YS T 63.4-2006 铝用炭素材料检测方法 第4部分热膨胀系数的测定.pdf

I C S 7 1 .1 0 0 . 1 0Q 5 2yS中华人 民共和 国有 色金属行 业标 准Y S / T 6 3 . 4 -2 0 0 6铝用炭素材料检测方法第 4 部分热膨胀系数的测定C a r b o n a c e o u s m a t e r i a l s u s e d i n t h e p r o d u c t i o n o f a l u m i n i u m- P a r t 4 : D e t e r m i n a t i o n o f t h e t h e r m a l e x p a n s i o n c o e f f i c i e n t( I S O 1 4 4 2 0 : 2 0 0 5 , C a r b o n a c e o u s ma t e r i a l s f o r t h e p r o d u c t i o n o f a l u m i n i u m-B a k e d a n o d e s a n d s h a p e d c a r b o n p r o d u c t sDe t e r mi n a t i o n o f t h e c o e f f i c i e n t o f t h e r ma l d i l a t a t i o n, MOD)2 0 0 6 - 0 3 - 0 7 发布2 0 0 6 - 0 8 - 0 1 实施国家发展和改革委员会发 布Y S / T 6 3 . 4 -2 0 0 6月 U吕 Y S / T 6 3 ( 铝用炭素材料检测方法 共有2 0 部分: Y S / T 6 3 . 1 第 1部分阴极糊试样焙烧方法、 焙烧失重的测定及生坯试样表观密度的测定 Y S / T 6 3 . 2 第2 部分阴极炭块和预焙阳极 室温电阻率的测定 Y S / T 6 3 . 3 第 3 部分热导率的测定比较法 - Y S / T 6 3 . 4 第4 部分 热膨胀系数的测定 - - Y S / T 6 3 . 5 第 5 部分有压下底部炭块钠膨胀率的测定 - - Y S / T 6 3 . 6 第 6 部分开气孔率的测定液体静力学法 -Y S / T 6 3 . 7 第 7 部分表观密度的测定尺寸法 -Y S / T 6 3 . 8 第 8 部分二甲苯中密度的测定比重瓶法 -YS / T 6 3 . 9 第 9 部分真密度的测定氦比重计法 -Y S / T 6 3 . 1 0 第 1 0 部分空气渗透率的测定 YS / T 6 3 . 1 1 第 1 1 部分空气反应性的测定质量损失法 YS / T 6 3 . 1 2 第 1 2 部分预焙阳极 C O : 反应性的测定质量损失法 - Y S / T 6 3 . 1 3 第 1 3 部分 杨氏 模量的 测定 静 测法 YS / T 6 3 . 1 4 第 1 4 部分抗折强度的测定三点法 -YS / T 6 3 . 1 5 第 1 5 部分耐压强度的测定 - - Y S / T 6 3 . 1 6 第1 6 部分 微量元 素的 测定X 射线荧光光 谱分析方法 -Y S / T 6 3 . 1 7 第 1 7 部分挥发分的测定 -Y S / T 6 3 . 1 8 第 1 8部分水分含量的测定 . Y S / T 6 3 . 1 9 第 1 9 部分灰分含量的测定 -Y S / T 6 3 . 2 。 第 2 。部分硫分的测定 本部分为第 4 部分 本部分修改采用了I S O 1 4 4 2 0 : 2 0 0 5 ( 铝生产用炭素材料一预焙阳极和定型炭素制品一热膨胀系数的测定 。为方便对照， 在附录 A中列出了本部分的章条和对应的I S O 1 4 4 2 0 : 2 0 0 5 章条的对照表。 本部分修改采用I S O 1 4 4 2 0 : 2 0 0 5 时， 将其目 录、 前言、 引言删除， 并根据国内的 具体情况增加和修改了一些规定， 这些规定用垂直单线标识在它们所涉及的条款的页边空白处。这些规定有: 一一4 . 5中长度测量设备仅规定误差; 取样按照 Y S / T 6 2 . I , Y S / T 6 2 . 2 , Y S / T 6 2 . .3 和 Y S / T 6 2 . 4进行; - 一 规定试样为圆柱体， 尺寸为0 5 0 m mX 5 0 m m , 本部分的附录 A为资料性附录。 本部分由全国有色金属标准化技术委员会提出并归口。 本部分由中国铝业股份有限公司郑州研究院负责起草。 本部分由山东晨阳碳素股份有限公司、 中国铝业股份有限公司河南分公司、 兰州连城铝业有限责任公司参加起草。 本部分主要起草人: 张树朝、 于易如、 王芝敏、 程新兰、 李波 本部分 由全国有色金属标准化技术 委员会负责解释。YS / T 6 3 . 4 -2 0 0 6铝用炭素材料检测方法第 4 部分热膨胀系数的测定范围本部分规定了铝用炭素材料在 2 0 到3 0 0 之间的线性热膨胀系数的测定方法。本部分适用于测定铝用炭素材料在 2 0 到 3 0 0 之间的平均线性热膨胀系数2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本部分的条款。凡是注日 期的引用文件， 其随后所有的修改单( 不包括勘误的内容) 或修订版均不适用于本部分， 然而， 鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件， 其最新版本适用于本部分。 Y S / T 6 2 . 1 铝用炭素材料取样方法第 1 部分底部炭块 Y S / T 6 2 . 2 铝用炭素材料取样方法第2部分侧部炭块 Y S / T 6 2 . 3 铝用炭素材料取样方法第3部分预焙阳极 Y S / T 6 2 . 4 铝用炭素材料取样方法第 4部分阴极糊 Y S / T 6 3 . 1 铝用炭素材料检测方法第 1部分阴极糊试样焙烧方法、 焙烧失重的测定及生坯试样表观密度的测定术语和定义下列术语和定义适用于本部分线性热膨胀系数( l i n e a r t h e r m a l e x p a n s i o n c o e f f i c i e n t )线性热膨胀系数 a ( t ) 按公式( 1 ) 计算- ( t )( 1 )dl一dl1一1 一-式 中:a ( t ) 线性热膨胀系数; 单位为每开尔文分之一( 1 / K ) ; l 试样在温度t 时的长度; 单位为米( m) ;d Z、 .、 ， ， ， _ 、 _ ， . _ ， .， 、_二_ _ ， 、而 试件仅度MMIE 的艾化， 早位为木母汁不又( m / K ) a平均线性热膨胀系 数( a v e r a g e l i n e a r t h e r m a l e x p a n s i o n c o e f f i c i e n t )平均线性热膨胀系数 a ( t , , t , ) 按公式( 2 ) 进行计算州一尔1一11 -一“ ( ，t, 一 去 li - - l ,-(2 )式 中:a ( t , I t 2 ) 平均线性热膨胀系数， 单位为每开尔文分之一( 1 / K ) ， 考虑了此温度范围内 试样架和 导杆的膨胀; ， 、 起始温度， 单位为摄氏度( ) ; t , 终点温度 ， 单位为摄氏度( ) ;YS / T 6 3 . 4 -2 0 0 6 t 14方法原 理试样起始温度t 、 时的长度， 单位为毫米( mm) ;试样终点温度t : 时的长度， 单位为毫米( mm) o 平均线性热膨胀系数通过热导杆膨胀计来测定， 试样放到低膨胀材料( 如缝石玻璃) 制成的试样架仁 ， 用炉子加热， 试样长度的改变通过一个导杆传送到炉子外面的机械、 光学或电子测量装置上 平均线性热膨胀系数通过测量试样长度的改变量、 原始长度和温度的变化计算而得， 要把测试温度范围内试样架和导杆的膨胀量考虑在内.除非特别说明， 测定温度的区间， 下限为 2 0 0 C( 即室温) ， 上限为 3 0 0 0 C。5仪器及设备5 . 1 膨胀计: 配有试样架和推杆， 可由隧石玻璃制造。另还应配有机械、 光学或电子测量装置( 误差为士。 . 0 5 m m) ， 温度高于 3 0 0 时可抽真空或气体保护。5 . 2 炉子: 在试样的长度范围内温度控制精度在士0 . 5 %范围内。5 . 3 温度测量装置: 如带显示器的热电偶， 精度在士0 . 5 %之内， 用来测定试样的平均温度。5 . 4 长度测量设备: 误差小于士。 . 2 %5 . 5 校准样品: 由在测量范围内已知热膨胀率的材料制成， 具有相同的几何尺寸， 校准样品的热膨胀率应由设备制造厂家或者得到授权的权威机构的认定。6取样和制样6 . 1 底部炭块、 侧部炭块、 预焙阳极分别按照 YS / T 6 2 . 1 , YS / T 6 2 . 2 , Y S / T 6 2 . 3 取样。除去样品表面的灰尘或在测试期间可能脱落的部分。阴极糊按照YS / T 6 2 . 4取样， 再按照Y S / T 6 3 . 1 焙烧后取得试样 。6 . 2 将所取样品加工成圆柱体。试样尺寸为 0 5 0 mmX5 0 m m,6 . 3 试样的各表面都应进行加工， 以保证导杆和试样的平行度偏差不超过 。2 m m6 . 4 在试样侧面的中央钻一个至少1 mm深的孔， 与热电偶的接点连接。6 . 5 必要时， 试样可预先在 1 0 0 0 无氧化性气氛中退火以除去残余应力。7测定步骤7 .， 校准 用校准样品根据 6 . 2 来校准膨胀计( 5 . 1 ) 07 . 2测0 将试样放进膨胀计( 5 . 1 ) ， 保证试样的末端和导杆紧密接触。同时将热电偶( 5 . 3 ) 的接点放人试样侧 面的孔 。 测量起始温度 t时试样的原始长度 乙。如果导杆端面和试样端面没有完全吻合， 用连接片使之吻合 测定开始前， 通过调节设备、 或记录表、 或光敏纸的零点， 使系统清零当使用双膨胀计时， 两个膨胀计进行正交记录， 要分别确定每个膨胀计的记录轴 把试样架放到炉子( 5 . 2 ) ( 已经预先预热) 中， 当试样达到终点温度 t时， 测量并记录试样的长度 1 2 。 如果终点温度 t 。 超过 3 0 0 时， 应通人保护气体或进行真空保护， 防止试样被氧化测定结果 的表示 和计算按照公式( 3 ) 计算平均线性热膨胀系数 a ( t l I t z ) :YS / T 6 3 . 4 -2 0 D 6一“ ( ，t2， 一 1 1 At可 “ 走 =下 一 . 泞二 十 . U k ( ir 式 中 : t , 起始温度， 单位为摄氏度( ) ; t 2 终点温度， 单位为摄氏度 ) ; l 试样起始温度t , 时的长度 ， 单位为毫米( m m) ; h 试样终点温度t : 时的长度， 单位为毫米( m m) ; a k 试样架和推杆在测试温度范围内的平均线性热膨胀系数 单位为开尔文分之一( 片 计算结果修约至小数点后两位数字。4 精 密度9 . 1 重复性 重复性限 r =0 . I O X 1 0 - ( 1 / K)9 . 2 再现性 再现性限R =O . 1 7 X 1 0 - ( 1 / K) .1 0 检测报告 检测报告包括以下内容 a )试样 的种类和标记 ; b