發(fā)布日期：2022-12-03 10:06 瀏覽次數(shù)：
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了耐火材料熱膨脹測定的定義、原理、設(shè)備、試樣、試驗(yàn)步驟、結(jié)果計(jì)算、試驗(yàn)誤差和試驗(yàn)報(bào)告。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于測定耐火材料的線膨脹率、平均線膨脹系數(shù)和瞬時(shí)線膨脹系數(shù)。
本標(biāo)準(zhǔn)包含以下兩種熱膨脹試驗(yàn)方法。
a）示差法；
b）頂桿法。
下列文件對于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。
GB/T 4513.5 不定形耐火材料 第5部分：試樣制備和預(yù)處理（GB/T 4513.5-2017，ISO 1927-5:2012,MOD)
GB/T 5989 耐火材料 荷重軟化溫度試驗(yàn)方法 示差升溫法（GB/T 5989-2008，ISO 1893：2005,IDT)
GB/T 7321 定形耐火制品試樣制備方法
GB/T 8170 數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定
GB/T 16839.1 熱電偶 第1部分：分度表
GB/T 16839.2 熱電偶第2部分：允差
下列術(shù)語和定義適用于本文件。
3.1
初始溫度 starting point temperature
T0
用于記錄熱膨脹量的起點(diǎn)溫度（通常是室溫）。
3.2
下限溫度 lowest limit temperature
T1
在某個(gè)溫度范圍內(nèi)測量線膨脹的最低溫度。
3.3
上限溫度 highest limit temperature
T2
在某個(gè)溫度范圍內(nèi)測量線膨脹的最高溫度。
3.4
線膨脹率 linear thermal expansion percentage
Ei
室溫至試驗(yàn)溫度間，試樣長度的相對變化率，用％表示。
注：Ei＝ΔLi/L0×100。
3.5
線膨脹曲線 linear thermal expansion curve
以橫坐標(biāo)表示溫度，縱坐標(biāo)表示線膨脹率的曲線。
3.6
升溫線膨脹曲線 rising temperature expansion curve
試樣隨溫度的升高而產(chǎn)生線膨脹的曲線。
3.7
降溫線膨脹曲線 declining temperature expansion curve
試樣隨著溫度的降低而發(fā)生長度變化的曲線，通常用來測定試樣在冷卻過程中尺寸的變化。
3.8
平均線膨脹系數(shù) average linear thermal expansion coefficient
αT2-T1
在某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)試樣隨溫度升高的長度變化量ΔL（＝L2-L1）與初始長度L0和溫差ΔT（＝T2-T1）的比值。
注：αT2-T1＝ΔL/（L0ΔT），試樣的長度L1和L2分別是溫度T1和T2時(shí)的長度，αT2-T1的單位是℃-1。
3.9
瞬時(shí)線膨脹系數(shù) instantaneous linear thermal expansion coefficient
αTi
當(dāng)ΔT（＝T2 - T1）趨近于0時(shí)的平均線膨脹系數(shù)。
注：瞬時(shí)線膨脹系數(shù)αTi即在某個(gè)溫度Ti下對應(yīng)的線膨脹率曲線上那點(diǎn)切線的斜率值，單位為℃-1。
3.10
參考樣 reference sample
已知線膨脹率和線膨脹系數(shù)的參考試樣。
注：參考樣的尺寸應(yīng)與普通試樣相同。
4.1 原理
在加熱爐中以一定速率加熱圓柱體試樣，連續(xù)記錄溫度和試樣的高度變化，從而得到試樣的線膨脹率、線膨脹率曲線、瞬時(shí)線膨脹系數(shù)和平均線膨脹系數(shù)。
4.2 設(shè)備與材料
4.2.1 熱膨脹測試儀
4.2.1.1 概述
熱膨脹測試儀的加壓棒、試樣和支撐棒同軸垂直放置在加熱爐內(nèi)，如圖1所示。在整個(gè)試驗(yàn)過程中都要保持同軸垂直狀態(tài)，在中心軸方向?qū)悠肥┘?.01MPa的載荷（或按合同方約定載荷），升溫時(shí)試樣產(chǎn)生的線膨脹可以通過內(nèi)示差管和外示差管的相對長度變化量計(jì)算得出。示差管分別與上墊片和下墊片相接觸，上下墊片與試樣的上下表面相接觸。壓力變化量應(yīng)不超過±1N。
說明：
1——加壓棒；
2——上墊片；
3——測溫?zé)犭娕迹?/p>
4——控溫?zé)犭娕迹?/p>
5——試樣；
6——下墊片；
7——內(nèi)示差管；
8——外示差管：
9——支撐棒；
10——測量裝置。
圖1 熱膨脹測試儀示意圖（試樣變化率的測試裝置在儀器的下方）
4.2.1.2 熱膨脹測試儀的組成
熱膨脹測試儀由以下部分組成：
a) 加壓棒：外徑不小于45mm的圓柱形耐火材料。加壓棒的端面應(yīng)平整并有可以穿過內(nèi)外示差管的同軸內(nèi)孔（見圖3）。
b) 支撐棒：外徑不小于45mm的圓柱形耐火材料。支撐棒的端面應(yīng)平整并帶有可以穿過內(nèi)外示差管的同軸內(nèi)孔（見圖1和圖2）。
c) 墊片：用于防止試樣由于化學(xué)反應(yīng)而與加壓棒和支撐棒發(fā)生粘連。墊片可以是外徑大于50mm，厚度為5mm～10mm的硅酸鋁耐火材料，例如高溫?zé)Y(jié)莫來石和氧化鋁耐火材料，或者氧化鎂和尖晶石耐火材料。下墊片（見圖1和圖2）和上墊片（見圖3）也應(yīng)有可以穿過內(nèi)示差管的同軸內(nèi)孔（內(nèi)徑為10mm）。當(dāng)試樣會與墊片材料發(fā)生反應(yīng)時(shí)，例如測量硅質(zhì)制品時(shí)，應(yīng)將鉑或鉑銠墊片（厚度為0.2mm）放置在試樣和墊片之間（見圖2）。
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