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高温膨胀仪结构

1、该高温膨胀仪（STR RPZ-01)控制部分为一工业控制机，在控温方面，由于采用了PID加模糊控制技术，控温更加准确可靠；在操作方面，自动进行升温、保温，位移的测量、记录、计算，试验报告的打印，停机以及事故报警等，操作更加简捷方便。

2、设备的试验过程如下：开机后，运行程序，采集位移值，放入试样并调整位移传感器到合适的值，将测长装置推入加热炉，并设定试验参数；打开主回路电源，然后按自动运行进入自动升温阶段，工业控制机采集各种信号，经过分析处理后送出控温信号；目标温度到后，提示试验结束以及保存试验报告。

3、炉体结构:

3.1炉壳：

3.1.1结构紧凑，落地结构，美观大方；

3.1.2采用优质碳钢钢板焊接而成，钣金件装饰；

3.1.3静电吸附高温喷塑外壳，使用寿命长，美观，坚固耐用；

3.2炉衬：

炉衬采用陶瓷纤维结构；保证试样周围温度的一致性；节能效果明显。

高温膨胀仪主要参数

1、使用温度 1550℃

2、最高温度 1600℃

3、升温速度 4～5℃/min

4、控温精度±1℃

5、膨胀率测量范围 0～5%

6、位移计量程 0～5mm

7、膨胀量分辨率 1微米（ｕm）

8、使用功率 5KW

9、炉膛尺寸200×150×120(mm)

10、载样管尺寸 φ36×380(mm)

高温膨胀仪（High-Temperature Dilatometer）

一、定义

高温膨胀仪是一种在可控气氛、程序升温条件下，实时测量固体材料长度或体积随温度变化的精密仪器，用来获得线膨胀量、线/体膨胀系数（CTE）、玻璃化转变温度（Tg）、软化点及相变信息。

二、结构组成

炉体：卧式或立式碳化硅/钼丝/钨丝炉，最高 1700 ℃，可通空气、N、Ar、真空。

试样支架：氧化铝、石墨或铂金材质，保证热稳定性。

位移传感：LVDT、激光或光栅，分辨率 0.1–1 μm。

温控与采集系统：PID 程序升温 0–50 ℃/min，PC 实时绘制 ΔL-T、α-T 曲线。

配套附件：标准样棒、校准块、气氛控制单元、冷却系统。

三、工作原理（示差顶杆法）

将 Φ6–10 mm×50 mm 的柱状试样放入支架；

程序升温，试样热膨胀推动顶杆；

位移传感器测得 ΔL，系统自动计算

α(T)= (1/L)·(dL/dT)；

曲线突变点给出相变、烧结或软化温度。

四、主要用途

 耐火材料：依据 GB/T 7320、ISO 14420 测定热膨胀系数，评估热震稳定性。

 陶瓷/玻璃：确认烧成温度范围、釉料匹配、防止开裂。

 金属/合金：监控固态相变、尺寸稳定性。

 电子封装、PCB、复合材料：CTE 匹配设计。

 核能与航空航天：评价超合金、C/C 复合材料高温尺寸稳定性。

五、典型技术参数

 温度范围：室温～1700 ℃（不同炉体可选）

 升温速率：0–50 ℃/min 可编程

 控温精度：±1 ℃

 膨胀量程：0–5 mm

 分辨率：0.1 μm

 试样数量：1–4 个并行

 气氛：空气、惰性或真空

六、相关标准

GB/T 7320耐火材料 热膨胀试验方法

ISO 14420耐火制品—热膨胀测定

ASTM E831热机械分析测定线性热膨胀

ASTM C372玻璃及釉料热膨胀

七、操作要点

试样端面平整、尺寸一致；

支架与顶杆材料需与试样无反应；

升温前校准零位与系统漂移；

高温段通惰性气氛防止氧化。

总结

高温膨胀仪通过“程序升温+高精度位移测量”组合，快速获得材料的热膨胀曲线与关键温度点，是耐火材料、陶瓷、金属、复合材料研发、质控及失效分析必备的基础设备。