环氧胶线性热膨胀系数的测定

2016-01-04  浏览量:1037
背景:
物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。线性热膨胀系数是材料的主要物理性质之一,它是衡量材料的热稳定性好坏的一个重要指标。提高材料的线性热膨胀系数可以提升材料以下相关性能:1.提高材料的热稳定性:降低材料的线膨胀系数,提高材料的热稳定性,提高材料的使用安全性;2.提高材料的强度: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等的张应力,恰当地利用这个特性,可以增加制品的强度;3.焊接或熔接:当两种不同的材料彼此焊接或熔接时,都要求二种材料具备相近的膨胀系数, 如两种不同金属的焊接,玻璃仪器的焊接加工,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热膨胀系数。
 
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。因此,测定材料的热膨胀系数具有重要的意义。
 
1. 案例背景
接收到客户环氧胶测试样品,要求根据ASTM E831-14用热机械分析法测定固体材料线性热膨胀的试验方法完成测试。
 
2. 测试方法简述
A.样品外观照片:
 
材料热分析
图1. 样品测试前外观图片
 
B.测试标准:ASTM E831-14用热机械分析法测定固体材料线性热膨胀的试验方法
 
测试程序:
试样的制备:长度2-10mm,宽和厚不超过10mm,上下表面平行
1.将送检样品做成TMA测试样品,样品长宽大小约为5mm,测试方向上的两表面要水平且平整。
2 仪器开机,设置试验参数,测试前,恒温水浴需要开机预热至少3H,设备及软件开机预热至少1H。
3 对样品施加恒定的加载力力4.0KPa±0.1KPa,打开基线文件,选择基线加样品的测量模式,编程运行,升温速度5℃/min。
5. 测试结束,待冷却至室温后取出样品。
6. 实验结束后,对实验所得曲线分析,得出相应的测试结果。
 
材料热分析
图2. 试验装置原理图
 
试验记录:
1) 测试样品高度; 
2) 设置温度范围; 
3) 设置升温速率; 
测试结果:
 
测试样品 方向 温度区间(℃) 测试结果[μm/(m•℃)]
环氧胶 厚度方向 -20~120 96.2
 
材料热分析
图3. 样品测试曲线图
 
C.测试图片:
 
材料热分析
图4. 测试图片
 
D. 测试结果记录
该环氧胶样品在温度区间-20~120℃的线性膨胀系数为96.2μm/(m•℃).
 
3. 结论
该环氧胶样品在温度区间-20~120℃的线性膨胀系数为96.2μm/(m•℃),与客户给出的规格值进行比较可知,样品符合客户的生产需求。
 
4. 参考标准
ASTM E831-14用热机械分析法测定固体材料线性热膨胀的试验方法
 
*** 结束 ***
 
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