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工业用绝热制品低温热膨胀系数的测定

1范围

本文件规定了在低温（-196℃~25℃）下确定线性热膨胀系数的设备和步骤，受试样可能的温度限

制。本文件不适用于在试验过程中由于结合水损失或其他相变而产生尺寸变化的产品。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其必威体育精装版版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T4132绝热术语（ISO9229，IDT）

GB/T34183建筑设备及工业装置用绝热制品热膨胀系数的测定

3术语和定义

GB/T4132和GB/T34183界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

3.1

低温sub-ambienttemperature

-196℃到25℃，在此温度范围内使用绝热制品以减少热流失。

4方法A-光学法

4.1原理

随着制品温度变化，制品的线性尺寸发生变化，通过光学测试方法进行测试与表征（示例见图1）。

1

标引序号说明：

1——光源

2——光

3——准直透镜

4——平行光源，宽度大于试样

5——试样，尺寸10～30mm

6——传感器，宽度大于平行光源

7——试验箱

图1光学法设备示例

4.2设备

4.2.1光源系统

能够向试样和传感器提供宽体平面平行光柱的InGaN光源。应使用准直透镜，使光源平行度达到2

（≈0.009696mrad）。

4.2.2光传感器系统

使用传感器探测光柱与试样阴影。然后使用数字边缘检测处理器评估传感信号，灵敏且准确地测量

−5

试样在温度变化前后的尺寸。长度精度值应在要求范围内校准至2×10×。

0

4.2.3试验箱与冷却系统

能够将被测样品的平均温度保持在所需测试温度的±0.5K以内。

在试验温度改变为另一温度的过程中，试验箱应能将温度变化速率限制在1℃/min。在试样上方装

有液氮冷却系统，下方装有加热元件的碟状试验箱通常适用于光学膨胀法。试验箱应设有两个可使光柱

通过的孔。孔的尺寸与试样和光源相符，以保证温度分布均匀。

注：实践中发现液氮是最令人满意的冷却剂。冷却系统可以由压力控制阀和氮气源（例如杜瓦瓶）组成，将液氮送

入热交换器。

4.2.4温度测试装置

使用适用于测试的校准热电偶，精度为±0.5K。

热电偶连接至一个持续记录器。如果只需要两个温度之间的平均线性热膨胀系数，则只应在此温度

下进行测量。如果需要一个温度范围内的完整曲线，则应以连续方式完成。

4.2.5试样制备仪器

使用合适的锯条或薄壁管状刀具来制备试样。薄壁管状刀具是一种一端锋利的壁薄钢管，可用于切

割圆柱状试样。

4.3试样

4.3.1试样尺寸

试样尺寸应与设备的尺寸相适应，并且小于光柱的宽度，通常为10mm至30mm。由于其尺寸较小，试

样应仔细选择具有代表性的待测制品。

2

试样可为柱状或块状。如果使用块状试样，梯形横截面有利于避免位置偏差的影响，其中顶线不会

影响极限的测量。对于各向异性材料，应标明并记录方向。

试样可为硬质或柔性材料，但透明材料不适用。

4.3.2试样制备

应去除所有表皮、贴面和/或涂层。

试样应使用薄壁管状刀具从制品上锯下或切割，切割方向为线性热膨胀系数应测方向和记录线性尺

寸的方向。

特殊情况下，在规定条件下的退火或干燥处理等特殊制备要求应由相关产品标准给出。

对于各向异性的制品，在长度方向和宽度方向均应进行测量。

4.3.3试样数量

试样数量应在相关产品标准中给出。如未规定，应至少