膨胀实验指导书.docx

热膨胀系数测定一、实验目的 1、了解膨胀仪的结构及使用方法2、掌握测量热膨胀系数的方法3、应用膨胀法测定样品的相变温度二、仪器用具及耗材清单（每组）1、CL-1膨胀仪 一套2、Windows XP 计算机及测量软件2、Eu2热电偶 一只3、试样（Zn-Al合金） 1-2只三、实验原理材料在不同的温度条件下必须具备相应的热性质，物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象叫热膨胀，用膨胀系数来衡量物质的膨胀程度，线膨胀系数是指温度升高1，物质长度的相对增加量。设试样在温度t时的长度为L（mm），则该试样在温度t时的线膨胀系数表示为： 的单位为10-6/通常材料的值实际上并不是一个常数，而是随温度不同稍有变化，一般随着温度的上升而稍增大，在一定温度范围内用平均线膨胀系数表示，即表示为：式中：平均线膨胀系数，10-6/试样在t1时的长度，mm 试样在t2时的长度，mm 此外，测量分析线膨胀系数与差热分析、失重分析相结合，是重要的热分析手段。四、简易膨胀仪的结构及使用说明如同许多测量方法一样，膨胀分析至今已发展到相当完善的程度。各厂家生产的膨胀虽种类繁多，但一般可归纳为两大类：全膨胀仪及示差膨胀仪。全膨胀仪是直接测量试样长度变化；示差膨胀仪是测量试样与已知膨胀系数的标准试样的膨胀差。本实验是用教学用千分表膨胀仪（全膨胀仪）测量50300膨胀系数，仪器结构原理如图10-1所示。图10-1 千分表膨胀仪仪器主要是由石英管、千分表、冷却系统、加热炉及热电偶、计算机组成。试样装入石英管内加热，并借助小石英管与千分表触头相接，实验时应保证石英管、千分表和试样在同一垂线上，试样的温度由插入试样的热电偶测出。必须注意的是热电偶的焊点插入时必须保证与试样很好接触，而热焊点又必须保证与试样良好绝缘。本实验所用电热电偶为Eu2型，直径是0.5mm。水冷套的作用是防止千分表架不为炉内的温度而发生膨胀。五、实验内容及步骤实验内容：测量50300所测试样膨胀曲线实验步骤：1测定试样尺寸L0，测量精度0.02 mm2装样：试样应缓慢放入石英管，防止将石英管底部损坏。而后，装入热电偶、石英棒、冷却水套，最后装上千分表，调节千分表使其归零。3将热电偶正极接膨胀分析仪器正端，同理接好负极。4打开计算机膨胀分析软件，输入相应实验参数及实验者资料、开始温度、结束温度，并设定相应的升温速度（不大于5/min）后，单击确定按钮开始实验。5观察显示器Lt曲线，6到达实验最高温度300后，关闭膨胀仪。7点击“导出数据”导出所采集数据。8、保存并通过邮箱将实验数据发送致实验者邮箱。7等待仪器温度降至150时切断冷却水电源，实验结束。六、实验报告要求1简述实验目的及基本原理2简述实验步骤3使用Origin分析处理实验数据，并以L为纵坐标，为横坐标，做出LT拟合曲线。5.计算50200范围内工程（线胀系数）。6.确定所测试样的相变起始温度及终止温度。6提交所测量材料工程（50200）及相变起始温度T0、终止温度T1检验报告一份。