玻璃钢的热学性能检测教案2

1、冀州市职教中心 教学设计 教学设计授课学科：玻璃钢性能检测授课班级：授课教师：蔡为民授课章节：项目三任务一（二）石英管示差法测定热膨胀系数授课类型:新授学时安排：3授课题目：石英管示差法测定热膨胀系数教学目的：1、测定热膨胀系数的原理和方法2、掌握影响树脂热性能的主要因素。3、了解常用的耐热试验方法。教学重点:测定热膨胀系数;常用的耐热试验方法教学难点：测定热膨胀系教学方法：讲授教学准备：设计思路：教 学 过 程设计思路及时间分配课前探究：导入新课：石英管示差法测定热膨胀系数的原理和测试方法中包括哪些注意事项又如何计算结果，下面一一讲述。教学内容: （一） 石英管示差法测定热膨胀系数的原理1.

2、 石英管示差法的原理：试样放入石英制成的内管和外管之间，外管上端被固定，内端上端与测量装置相连接，下端与式样接触，当式样受 时，膨胀量通过石英内管传递给测量装置。2.零值确定：假设内管和外管没有试样，且内管一直伸入到外管底部，加热使之膨胀，则因内外管长度 一样，膨胀量也一样，所以测量装置示出零值。3.测量原理关系式： L测量装置的读数 L1试样伸长量 L0试样原始长度（厘米或米） T温度变化范围（） T玻璃钢试样的平均线膨胀系数（1/） 石英石英管的线膨胀系数（1/）T=L/ L0T石英上式中石英可根据石英玻璃在不同温度下的线膨胀系数来确定，L/L0T为玻璃钢平均示膨胀系数，从而计算T玻璃钢的

3、平均线膨胀系数。（二） 平均线膨胀系数测试玻璃钢线膨胀系数的测试魅影遵照国标GB2572-81规定的实验方法进行。1. 试样制造玻璃钢线膨胀系数试样为圆柱形，其直径为6-10mm，长度为50或100mm。试样端面必须平整，并与试样长轴相垂直，两端面不平行度小于0.04mm。也可以采用正方形试样，其边长为5-7mm，长度为50-100mm，每组试样不少于3个。2. 试验条件的选择试验环境条件应为：温度23±3，相对湿度4555%，试验前应在标准环境条件下放置24小时以上。试样设备选用线膨胀测定仪，要求仪器对试样能均匀加热，可以控制试样温度上升速度，能测定试样温度和相应的伸长量。加热炉均

4、温区温度波动不大于0.5。测量试样伸长变化装置的精度为0.001mm。测量试样温度装置的精度为0.5。3. 升温速度为1±0.2/分钟。试验1 试验前对试样的外观进行检查，在树脂固化峰值温度下预处理2小时或按产品技术要求处理后，在烘干箱内自然冷却至室温。2 将检查合格的试样进行编号，每个试样长度测量3次，取算术平均值。测量精确度为±0.05mm。3 试样安放在膨胀仪的石英管内，使试样轴线和膨胀石英管的轴线一致，并校准零点，使其稳定。4 试样安放好后，开动加热装置，以1±0.2/分钟的升温速度对试管加热，记录温度T及其相应的试样长度变化量T，直至所要求的实验温度。4

5、. 试验结果整理试验结果包括：（1）绘制膨胀-温度曲线，计算该曲线部分的平均线膨胀系数或按要求计算某个温度间隔内的平均线膨胀系数。（2）计算平均线膨胀系数，用下式：T1-T2=L/（KL0T）+石英L0试样在室温下的长度，毫米K测量试样伸长装置的放大倍数T温度差， T= T2-T1(四）玻璃钢耐热性能检测一 玻璃钢的耐热性玻璃钢的耐热性是指温度对其热力学性能的影响。一般来讲玻璃纤维增强材料的热稳定性比较好，在300以下，其性能无显著变化，因此玻璃钢的耐热性，主要取决于树脂基体的热稳定性。温度对树脂的影响表现在两个方面：一是物理性能变化，即温度引起树脂大分子物理状态变化，因而使力学性能大幅度下降

6、，二是化学变化，即温度引起大分子降解老化。体型高分子化合物不存在粘流态，只有玻璃态和高弹态两种。玻璃化温度（Tg）：由玻璃态向高弹态转化的温度。值得注意的是：玻璃钢材料不能在树脂基体处于高弹态工作，因为此时树脂粘结性失去刚性，弹性模量急剧下降，发生高弹变形。影响树脂热性能的主要因素有三：一是分子链的钢性；二是固化剂的性质；三是固化树脂的交联密度。二玻璃钢耐热性实验常用的耐热试验方法有：马丁耐热试验法、维卡耐热试验方法和热变形温度试验法。其共同热点是测量在规定的施力方式、载荷大小、升温速度及变形值时的温度。其本质却是测量材料在固定环境温度变化和承力条件下，温度变形曲线上的一个点。板书设计：(一)

7、石英管示差法测定热膨胀系数的原理1. 石英管示差法的原理：的原理2测量原理关系式：(二)平均线膨胀系数测试1. 试样制造2. 试验条件的选择3. 试验试验结果整理4. 试验结果整理试验结果包括：（1）绘制膨胀-温度曲线，计算该曲线部分的平均线膨胀系数或按要求计算某个温度间隔内的平均线膨胀系数。（2）计算平均线膨胀系数，用下式：T1-T2=L/（KL0T）+石英值得注意的是：玻璃钢材料不能在树脂基体处于高弹态工作，因为此时树脂粘结性失去刚性，弹性模量急剧下降，发生高弹变形。(三)影响树脂热性能的主要因素有三：一是分子链的钢性；二是固化剂的性质；三是固化树脂的交联密度。二玻璃钢耐热性实验1. 常用

8、的耐热试验方法有：马丁耐热试验法、维卡耐热试验方法和热变形温度试验法。其共同热点是测量在规定的施力方式、载荷大小、升温速度及变形值时的温试验条件的选择2. 试验条件的选择度。作业设计：1、影响玻璃钢导热系数测定结果的因素包括那些方面？2、影响树脂热性能的主要因素有哪些？3.有常用的耐热试验方法有哪几种？课堂小结：平均线膨胀系数测试1.试样制造2.试验条件的选择3.试验4.试验结果整理影响树脂热性能的主要因素有三：一是分子链的钢性；二是固化剂的性质；三是固化树脂的交联密度。玻璃钢耐热性实验常用的耐热试验方法有：马丁耐热试验法、维卡耐热试验方法和热变形温度试验法。其共同热点是测量在规定的施力方式、载荷大小、升温速度及变形值时的温度。课后反思：值得注意的是：玻璃钢材料不能在树脂基体处于高弹态工作，因为此时树脂粘结性失去刚性，弹性模量急剧下降，发生高弹变形。影响树脂热性