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金属线膨胀系数测量实验报告.doc

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金属线膨胀系数测量实验报告.doc

1梧州学院学生实验报告成绩:指导教师:专业:班别:实验时间:实验人:学号:同组实验人:实验名称:金属线膨胀系数测量实验目的:1、学习测量金属线膨胀系数的一种方法。2、学会使用千分表。实验仪器:型号规格单位数量备注FB712型金属线膨胀系数测定仪台1被测件测试架台1千分表只1传感器连接线根2L=80cm红黑各一根小漏斗只1电源线根1实验讲义(说明书)本1注意事项:1、做实验前必须精读FB712型金属线膨胀系数测定仪的使用说明书,正规操作。2、注意千分表的使用规范。FB712型金属线膨胀系数测量仪实验装置示意图【实验原理】材料的线膨胀是材料受热膨胀时,在一维方向的伸长。线胀系数是选用材料的一项重要指标。特别是研制新材料,少不了要对材料线胀系数做测定。固体受热后其长度的增加称为线膨胀。经验表明,在一定的温度范围内,原长为L的物体,受热后其伸长量△L与其温度的增加量△t近似成正比,与原长L亦成正比,即:△L=α·L·△t(1)2式中的比例系数α称为固体的线膨胀系数(简称线胀系数)。大量实验表明,不同材料的线胀系数不同,塑料的线胀系数最大,金属次之,殷钢、熔融石英的线胀系数很小。殷钢和石英的这一特性在精密测量仪器中有较多的应用。几种材料的线胀系数材料铜、铁、铝普通玻璃、陶瓷殷钢熔凝石英数量级1510C1610C16102C1710C实验还发现,同一材料在不同温度区域,其线胀系数不一定相同,某些合金,在金相组织发生变化的温度附近,同时会出现线胀量的突变。另外还发现线膨胀系数与材料纯度有关,某些材料掺杂后,线膨胀系数变化很大。因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段。但是,在温度变化不大的范围内,线胀系数仍可认为是一常量。为测量线胀系数,我们将材料做成条状或杆状。由(1)式可知,测量初始杆长L、受热后温度从t1升高到t2时的伸长量△t和受热前后的温度升高量△t(△t=t2-t1),则该材料在(t1,t2)温度区域的线胀系数为:tLL(2)其物理意义是固体材料在(t1,t2)温度区域内,温度每升高1℃时材料的相对伸长量,其单位为(℃)-1测量线胀系数的主要问题是如何测伸长量△L。我们先粗估算一下△L的大小,若L=250mm,温度变化t2一t1≈100℃,金属的α数量级为×10-5(℃)-1,估算△L=α·L·△t≈0.2

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