热膨胀系数是指物体在温度变化时,单位温度变化时长度的变化量。在铝电解槽中,碳素材料的热膨胀系数对于电解槽的稳定运行非常重要。因此,本标准规定了铝用碳素材料热膨胀系数的测定方法。
1. 试样制备
试样应选取代表性好、表面平整、无明显缺陷的碳素材料。试样应切割成长方形或正方形,边长应大于20mm,厚度应大于5mm。试样应在室温下放置24小时以上,使其达到平衡状态。
2. 测量装置
测量装置应包括热电偶、温度计、加热装置、试样支架等。其中,热电偶应选用铜-铜镍热电偶,温度计应选用精度高于0.1℃的数字温度计。
3. 测量步骤
(1)将试样放置在试样支架上,试样支架应与试样接触面积大于50%。
(2)将热电偶的一端固定在试样上,另一端连接数字温度计。
(3)将试样放置在加热装置中,加热装置应能够控制加热速率和加热温度。
(4)将加热装置加热至试样温度达到50℃时,开始记录试样温度和时间。
(5)每隔10℃记录一次试样温度和时间,直至试样温度达到200℃。
(6)将试样从加热装置中取出,放置在室温下自然冷却。
(7)记录试样冷却过程中的温度和时间,直至试样温度降至室温。
4. 数据处理
根据测量结果,绘制试样温度-时间曲线。根据试样温度-时间曲线,计算出试样在不同温度下的长度变化量。根据试样长度变化量和试样尺寸,计算出试样在不同温度下的热膨胀系数。
相关标准
GB/T 228.1-2010 金属材料拉伸试验 第1部分:室温试验方法
GB/T 228.2-2010 金属材料拉伸试验 第2部分:高温试验方法
GB/T 228.3-2010 金属材料拉伸试验 第3部分:低温试验方法
GB/T 228.4-2010 金属材料拉伸试验 第4部分:等温时效试验方法
GB/T 228.5-2010 金属材料拉伸试验 第5部分:热循环试验方法