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热膨胀仪在复合材料研究中的应用

发布时间:2023/1/3 15:29:59浏览:207次
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  热膨胀仪能在特定气氛和程序控温条件下,测量物质尺寸在可忽略负载下随温度变化而变化的过程。可测量固体、熔融金属、粉末、涂料等各类样品,目前广泛应用于无机陶瓷、金属材料、塑胶聚合物、建筑材料、涂层材料、耐火材料、复合材料等领域。

  热膨胀仪使用时,质点围绕其平衡位置作简谐振动,质点之间相互作用势能对平衡位置是对称的,温度变化只能改变振幅的大小,不能改变平衡点的位置。因为,材料的热膨胀来自原子的非简谐振动,可以用非简谐振动理论解释热膨胀机理。

  物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(p一定)下,单位温度变化所导致的体积变化,即热膨胀系数表示热膨胀系数α=ΔV/(V*ΔT)。式中ΔV为所给温度变化ΔT下物体体积的改变,V为物体体积严格说来,上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似;准确定义要求ΔV与ΔT无限微小,这也意味着,热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。

  温度变化不是很大时,α就成了常量,利用它,可以把固体和液体体积膨胀表示如下:Vt=V0(13αΔT),而对理想气体,Vt=V0(10.00367ΔT);Vt、V0分别为物体末态和初态的体积对于可近似看做一维的物体,长度就是衡量其体积的决定因素,这时的热膨胀系数可简化定义为:单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值,这就是线膨胀系数。对于三维的具有各向异性的物质,有线膨胀系数和体膨胀系数之分。

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