全自動高溫熱膨脹系數測試儀

名稱：全自動高溫熱膨脹系數測試儀

型號：RPZ-03P（立式）/RPZ-03W（臥式）

最高溫度：1700 ℃

試樣長度：50 mm 或 100 mm（標配夾具）

位移分辨率：0.1 μm

控溫方式：多段可編程PID，升溫速率 0.1–10 ℃·min?1

測試氣氛：空氣（默認）；可選惰性氣體或真空接口

數據輸出：實時膨脹曲線、平均線膨脹系數 α、瞬時膨脹系數 α(T)、軟化點 T?、玻璃化轉變溫度 Tg 等

執行標準：GB/T 7320-2008、ASTM E831、ISO 7991

核心結構（立式 RPZ-03P）

加熱爐體

硅鉬棒發熱體，三段獨立控溫，均溫帶 ≥60 mm（±2 ℃）。

爐膛內襯真空成型高純氧化鋁纖維，熱惰性小，升溫速率可編程至 10 ℃·min?1。

位移測量系統

頂桿/試樣同材質（Al?O? 或 SiC），匹配膨脹，減少“空白”誤差。

非回彈 LVDT 傳感器，直線導軌導向，軸向力 ≤0.2 N，保證軟材料不壓潰。

自動送樣機構

步進電機驅動升降平臺，試驗結束自動退桿，防止高溫蠕變粘桿。

氣氛控制模塊（選配）

石英玻璃內管＋O 型氟膠圈密封，可通 Ar、N?（純度 ≥99.9%），流量 0–200 mL·min?1。

機械泵 + 分子泵接口，極限真空 5×10?3 Pa（需更換密封爐管）。

軟件功能（Thermo-Exp 3.0）

向導式試驗設置：材料名稱、尺寸、溫度程序、氣氛參數一次輸入，后續自動匹配修正系數。

實時曲線：膨脹量 ΔL、膨脹率 ΔL/L?、α(T) 三線同屏；支持任意溫區段截取重算。

異常點剔除：自動識別“頂桿滑移”“樣品崩裂”突變，并給出重測提示。

報告導出：一鍵生成 Word/PDF，含原始數據、儀器編號、操作員電子簽名，滿足 GLP。

典型技術指標（驗證數據）

表格

復制

項目 指標

零飄（室溫–1000 ℃，空載） ≤±0.5 μm

相對示值誤差（NIST SRM 739 硼硅玻璃，25–300 ℃） ≤±1%

重現性（n=6，高鋁磚 100–1000 ℃） 1σ=0.05×10?? K?1

長期穩定性（連續 8 h，1000 ℃恒溫） ≤0.3 μm

安裝與維護要點

環境要求

溫度 15–30 ℃，濕度 ≤65%RH，無強磁場、無腐蝕性氣體，地面承重 ≥200 kg。

首次校準

采用標準 Pt 棒（α=9.0×10?? K?1，25–1000 ℃）或 NIST 玻璃標樣，三點溫度（200 ℃、600 ℃、1000 ℃）校準系統靈敏度。

日常維護

每 50 爐次檢查頂桿直線度，彎曲＞0.02 mm 即更換；

每月用無水乙醇清潔 LVDT 鐵芯，防止積塵造成回差；

硅鉬棒在 ≥1600 ℃ 使用后自然降溫速率 ≤5 ℃·min?1，可顯著延長壽命。

快速操作步驟（現場版）

打開冷卻水（≥0.2 MPa），確認爐體外殼＜40 ℃。

裝樣：?8×50 mm 試樣兩端磨平平行度 ≤0.02 mm，輕推頂桿至接觸力 0.1 N。

軟件新建任務→選“自定義”→升溫 5 ℃·min?1 到 1500 ℃→保溫 10 min→降溫。

點擊“自動運行”，儀器完成送樣、測試、退桿、熄火全過程。

試驗結束導出 CSV，用 Excel 截取 200–800 ℃ 區段計算平均 α，報告值通常保留三位有效數字。

可選附件（若后續升級）

激光測長模塊：非接觸，適合軟熔樣品（>1200 ℃ 粘度 <10? dPa·s）。

DSC 同步擴展：在爐底開孔，同步采集熱流信號，實現膨脹-相變聯合分析。

可視化窗口：Φ30 mm 石英窗 + CCD，實時觀察燒結彎曲、軟化圓角。