理需遵循特定规则:当温度波动超过设定值的±1℃时自动剔除数据段;发现试样弯曲度超过L/1000时终止试验;出现推杆压力异常波动时启动保护程序;记录三次重复试验的极差应小于标称值的5%。

最终报告应包含以下核心要素:试样预处理条件记录;温度-位移原始曲线图谱;特征温度点标注说明;三次测量平均值的统计结果;测量不确定度评估报告(包含A类和B类不确定度分量)。所有数据需经三级审核流程确认后签发。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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