DIL试原理及应用

1、热膨胀仪（热膨胀仪（dil）测试原理及应用测试原理及应用耐驰仪器（上海）有限公司dil402pcrt1600dil402c-1802000dil402cdrt1600dil402e-2602800dildil基本原理基本原理在一定的温度程序（升降恒温及其组合）过程中，测量样品长度的变化。 dildil应用范围应用范围热膨胀仪（dil）可以广泛应用于陶瓷材料、金属材料、聚合物、建筑材料、耐火材料、复合材料等领域。 线膨胀与收缩 玻璃化温度 致密化和烧结过程 热处理工艺优化 软化点检测 相转变过程 添加剂和原材料影响 反应动力学研究 样品支架与特殊样品容器样品支架与特殊样品容器 可更换的样品支架（

2、石英、氧化铝）适用于不同的材料与温度范围 特殊样品容器可测试粉末样品和熔融金属样品仪器配件仪器配件dildil图谱实例图谱实例100200300400500温度 /-202468dl/lo *10-300.20.40.60.81.01.21.4 *10-4 /k-1-0.500.51.01.5t. *10-5 /k-100.20.40.60.81.0dl/dt *10-3 /(1/min)dl/l0 曲线phys. alpha 曲线tech. alpha 曲线玻璃棒样品dl/l0 一次微分曲线样品长度：49.60mm升温速率：5k/min支架系统：石英标样：al2o3, 50mm起始点: 50

3、7.4 温度./25.0, 450.0 :t. /(1/k)11.76e-06527.1 526.1 拐点: 526.1 tref = 20.0 图谱标注释义图谱标注释义phys. alpha（物理膨胀系数）（物理膨胀系数）：(t)=(1/l0)*(dl/dt)p 它是计算单位长度样品在每个温度点上其长度变化随温度（t）的瞬间的变化率，即在温度坐标上dl/l0曲线当前点的斜率。由此以温度为横坐标画出一条曲线即为 phys. alpha 曲线。dl/l0 一次微分曲线与物理膨胀系数曲线相似，区别在于曲线上的点表征的是当前长度变化（dl/l0）随时间（t）的瞬间变化率，即在时间坐标上dl/l0曲线

4、当前点的斜率。tech. alpha（工程膨胀系数）：（工程膨胀系数）：(t1-t2) = (l/l0)(t2) - (l/l0)(t1) / (t2-t1)它是计算单位长度样品在一定温度区间（t1,t2) 内的平均的长度变化率。由此以温度为横坐标画出一条曲线即为 tech. alpha 曲线。应用应用砖制粘土砖制粘土陶瓷坯体烧结陶瓷坯体烧结sta 可以精确分析陶瓷坯体的脱水、粘接料的烧失以及相转变温度和热焓，直接比较质量变化、热流和热膨胀性能 (dil 402 c) 可以更清楚地了解坯体在加热过程中的变化。素坯及瓷釉热膨胀匹配素坯及瓷釉热膨胀匹配推测陶瓷烧结制度推测陶瓷烧结制度2004006

5、0080010001200温度 /-2.5-2.0-1.5-1.0-0.500.5dl/lo /%-8-6-4-20246dl/dt *10-2 /(%/min)dl/l0 一次微分曲线dl/l0 曲线唐巩县古陶瓷样品 gx-02客户：上海博物馆实验室样品长度：22.91mm升温速率：800c 前 5k/min，800c 后 2k/min石英相转变1354.9, -2.86%烧结收缩段膨胀段拐点: 558.8 1262.3 温度./32.0, 800.0 :t. /(1/k)4.8276e-06-3.296 %0.440 %1083.3 1322.2 558.5 仪器文件项目标识日期/时间实验

6、室操作者netzsch dil 402epgx-02.dl3gx-022004-1-9 16:54:51ngb shanghai labxu liang样品材料气氛温度校正文件范围段测量 模式/类型correction, 22.910 mmceramic-/- / -/-tcalzero.tmx25/5.00(k/min)/800/2.00(k/min)/1380/1-2/2标准膨胀/样品 + 校正样品支架表样品支架材料校正文件校正表校正材料校正/测量 范围备注al2o3ne.sclal2o3corr-25-800-5k-1380-2k-al2o3(031218).cl3al2o3ne.scl

7、al2o3820/5000 m8mm 样品衬,前后两个?gx-02.ngbxu liang 23-03-2004 13:22通过热膨胀曲线，可以推测陶瓷制品的烧结制度。宋代古陶瓷宋代古陶瓷典型的玻璃热膨胀曲线： 玻璃化温度 tg，位于热膨胀曲线切线外延交点，也就是斜率变化起始点（525） 软化点，由曲线的峰值温度点确定（573） 玻璃化转变温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度玻璃化转变温度同批次的两个样品进行测试，平均偏差1%在金属制件生产领域，人们越来在金属制件生产领域，人们越来越广泛地采用有限元软件进行铸越广泛地采用有限元软件进行铸造模拟。在模拟过程中，必须输造模拟。在模拟过程中，必须输入精确

8、的金属热物性参数（固态入精确的金属热物性参数（固态和液态）和液态）液态金属热物性测量液态金属热物性测量使用特殊容器，可以测量金属粉末和液态金属的热膨胀，并计算其密度变化。液态金属测量液态金属测量耐热合金耐热合金 inconelinconel 718 718 密度变化密度变化airbus a 340-300, photo: airbus industry / lufthansaflgel, photo: daimler-benz aerospace airbus航空航天材料（碳纤维复合材料）航空航天材料（碳纤维复合材料）由于增强纤维的作用，平行于纤维方向的热膨胀显著降低，垂直于纤维方向的膨胀仍然

9、保持聚合物本身的特性。纤维增强聚合物：热膨胀的各向异性纤维增强聚合物：热膨胀的各向异性酚醛树脂酚醛树脂 项目 : 日期/时间 : 实验室 : 操作者 : 标识 : 样品 : c0025 2006-5-11 16:58:47 nis dai 7520# 酚醛树脂, 15.300 mm 材料 : 气氛 : 温度校正文件 : 范围 : 段 : 模式/测量类型 : empty -/- / -/- / -/- tcalzero.tmx 25/5.0(k/min)/310 1/1 标准膨胀/样品 + 修正 样品支架表 : 样品支架材料 : 校正文件 : 标准校正表 : 标准校正材料 : 校正/测量范围 :

10、 fused_si.scl fused silica corr-25-300-5k-fusedsilic-15(060510).cl3 fused_si.scl fused silica 520/5000 m 仪器 : netzsch dil 402 ep 文件 : m:dil402pcsample2006.05c0025 csdnslgsdata酚醛树脂7520#-15.dl350100150200250300温度 /012345dl/lo /%-50050100t. *10-6 /k-1t. *10-6 /k-1主窗口 2006-05-15 16:34 用户: dai shikun7520

11、#-15.ngb 酚醛树脂7520 样品长度：15.30mm 升温速率：5k/min 支架系统：石英 标准样品：石英 温度./ 25 .0, 180.0 : t. /(1/k) 27 .2932e-06 起始点: 207 .3 232 .5 25 .0 温度./ 25 .0, 300.0 : t. /(1/k) 82 .4878e-06rosat , photos: carl zeiss agvlt , photo: eso零膨胀材料零膨胀材料zerodur (”zerodur (”零膨胀材料零膨胀材料”) )dil 402 c的高灵敏度（1.25 nm）可精确测量微小的热膨胀，膨胀系数重复性达10-9 1/kc-dtac-dta当样品发生热效应时，其温度会与程序温度发生微妙的偏差，当该热效应为吸热时样品的温度会稍低于程序温度，相反当热效应为放热时样品的温度会略高于程序温度。以样品温度为横坐标，以样品温度与程序温度之差t为纵坐标，就可画出一条c-dta曲线。c-dta:c-dta:陶瓷坯体烧结陶瓷坯体烧结利用c-dta功能可以方便地检测出脱水、有机物的烧失、粘土的失水以及相转变的温度c-dtac-dta的应用的应用利用c-dta功能可以检测出升温过程的液化以及降温过程的固化速率控制烧结速率控制烧结速率控制烧