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湖南科技大学

金属材料专业综合实验

题目综合实验（2）

作者

学院机电工程学院

专业金属材料工程

学号

指导教师

二。一二年六月十日

实验一膨胀系数测试

一、实验目的：测定在高温状态金属材料，陶瓷，釉料，耐火材料以及其他非金

属材料在受焙烧过程中德膨胀和受挫性能，也适用于GB1T3810.8-2006对陶

瓷砖线性膨胀的测定。

二、实验仪器：RPY、ZRPY—1400系列膨胀系数测定仪该（仪器是用于测定

在高温状态金属材料•，陶瓷、釉料、耐火材料以及其它非金属材料在受焙烧过

程中的膨胀和收缩性能，也适用于GB/T3810.8-2006对陶瓷砖线性膨胀的测

定。）

三、主要技术参数：

RPY、ZRPY系列膨胀系数测定仪

2.主要技术参数：

A.最高炉温：1400℃

B.升温速度：2.5小时可达最高温度，可程序升温，可根据需要手动调节

C.电源电压：220V±10%,50Hz

D.最大功耗：2.0kw

E.位移测量误差：0.01mm

F.温度记录值误差：土1C

G1600c复样幅差：膨胀率W0.036%,膨胀系数aW0.25X10竞

1、ZRPY智能膨胀仪自动控温，记录，存储，打印数据，打印温度-膨胀系数曲

线，所有试验操作均由计算机界面完成，操作方便并提供全套软件。

四、仪器的组成及原理：

物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为膨胀。膨胀系数是材

料的主要物理性质之一，它是衡量材料的稳定性好坏的一个重要指标。在实际

应用中，当两种不同的材料彼此焊接或熔接时，选择材料的膨胀系数显得尤为

重要，如玻璃仪器、陶瓷制品的焊接加工，都要求二种材料具备相近的膨胀系数。

在电真空工业和仪器制造工业中广泛地将非金属材料（玻璃、陶瓷）与各种金属

焊接，也要求两者有相适应的膨胀系数；如果选择材料的膨胀系数相差比较大,

焊接时由于膨胀的速度不同，在焊接处产生应力，降低了材料的机械强度和气密

性，严重时会导致焊接处脱落、炸裂、漏气或漏油。如果层状物由两种材料迭置

连接而成，则温度变化时，由于两种材料膨胀值不同，若仍连接在一起，体系中

要采用一中间膨胀值，从而使一种材料中产生压应力而另一种材料中产生大小相

的张应力，恰当地利用这个特性，可以增加制品的强度。因此，测定材料的热

膨胀系数具有重要的意义。

仪器由传感装置，电炉火，小车，基座，电器控制柜五部分组成，电驴升温

后，炉膛内的试样发生膨胀，顶在试样端部的测试杆产生与之量的位移量（如

果不计系统的热变形量的话）。这一位移量由电感位移计精确地测量出来，并由

位移显示。

为消除系统热变形量对测试结果的影响，在计算中需加上相应的补偿值才是

试样的真实膨胀值才是试样的真实膨胀值C

1、传感装置中德测试杆一端顶着试样，端连着电感位移计铁芯，试样的另一

端顶在固定的试样挡板上，因而试样在此端的自由度被限制了，所以试样的膨胀

将引起位移传感器的铁芯相应的位移。

2、试样装在试管中固定不动，进出炉膛靠移动电阻炉来实现。这样避免了试

样受到振动。电阻炉膛装在小车上，小车可在基座导轨上移动。

3、电气部分。电驴采用硅碳棒发热，炉温测定采用相应热电偶及温控仪。

五、实验结果分析:

温度/战整版系数

20

18

(

9

2