材料熱膨系數(shù)檢測不重要？那你想多啦！

        很多客戶來電話咨詢，如何判斷一個(gè)材料的熱穩(wěn)定性？現(xiàn)在可以告訴你，熱膨脹系數(shù)是關(guān)鍵！

        熱膨脹系數(shù)是材料的主要物理性能之一。它是衡量材料熱穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。物體的體積或長度隨溫度的升高而增加的現(xiàn)象稱為熱膨脹。那么一個(gè)材料的熱膨脹系數(shù)是多少？熱膨脹系數(shù)是指在熱膨脹和冷縮作用下，材料的幾何特性隨溫度的變化而變化的規(guī)律性系數(shù)。

        對(duì)于用于電子工業(yè)、機(jī)械裝配、航空航天、新材料開發(fā)、建筑工程等領(lǐng)域的材料，要充分考慮熱膨脹指標(biāo)。因此，在材料的生產(chǎn)、加工和使用過程中，測量材料的熱膨脹系數(shù)具有重要意義。提高材料的熱膨脹系統(tǒng)具有以下意義：

        1、提高了產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性低線膨脹系數(shù)的材料可以提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性和安全性。

        2、它可以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度
        如果層狀材料是由兩種材料重疊連接而成，由于兩種材料在溫度變化時(shí)的膨脹值不同，系統(tǒng)應(yīng)采用中間膨脹值。因此，一種材料會(huì)產(chǎn)生壓應(yīng)力，另一種材料會(huì)產(chǎn)生拉應(yīng)力。適當(dāng)利用這種性能可以提高產(chǎn)品的強(qiáng)度。

        3、它是焊接或焊接的重要參考指標(biāo)

        當(dāng)兩種不同的材料焊接或熔合時(shí)，要求這兩種材料具有相似的膨脹系數(shù)。如果所選材料的膨脹系數(shù)相差較大，由于膨脹速度不同，會(huì)在焊接接頭處產(chǎn)生應(yīng)力，降低產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和氣密性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接接頭脫落、爆裂、泄漏或泄漏。

        4、為我們選擇合適的材料提供依據(jù) 對(duì)于大型加工機(jī)械、精密儀器設(shè)備，必須考慮選用膨脹系數(shù)小的材料。

        因此，確定材料的熱膨脹系數(shù)具有重要意義。

        材料的熱膨脹系數(shù)包括線膨脹系數(shù)α、表面膨脹系數(shù)β和體積膨脹系數(shù)γ。在實(shí)際應(yīng)用中，人們更關(guān)注線膨脹系數(shù)α和體積膨脹系數(shù)γ：

        ① 線膨脹系數(shù)

        它是指材料的膨脹或收縮程度，是指溫度每升高1℃，材料在室溫下單位長度的延伸率與其原始長度的比值。

        一般情況下，膨脹系數(shù)與溫度的關(guān)系并不密切。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，測量了平均線膨脹系數(shù)。平均線膨脹系數(shù)是指當(dāng)溫度升高1℃時(shí)，材料在一定溫度范圍內(nèi)單位長度的平均延伸率。表示為：α=ΔL/（L*ΔT）

        ② 體積膨脹系數(shù)

        當(dāng)物體溫度變化1℃時(shí)，其體積和體積比在室溫下發(fā)生變化。表示為：γ=ΔV/（V*ΔT）

        材料熱膨脹系數(shù)的檢測，測定材料熱膨脹系數(shù)的方法有千分表法、光學(xué)機(jī)械法、電磁感應(yīng)熱機(jī)械法和TMA靜態(tài)熱機(jī)械分析法，其中TMA靜態(tài)熱機(jī)械分析法是最準(zhǔn)確的測試方法。如何用靜態(tài)熱機(jī)械分析法進(jìn)行測試？。武漢微譜客戶處收到鍍鋅板樣品，如下圖所示，

        希望測試樣品的線性熱膨脹系數(shù)。在測試過程中應(yīng)根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)的具體要求進(jìn)行試驗(yàn)。

        影響熱膨脹系數(shù)的因素，線膨脹系數(shù)的測量過程受多種因素的影響，熱膨脹系數(shù)偏差較大的主要原因是加工工藝和試樣形狀尺寸的差異。另外，在測量過程中，環(huán)境因素的影響，包括室溫、振動(dòng)、噪聲、輻射等，都會(huì)改變測量結(jié)果。

因此，只有綜合考慮熱膨脹系數(shù)的影響因素，才能有效地提高線膨脹系數(shù)的測量精度。