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这一仪器是市面上**种支持调制力(振荡型载荷)的水平式膨胀仪,通过这一方式,在热膨胀仪与热机械分析仪(TMA)、动态热机械分析仪(DMA)之间架起了桥梁、/p>
Supreme 版配置全面、功能强大,Select 版则可灵活升级。这两个版本为研究开发、与专业化的工业应用量身定做、/span>
量程与分辨率的新的标杅/p>
对于传统的热膨胀仪,测试量程与分辨率这两个参数很难两全:高分辨率只能在很小的量程中实现;如果要得到较大量程,只能牺牲一定的分辨率、/p>
新型自反馈光电位移测量系 NanoEye 克服了这一技术上的矛盾,能够同时提供**的分辨率?*的线性度与无以匹敌的宽广量程、/span>
在测试过程中,当样品发生膨胀时,图中所有的绿色部分将在线性导轨(图中蓝色部分)的引导下向后移动,并由光学解码器测出相应的长度变化、/span>
**的灵活性与测样效率
仪器为双炉体结构,可同时安装两个不同的炉体,覆盖?80℃到2000℃的宽广的温度范围。另一配置方案是配备两个相同的炉体交替使用,再结合双杆样品支架、在双样品模式下进行测试,可以极大地缩短测样周期,提高仪器使用效率、/p>
Expedis Select / Supreme 提供了众多的配置选择:单炉体 / 双炉体,手动 / 马达驱动的炉体操作, / 双样品支架,管状 / 杆状样品支架,等等等等。丰富的配置是为了适应各类应用场合、/span>
传统的热膨胀仪通常使用卡尺进行样品原始长度的测量,这可能增大测量结果的不确定性,特别对于柔软的样品。DIL 402 Expedis 可以在测试开始之前,在与测试本身等同的条件(顶杆接触位置、接触力)下自动测量样品的初始长度、/p>
对于可靠的热膨胀测量,样品在样品支架内具有稳定的置放位置相当关键。DIL 402 Expedis MultiTouch 功能使用独特的尾式顶样操作,自动将样品的置放位置调至**、/p>
DIL 402 Expedis 的热电偶位置可以灵活调整,以适应不同的样品长度。通过导向杆,可将热电偶调整至与样品长短相匹配的合适的位置,无需弯曲热电偶、/span>
如果使用的是三路质量流量控制器(MFC,选件),气体路径在仪器内部是分开的:保护气先经过测量单元,然后进入样品室,而吹扫气(两路)则直接进入样品室,保护气和吹扫气都通过炉体的出气口排出、/p>
DIL 402 Expedis 仪器炉体为真空密闭设计,配备 SiC 炉体非常适合通过毛细管与 QMS 或 FTIR 进行联用,在测试过程中对逸出的杂质、添加剂、有机粘合剂及分解产物进行深入研究分析、/p>
技术参数:
? 温度范围?180 2000C(不同炉体)
? 灵敏度:1nm/0.1nm
? 量程?#177;10000m/25000m
? 样品载荷?0mN 3N,可变,可调制(选配(/p>
? 测试模式:单样品/双样品,样品长度自动检浊/p>
? 支架类型:氧化铝、熔融石英、石?/p>
? 测试气氛:真空、氧化、还原、惰?/p>
? 样品形态:固体、液体、粉?/p>
? **功能:c-DTA?(选配)、谱图检索(Identify)(选配)、速率控制烧结(RCS)(选配(/p>
? **的Nanoeye位移传感及载荷控制技?/p>
? **的Multitouch技?/span>
**温度 2800C
*宽广的温度范図/p>
我们提供两种不同的石墨炉体,**温度分别 2400C 2800C,提供了合适的配置以测量金属、合金、陶瓷、复合材料等的热膨胀,适用于如航空航天、新能源、石?天然气、或其他尖端研究领域、/p>
通过适配器,可将石墨炉体替换成标准炉体,例如 SiC,SiO2,Cu 或不锈钢。也可以反过来配置:配备了标准炉体的 DIL 402 Expedis Supreme HT 的测量单元在后续也可改装使用超高温炉体、/p>
高温计,可在**温度下进行检浊/p>
由于 W-Rh 热电偶在 2000C 以上可能跟石墨反应,DIL 402 Expedis Supreme HT 的样品温度是使用高性能的高温计、以光学方式进行检测的,可从室温一直检测到**温度、/span>
仪器拥有精心设计的安全系统,可以对流经测量系统的冷却水与吹扫气流进行实时监控、/p>
可变的气氚/p>
DIL 402 Expedis Supreme HT 的炉体与样品室之间以保护套管(玻璃碳或氧化铝材质)进行隔离,因此可以对样品、以及加热元件使用不同的气氛。在使用氧化铝保护套管(**温度?680C)的情况下,甚至可以为样品使用空气气氛、/p>
仪器可以配备 AutoVac 系统,对样品室进行抽真空与充填,再加上内置的对高温计窗口的吹扫功能,可以有效地在氧化性与惰性氛围间进行直接切换、/span>
本例测试的复合材料由作为基体的纯碳和作为添加剂的碳纤维构成。它具有良好的机械强度和热稳定性?初,这种材料仅应用于航空航天领域。目前,它也被广泛应用于锅炉设备制造、中空玻璃和半导体等行业中、/p>
C/C 材料的热膨胀系数取决于其纤维结构。本例中,测试了 45 度纤维方向(黑线)和0度纤维方向(红线),两条曲线都展现出纤维增强复合材料的特征行为: 300-400C 附近达到*小尺寸,随后膨胀、/p>
2000C 时, 45 度纤维方向样品的相对长度变化(dL/L0%)及对应的平 CTE 分别 0.155% 0.78110-6 1/K(黑线),而平行纤维方向样品的相对长度变化(dL/L0 %)及对应的平 CTE 分别 0.144% 0.72710-6 1/K,前者仅比后者高 7%,这说明材料性能对空间取向的依赖度不高、/p>
升温速率?K/min,He 气氛,恒定接触力?25mN,石墨样品支架、/p>
图示为相对长度变化曲线(实线)和 20 度为参考温度的平均热膨胀系数曲线(m.CTE)(虚线)、/em>
铝合金样品室温到熔融过程体膨胀测量
本测试对铝基合金在加热过程中的行为进行研究。图中所示为体膨胀曲线(dV/V0,黑线)和密度改变曲线(红线),两者均可基于测量得到的热膨胀数据,在 Proteus? 软件中计算获得、/p>
铝合金在经过一段线膨胀过程后在 559C(c-DTA 的外推起始温度,蓝色虚线)开始融化,须有特殊容器才能进行相应实验、/p>
在熔融过程中样品会有明显膨胀,此时两相区同时存在液态和固态,温度高于 622C 时,样品完全熔融,在体积增大的同时,样品的密?终减 10%(从 2.66 g/cm3 变为 2.40 g/cm3)、/p>
c-DTA 曲线(蓝色)可以明显看出在熔融过程中有吸热效应、/p>
升温速率?K/min,气氛:He,恒定接触力?50mN,氧化铝样品支架,氧化铝容器、/p>
图示为体积膨胀曲线(黑色实线),计算所得密度曲线(红色实线),c-DTA曲线(蓝色虚线)
钨是一种易氧化的金属,但是基于 Expedis Supreme 的真空设计并结合 OTS? 系统,样品可以在纯净的He气氛下测试以获得其真实的膨胀行为,测量时不需要还原性气氛来抑制表面氧化(发生表面氧化时样品颜色会改变)、/p>
实验中,计算所得的 20C 1500C 下的平均 CTE 5.14310-6 1/K,与理论值仅仅相 1.410-8 1/K。理论值为 5.12910-6 1/K(来自NIST标准数据表)、/p>
样品长度?5.00mm,升温速率?K/min,气氛:He,恒定接触力?50mN,氧化铝样品支架、/p>
图示为样品的长度变化(黑色实线),理论值曲线(红色虚线,NIST标准数据表)
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