DIL_測試原理及應(yīng)用.ppt

熱膨脹儀（DIL）測試原理及應(yīng)用,耐馳儀器（上海）有限公司,DIL402PCRT1600,DIL402C-1802000,DIL402CDRT1600,DIL402E-2602800,DIL基本原理,在一定的溫度程序（升降恒溫及其組合）過程中，測量樣品長度的變化。,DIL應(yīng)用范圍,熱膨脹儀（DIL）可以廣泛應(yīng)用于陶瓷材料、金屬材料、聚合物、建筑材料、耐火材料、復(fù)合材料等領(lǐng)域。,線膨脹與收縮玻璃化溫度致密化和燒結(jié)過程熱處理工藝優(yōu)化,軟化點檢測相轉(zhuǎn)變過程添加劑和原材料影響反應(yīng)動力學(xué)研究,樣品支架與特殊樣品容器,可更換的樣品支架（石英、氧化鋁）適用于不同的材料與溫度范圍特殊樣品容器可測試粉末樣品和熔融金屬樣品,儀器配件,DIL圖譜實例,圖譜標(biāo)注釋義,Phys.Alpha（物理膨脹系數(shù)）：(T)=(1/L0)*(dL/dT)p它是計算單位長度樣品在每個溫度點上其長度變化隨溫度（T）的瞬間的變化率，即在溫度坐標(biāo)上dL/L0曲線當(dāng)前點的斜率。由此以溫度為橫坐標(biāo)畫出一條曲線即為Phys.Alpha曲線。dL/L0一次微分曲線與物理膨脹系數(shù)曲線相似，區(qū)別在于曲線上的點表征的是當(dāng)前長度變化（dL/L0）隨時間（t）的瞬間變化率，即在時間坐標(biāo)上dL/L0曲線當(dāng)前點的斜率。Tech.Alpha（工程膨脹系數(shù)）：(T1-T2)=(L/L0)(T2)-(L/L0)(T1)/(T2-T1)它是計算單位長度樣品在一定溫度區(qū)間（T1,T2)內(nèi)的平均的長度變化率。由此以溫度為橫坐標(biāo)畫出一條曲線即為Tech.Alpha曲線。,應(yīng)用,陶瓷、玻璃,磚制粘土,陶瓷坯體燒結(jié),STA可以精確分析陶瓷坯體的脫水、粘接料的燒失以及相轉(zhuǎn)變溫度和熱焓，直接比較質(zhì)量變化、熱流和熱膨脹性能(DIL402C)可以更清楚地了解坯體在加熱過程中的變化。,素坯及瓷釉熱膨脹匹配,推測陶瓷燒結(jié)制度,通過熱膨脹曲線，可以推測陶瓷制品的燒結(jié)制度。,宋代古陶瓷,典型的玻璃熱膨脹曲線：玻璃化溫度Tg，位于熱膨脹曲線切線外延交點，也就是斜率變化起始點（525）軟化點，由曲線的峰值溫度點確定（573）,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,同批次的兩個樣品進行測試，平均偏差1%,在金屬制件生產(chǎn)領(lǐng)域，人們越來越廣泛地采用有限元軟件進行鑄造模擬。在模擬過程中，必須輸入精確的金屬熱物性參數(shù)（固態(tài)和液態(tài)）,液態(tài)金屬熱物性測量,使用特殊容器，可以測量金屬粉末和液態(tài)金屬的熱膨脹，并計算其密度變化。,液態(tài)金屬測量,耐熱合金Inconel718密度變化,AirbusA340-300,Photo:AirbusIndustry/Lufthansa,Flgel,Photo:Daimler-BenzAerospaceAirbus,航空航天材料（碳纖維復(fù)合材料）,由于增強纖維的作用，平行于纖維方向的熱膨脹顯著降低，垂直于纖維方向的膨脹仍然保持聚合物本身的特性。,纖維增強聚合物：熱膨脹的各向異性,酚醛樹脂,ROSAT,Photos:CarlZeissAG,VLT,Photo:ESO,零膨脹材料,Zerodur(”零膨脹材料”),DIL402C的高靈敏度（1.25nm）可精確測量微小的熱膨脹，膨脹系數(shù)重復(fù)性達10-91/K,c-DTA,當(dāng)樣品發(fā)生熱效應(yīng)時，其溫度會與程序溫度發(fā)生微妙的偏差，當(dāng)該熱效應(yīng)為吸熱時樣品的溫度會稍低于程序溫度，相反當(dāng)熱效應(yīng)為放熱時樣品的溫度會略高于程序溫度。以樣品溫度為橫坐標(biāo)，以樣品溫度與程序溫度之差T為縱坐標(biāo)，就可畫出一條c-DTA曲線。,c-DTA:陶瓷坯體燒結(jié),利用c-DTA功能可以方便地檢測出脫水、有機物的燒失、粘土的失水以及相轉(zhuǎn)變的溫度,c-DTA的應(yīng)用,利用c-DTA功能可以檢測出升溫過程的液化以及降溫過程的固化,速率控制燒結(jié),速率控制燒結(jié),系統(tǒng)在升溫過程中會根據(jù)當(dāng)前實際收縮速率與設(shè)定收縮速率之差別動態(tài)地對升溫速率進行調(diào)整。當(dāng)收縮速率大于設(shè)定值時會自動降低升溫速率（或變?yōu)楹銣兀?dāng)收縮速率低于設(shè)定值時則會加快