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更新時間:2025-11-27
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工業應用中所使用的金屬及合金,必須具備精確界定的物理性能與力學性能。為滿足目標應用場景的要求并確保材料的長期穩定性,需對硬度、強度、熱膨脹性、抗氧化性及耐腐蝕性等參數進行優化。由于純金屬往往無法滿足所需的性能要求,因此會通過添加半金屬或非金屬等其他元素將其制成合金。這類合金體系能夠對熱物理性能和力學性能進行針對性調控,進而助力研發適用于航空航天、汽車及電子行業應用場景的材料。
在這類材料的表征過程中,熱膨脹法發揮著核心作用。它能夠精確測定材料的線性熱膨脹、燒結行為、相變過程以及軟化或轉變溫度。這些參數對于評估金屬與合金在實際工作條件下的尺寸穩定性和熱性能至關重要。
借助林賽斯 DIL L75 激光熱膨脹儀,可對這些性能進行非機械接觸式測量。該激光干涉系統的分辨率可達亞納米級(低至 0.3 nm),即便對于因瓦合金或高溫合金等膨脹系數極小的材料,也能提供高重復性的測量結果。這使得激光熱膨脹法成為冶金研究、質量保證以及金屬行業工藝開發領域中工具。
林賽斯 DIL L75 激光熱膨脹儀采用激光干涉技術,以精度測定樣品的熱膨脹量及尺寸變化。樣品垂直放置于真空且密封耐壓的測量腔室內,并按照設定的加熱或冷卻程序進行溫度處理。頻率穩定的氦氖激光器會產生兩束相干光束,這兩束光束在邁克爾遜干涉儀中發生疊加。疊加后形成的干涉圖樣會隨樣品的熱膨脹或收縮成比例變化,通過干涉信號的相位偏移,可實時測定樣品的長度變化,整個過程無需機械接觸。
使用激光熱膨脹儀在空氣氣氛中對因瓦合金樣品進行了四次室溫至210℃的測量。為評估重復性,將四次連續測試結果進行比對。如圖所示,該系統展現出了優異的可重復性,誤差僅為測量全量程的0.01%。這種非接觸式測量原理,能消除傳統推桿式系統中常見的摩擦、滯后或漂移等干擾因素,與傳統推桿式熱膨脹儀相比,該激光系統的重復性提升了33倍。除具備更高精度外,激光熱膨脹儀無需基線校正或標準物質即可提供膨脹值。

熱膨脹法在材料科學、陶瓷學、冶金學和聚合物研究領域中具有廣泛作用。它能夠在接近實際應用場景的熱條件下,為材料尺寸穩定性表征、燒結動力學分析及工藝優化等提供可靠支持。林賽斯DIL L75 激光膨脹儀可在真空環境、惰性氣氛、氧化氣氛或還原氣氛下,以及-180°C至1000°C的寬廣溫度范圍內開展分析工作。其超高精度的非接觸式測量技術非常適用于膨脹系數極低或表面敏感型的材料,是陶瓷、金屬、聚合物及復合材料研究與質量控制領域的理想設備。