通过热膨胀分析仪分析热膨胀
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- 仪器启动与设置。首先启动计算机，确保样品温度已平衡至室温（约 20°C），并打开膨胀仪。确认冷却系统正在运行，氮气及其他所有必要系统均已正常工作。氮气应在炉体开启后、样品插入测试前打开。气体压力需根据所用膨胀仪的具体要求设定，本设备为 10 psi。
- 确定实验类型：校准或膨胀测试。在进行任何一组膨胀测试前，必须先完成一次校准测试作为参考。进行膨胀测试时，应选择最近一次校准数据，其温度范围应等于或高于当前测试的最高温度，并尽可能以相同的升温速率运行。若为后续实验制作校准曲线，应使用已知标准物质。我们将采用先前对标准物质 Crystallox 所测得的校准数据。（无论是校准测试还是膨胀测试，样品制备、仪器设置及参数设定的流程均相同。）
- 样品制备。本实验将测试一种金属材料。在将样品插入炉体前，使用高精度卡尺准确测量其长度，并沿样品长度方向进行多次测量，以确定测量误差。样品应具有足够高度，以便推杆能对样品顶部施加一定作用力。若样品高度不足，可使用已知材料的垫片（需测量其高度，以便从结果中扣除其膨胀量）。样品两端面必须保持平行，偏差不超过 1 度。
- 插入样品。清洁炉体底部表面，确保样品放置平稳。缓慢下移推杆，直至其接触样品顶部。将石英管重新降入炉体内，并通过位移表检查样品在下降过程中是否发生位移。
- 设定参数。根据材料类型遵循 ASTM E 228 标准。关键参数包括最高温度、加热升温速率、保温时间、冷却降温速率、重复次数以及重复之间的保温时间。所设参数应尽可能与所用校准测试的参数一致。在加载管环境中，使样品温度在室温下达到平衡。本实验中金属样品将从 20°C 升至 1000°C，加热或冷却速率应恒定且不超过 5°C/min。本次测试不进行重复实验。本设备的最高炉温为 1200°C。
- 验证设置。在启动测试并离开前，务必再次检查所有系统是否均已开启并正常运行，尤其是炉体。许多膨胀仪使用氮气流以维持测试环境的惰性与稳定，请确认氮气吹扫气体正在流动。
- 启动测试。开始测试，实时数据将可供监控。如有需要，可随时中止测试。
- 保存数据。将数据导出并保存为用户所需格式，具体格式取决于后续数据分析与展示方式。通常每个样品应测试三次，首次数据因样品热退火导致更显著的膨胀与收缩，应予以舍弃。
- 关闭仪器。确认所有系统均已关闭，包括炉体、冷却系统和吹扫气体。在确认炉体已冷却至接近室温后，取出样品，并清理工作区域。
- 数据分析。导入数据，绘制图表与可视化图形，以有效呈现实验结果。
本视频中的章节
0:07
概述
0:46
热膨胀测量法原理
2:41
热膨胀测量法测定
6:09
典型结果
7:52
应用
9:10
总结
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