专利名称：一种高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法
技术领域：
本发明属于金属材料线膨胀系数测量技术领域，尤其涉及一种高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法。
背景技术：
线膨胀系数是金属的力学性能重要性能之一，通常在常温下构建，在高温下使用时膨胀。为抵消热膨胀造成的应力，需预留膨胀缝。线膨胀系数对总尺寸结构设计计算的关键参数，材料内部热应力的分布和大小密切相关，必须考虑其线膨胀系数的匹配和差异对结构、性能的影响。此外，通过对材料线膨胀系数随温度变化曲线的测定，可以进行材料分析研究。现有实验室用立式或卧式顶杆间接法对金属材料线膨胀系数的测量加热条件难于使温度分布均匀一致，顶杆和支持器之间的膨胀量难以相互抵消，所以膨胀的测量值需要校正、不节省测量样品，只适于线性良好没有弯曲的材料，而且对有弯曲特别是对弹性模量大的金属丝材料尚未发现有效的测量方法；电加热法中加热炉要有足够的恒温带，该方法的缺点是稳定性差。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本发明提供了一种高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，常温下在弹性限度内采用拉伸法很好地克服了弹性模量大、弯曲特性显著的金属丝能容易测量其线膨胀系数；加热源采用稳定可靠的通蒸气法；样品金属丝与测试组件之间易产生热阻，减少了相互影响带来的测量误差；结合CCD数据采集系统提高了测量精度。本发明实施例是这样实现的，一种高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，常温下在弹性限度内采用拉伸法，加热源采用稳定可靠的通蒸气法；该方法包括先测出金属丝在拉力F作用下以及在温度&时刻的长度(Λ lf+l)再测出温度升到t2时长度的增加量Λ It ；
最后把数据代入
权利要求
1.一种高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，其特征在于，常温下在弹性限度内采用拉伸法，加热源采用通蒸气法；该方法包括先测出金属丝在拉力F作用下以及在温度时刻的长度(Λ1 +1)；再测出温度升到t2时长度的增加量Λ It ；Al,最后把数据代P = (A// + /)(,2 _0_ ΑΙα翻线臟系数α O
2.如权利要求1所述的高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，其特征在于， 在常温下固体的长度I与温度t之间的关系
3.如权利要求2所述的高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，其特征在于， 根据式⑴可得
4.如权利要求3所述的高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，其特征在于， 由(2)，(3)式相比消去I。整理后得出
5.如权利要求4所述的高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，其特征在于， 测量结果对炭钢丝，线胀系数的平均值α的标准不确定度为
全文摘要
本发明公开了一种高弹性模量金属丝材料线膨胀系数的测量方法，先测出金属丝在拉力F作用下以及在温度t1时刻的长度(Δlf+l)，再测出温度升到t2时长度的增加量Δlt；最后把数据代入得到线膨胀系数α。常温下在弹性限度内采用拉伸法很好地克服了弹性模量大、弯曲特性显著的金属丝能容易测量其线膨胀系数；加热源采用稳定可靠的通蒸气法，具有足够的恒温时间，受其他因素的干扰小；样品金属丝与测试组件之间易产生热阻，减少了相互影响带来的测量误差；结合CCD数据采集系统提高了测量精度；可以节省大量的测量材料，加热时容易使金属样品温度分布均匀。
文档编号G01N25/16GK103048353SQ201210569780
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者王新兴, 张科智 申请人:河西学院