熱膨脹分析儀在一定的溫度程序、負載力接近於零的情況下,測量樣品的尺寸變化隨溫度或時間的函數關係。膨脹係數是指物質在熱脹冷縮效應作用之下,幾何特性隨著溫度的變化而發生變化的規律性係數,常見的膨脹係數有三種類型:
1.線膨脹係數:α=ΔL/(L*ΔT);
2.麵膨脹係數:β=ΔS/(S*ΔT);
3.體膨脹係數:γ=ΔV/(V*ΔT)。
其中線膨脹係數廣泛被用於表征材料的熱性能。
在熱膨脹係數測試過程中,加熱速率是一個重要試驗設置參數,加熱速率的設置直接影響熱膨脹係數測量的準確性。一般來說,加熱速率越小,熱膨脹係數測量的準確性越高,但相應的整個測試過程時間就會很長。因此,在實際熱膨脹係數測試過程中,針對不同被測材料樣品,選擇合理的加熱速率則顯著非常重要,從而實現既能保證測量的準確性,又能縮短整個測試過程時間。
一直以來加熱速率對熱膨脹係數測試結果的影響隻是一個*的常識,很少有專項研究對這種影響進行係統性考核試驗和報道。在較高加熱速率下,溫度在整個樣品中的分布並不均勻,因此可以觀察到相對膨脹的一些延遲。這種不同加熱速率所帶來的延遲效應在熱分析測試中非常典型,可以在差熱分析、熱重分析和其他熱分析技術中找到,但這種延遲性描述和表征並不直觀,特別是在熱膨脹係數測試中並不能直觀描述加熱速率的影響。