α-Al2O3三种线膨胀系数研究

采用微机全自动高温热膨胀仪(RPZ—03P)研究了α—Al2O3烧结样品的热膨胀曲线,求得样品的平均线膨胀系数为(7.85±0.02)×10-6/℃;分析了样品动态线膨胀系数与温度的关系曲线,在150~1 050℃范围内,样品动态线膨胀系数随温度升高而增加,所有温度点动态线膨胀系数的平均值为样品的平均线膨胀系数;得到了样品瞬态线膨胀系数与温度关系曲线,发现随着温度升高,瞬态线膨胀系数不断减小。     

Fe78Si9B13非晶合金薄带线膨胀系数的研究

应用光的干涉原理,通过观察干涉条纹吞进或吐出圆环个数,采用电加热法,用迈克尔逊干涉仪测量Fe78Si9B13非晶合金薄带在加热状态时纵向的微小伸长量,进而实现该非晶合金薄带纵向线膨胀系数的测量。实验结果表明:当温度t在(12—33)℃之间,该合金线膨胀系数α随测量温度升高而逐渐增大;当温度t在(33-131)℃之间该合金的线膨胀系数α随测量温度升高而逐渐减小。     

FeCuNbSiB非晶薄带的模量和线膨胀系数研究

采用单辊法制备了宽4.5mm、厚25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9晶薄带.并用Q800动态热机械分析仪(DMA)测试了非晶薄带的弹性模量、线形变和线膨胀系数随着测试温度的变化关系.结果表明,非晶薄带的弹性模量随着测试温度的升高而减小;非晶薄带的线形变都随着测试温度的升高而增大;非晶薄带的线膨胀系数在50～150℃温度范围内随着测试温度的升高而增大,在150～300℃温度范围内随着测试温度的升高而减小.     

FeCuNbSiB非晶薄带的模量和线膨胀系数研究

采用单辊法制备了宽4．5mm、厚25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9晶薄带。并用Q800动态热机械分析仪（DMA）测试了非晶薄带的弹性模量、线形变和线膨胀系数随着测试温度的变化关系。结果表明，非晶薄带的弹性模量随着测试温度的升高而减小；非晶薄带的线形变都随着测试温度的升高而增大；非晶薄带的线膨胀系数在50-150℃温度范围内随着测试温度的升高而增大，在150-300℃温度范围内随着测试温度的升高而减小。     

粗集料对水泥混凝土热工参数的影响

基于改进的光杠杆系统和护热平板法测定了水泥混凝土的线膨胀系数和导热系数,分析了粗集料类型以及粗集料含量对二者的影响．研究结果表明,粗集料类型不同时,集料本身的线膨胀系数越大,该种集料的混凝土线膨胀系数也越大,导热系数的变化规律也相同;粗集料类型相同时,线膨胀系数随粗集料含量的增加而增大,而导热系数在一定范围内随粗集料含量的增加而减小．此外,在10～50℃范围内逐级升高或降低相同温度时,混凝土膨胀量大致相同,膨胀量对不同温度区间的敏感性无明显差异．     

高温对活性粉末混凝土抗压强度和热膨胀性能的影响

研究了不同钢纤维掺量的活性粉末混凝土(RPC)高温后的抗压强度和20~800℃温度段内的线膨胀系数,借助TGDSC测试手段对RPC热膨胀性能变化规律进行机理分析。结果表明:随温度升高,RPC抗压强度呈下降趋势,在200℃内下降缓慢;200℃以上下降较快;钢纤维掺量越高,剩余抗压强度越高;线膨胀系数总体呈现先升高后下降的趋势,钢纤维掺量为1%时较素RPC大,钢纤维掺量大于等于2%时较素RPC小。     

莫来石/硅酸盐低膨胀率粘接材料固化机理与结构性能

以硅酸钠水溶液、莫来石粉体为原料制备了低膨胀率的莫来石/硅酸盐粘接材料,并通过FT-IR、XRD、NMR等方法对不同温度下热处理的样品进行了表征。结果表明,材料的固化反应发生在室温与400℃之间,为硅酸钠水溶液中的链式或环式聚硅酸、莫来石粉体上的铝羟基间缩合脱水反应,构建了以硅、氧、铝为主的三维体型网状结构;所制备的具有低膨胀系数的莫来石/硅酸盐粘接材料在100～400℃的温度范围,线膨胀系数为(1.2～3.7)×10-6K-1,600℃时线膨胀系数最大为1.45×10-5K-1,套接压缩剪切强度达25MPa。     

Al2O3,Al3Zr颗粒增强Al-12%Si基原位复合材料的高温热膨胀性

以Al-12%Si和Zr(CO3)2作为反应组元,通过原位反应法制备出Al2O3,Al3Zr颗粒增强铝硅基复合材料,通过快速凝固成型得到铸态试样.用热膨胀仪测试了材料在50～500℃范围内的膨胀位移与温度的关系,进而得出平均线膨胀系数.结果表明:在同一温度条件下,随颗粒理论体积分数增加,复合材料的平均线膨胀系数减小.温度是影响平均线膨胀系数的重要因素.当试样温度在50～300℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐增加;当试样温度在300～500℃时,随温度增加,平均线膨胀系数逐渐减小;300℃时平均线膨胀系数最大.用Rom、Turner和Kerner模型计算了理论热膨胀系数.比较发现,实测值更接近Turner模型理论预测值.最后通过界面残余热应力分析指出具有高温低膨胀性的(Al2O3+Al3Zr)p/Al-12%Si颗粒增强铝基复合材料能有效防止材料高温时的塑性变形.     

温度作用对石灰岩的热学与力学性能影响

温度作用对石灰岩性能的影响在液化天然气储存、核工程建设、地下煤气及地热资源开发等工程中均有涉及,为了研究石灰岩在不同温度环境下的热学及力学性能,通过自主研发的力-温度同步施加试验装置,对石灰岩进行了从常温至高温300℃以及从常温至低温-165℃的变温加载耦合试验。通过原位补偿方法,将温度与力引起的应变输出分离,进而得到石灰岩的线膨胀系数(CLTE)及其随温度的变化规律。通过加载试验,建立不同温度下的应力-应变关系曲线,进而得到石灰岩的弹性模量随温度的变化规律。试验结果表明:温度从0℃降温到-165℃时,石灰岩的线膨胀系数平均下降了86%,弹性模量下降了10%。当温度为30～300℃时,石灰岩的线膨胀系数平均提高了58%,弹性模量则增加了60%。     

利用霍尔元件测量空心铜管的线膨胀系数

膨胀系数用于表征固体材料的物理属性,具有广泛的科研和实践意义.为了减少物理量的测量个数、提高测量精度,根据霍尔元件在梯度磁场中的位移与霍尔电压的线性关系,提出了一种新的利用霍尔元件测量空心铜管线膨胀系数的实验方法.通过该方法测得一定温度范围内（20.6℃-70.6℃）空心铜管的线膨胀系数为1.6747×10-5/℃,与理论值1.67×10-5/℃相比,相对误差仅为0.27％,表明该测量方法具有较好的理论与实际应用价值.     

激光干涉法测固体的线膨胀系数

给出了一种利用迈克尔逊激光干涉法测量铜棒线膨胀系数的实验设计及其操作方法.采用激光干涉法测量材料线膨胀系数和传统的顶杆法相比具有测量准确,测量分辨率高等优点,特别适合于对线膨胀系数较低的固体材料进行测量.     

可伐合金与铜复合材料热膨胀特性

研究和分析了可伐合金与无氧铜复合材料的热膨胀曲线和在热循环中(室温至400℃)复合材料的热膨胀特性。测定了复合材料中不同复合比(体积%)对热膨胀性能的影响。结果表明,虽然可伐合金和无氧铜的膨胀系数差异很大,但芯材无氧铜占复合线总体积比小于22％时,铜芯对复合线的总体积热膨胀曲线的特征不变。     

用简化模型证明晶体线膨胀系数与温度无关

当温度不很低时，晶体线膨胀系数与温度无关这一结论在一些热学书中已有用玻耳兹曼分布律，并藉助于函数求粒子对平衡位置平均位移的积分证法。由于晶体的热膨胀现象可用两个粒子相互作用模型来说明，作者通过εp-r曲线，根据能量均分定理，用简化模型，定性地得出了相同的结论。     

高温下钢筋混凝土梁热应力研究

为探究升温过程中混凝土与钢筋因膨胀变形差异产生的热应力,利用原位补偿法测出混凝土组成材料在30～300℃区间内的相关力学参数,基于Mori-Tanaka法推出混凝土线膨胀系数,导出理论热应力值.并且通过实测钢筋的约束应变得到钢筋混凝土梁在温度梯度下的热应力.试验结果表明：水泥砂浆和石灰石的线膨胀系数随着温度的升高整体呈上升趋势,而弹性模量、泊松比反之;超过100℃后,梁内混凝土受到钢筋施加的拉应力,且拉应力随温度的升高而增大;在300℃时,热应力达144 MPa.其导致的钢筋与混凝土黏结性能及相关材料力学性能的退化在设计中应予以重视.     

单层AlN类石墨烯材料热力学性质随温度的变化研究

考虑原子振动的非简谐效应,搭建了固体物理模型,研究了氧化铝(AlN)类石墨烯材料的热膨胀系数、格林乃森参量和弹性模量等热力学性质随温度的变化规律.结果表明:①简谐近似下, AlN类石墨烯材料不发生热膨胀,它的线膨胀系数为零,格林乃森参量和弹性模量均为常量,这些结果与实际不符,因此必须考虑非简谐效应;②考虑非简谐效应后, AlN类石墨烯材料的格林乃森参量、线膨胀系数和弹性模量均随温度的升高而非线性增大,变化范围分别为:0.547～0.630,8.57×10~(-5)～3.60×10~(-3) K~(-1)和58.54～500.00 N/m,且温度愈高,非简谐效应愈显著;③AlN类石墨烯材料的线膨胀系数和弹性模量在数值上虽与AlN块状晶体不同,但它们随温度的变化规律相似.     

SiC材料导热系数和热膨胀系数与温度关系

研究冷等静压ＳｉＣ材料导热系数和热膨胀系数与温度的关系。结果表明，ＳｉＣ材料导热系数（λ）与温度（Ｔ）成反比，其线膨胀系数（ａ）与温度成正比。从理论上探讨了提高其热稳定性的途径；给出了ＳｉＣ材料导热系数和线膨胀系数与温度之间的关联式，为高温陶瓷换热器的设计及应用提供科学依据。     

水泥-水玻璃双液注浆材料工程性能及孔隙结构

水泥-水玻璃双液注浆材料由于其凝胶时间短、早期强度高、材料经济且来源广泛等诸多优点,而被大量用于工程注浆堵水中.通过黏度试验、凝胶时间试验、线膨胀试验与低温氮气吸附试验,深化了对双液注浆材料基本性能的认识,同时结合试验结果提出最优双液注浆材料配合比.凝胶时间试验表明,在水泥掺量增加、温度升高的过程中,浆液的凝胶时间从148~367s减少到71~211s;黏度试验表明,由20℃升温到50℃时,黏度从10.39~178.57m2/s非线性降低到6.84~83.58m2/s,浆液表现出明显的非牛顿流体的特性;浆液结石体低温氮气吸附条件下,浆液孔径分布在2~10nm,浆液孔隙分布均匀,不易发生渗漏现象;凝固后的浆液结石体线膨胀系数在30℃到60℃有下降趋势,但浆液仍表现为热膨胀性,而在大于70℃时线膨胀系数变为负值,浆液结石体出现收缩性质.     

颗粒增强铝基复合材料的制备及热膨胀性能

以复合材料在电子封装方面的应用为目标,选择粒径大约为4μm的Al2O3、AlN和SiC颗粒,采用挤压铸造法方法制备了颗粒体积分数为40%的3种铝基复合材料。研究表明,所制备的复合材料组织致密,颗粒均匀分布。对比分析表明,复合材料的平均线膨胀系数(CTE)在11.51×10-6～18.62×10-6/K之间并随着加热温度的升高而增大。SiCp/2024复合材料的CTE实测值最低,AlNp/6061次之,Al2O3p/2024略高;Al2O3p/2024的实测值与Kerner模型预测值相符得较好,而AlNp/6061复合材料与ROM模型符合得较好,SiCp/2024复合材料的实测值介于Shapery模型的上下限之间。     

K2x Ba1-xZr4(PO4)6系统的合成及热膨胀行为

用固相反应法合成了属于NZP结构的K2xBa1-xZr4(PO4)6固溶体系统，采用逐步推进的最小二乘法对各组成的高温X射线衍射图作了仔细的指标化和精密点阵常数测定，精确计算了晶格常数随温度的变化。由轴向膨胀系数αa和αc计算得出的平均线膨胀系数-↑α与由顶杆法热膨胀仪测得的陶瓷样品热膨胀系数基本吻合。     

线膨胀系数对屋架的变形影响分析

该文以一个人字形钢屋架作为基本模型,通过结构有限元计算分析软件ansys对其建立静态模型,并施加约束和荷载进行计算,分析了人字形钢屋架在线膨胀系数变化下的变形的差异.计算结果显示：在不同线膨胀系数的情况下,模型的各个杆件以及节点处的变形都很大的变化,所得到的结论可以为建筑工程研究和设计提供相关的依据.