23材料热膨胀系数测定南京理工大学PPT课件
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《材料的热膨胀》课件
总结
概述本次课程的主要内容和要点。 强调材料的热膨胀在现代工程中的重要性和应用前景。
材料的热膨胀
本课件将详细介绍材料的热膨胀现象，包括基本概念和定义，热膨胀与温度、 结构、化学组成的关系，以及热膨胀的表征和测量方法。我们还将探讨热膨 胀在机械工程、建筑结构和电子设备等领域的应用。
概述
介绍材料的热膨胀的基本概念和定义。 解释材料的热膨胀与温度、结构、化学组成等因数、线膨胀系数、体膨胀系数等参数来表征材料的热膨胀。 详细介绍各个参数的定义和物理意义。
热膨胀的测量
描述材料热膨胀的测试方法和实验仪器。 探究不同测试方法对材料热膨胀的影响。
应用
分析材料热膨胀的相关应用领域，如机械工程、建筑结构、电子设备等。 介绍一些常见的应用案例，并说明其原理和优缺点。
材料热膨胀系数测定 PPT
▪ 线膨胀率是指由室温至试验温度间，样品 长度的相对变化率。
二、实验原理
▪ 热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化。 其表示方法常分为线膨胀率和线膨胀系数 两种。测定时，以一定的升温速度，加热 试样到指定的测试温度，测定试样随温度 变化而发生的伸长量。
▪ 线膨胀率是指由室温至试验温度间，样品 长度的相对变化率。
材料热膨胀系数测定
一、实验目的
了解材料的膨胀曲线对生产的指导意义； 掌握示差法测定材料热膨胀系数的原理和
方法。 利用材料的热膨胀曲线确定材料的特征温
度，如玻璃转化温度。
二、实验原理
▪ 热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化。 其表示方法常分为线膨胀率和线膨胀系数 两种。测定时，以一定的升温速度，加热 试样到指定的测试温度，测定试样随温度 变化而发生的伸长量。
▪ 电炉采用硅碳管作为发热元件，莫莱石纤 维为保温材料。
▪ 样品部件由外套管、位移传递杆组成。 1000℃以下测试用石英管、杆；1000℃以 上用刚玉管、杆。样品尺寸为Φ6～ 8×40mm。
▪ 采用电感调频式位移传感器，量程为 ±2.5mm，配套有二次仪表位移控制仪，分 辨率1μ，精度0.10％。
▪ 温度控制器具有手动和自动功能，输出的 电压值可以手动调节，因此升温速率可手 动设定或由程序曲线设定。
▪ 气氛控制器由气源、稳压阀流量计组成， 可同时采用双路供气。气氛一般用氧化气
氛（O2 ）或保护气氛（N2）。
▪ 计算机系统分别与温度控制器和位移传感 器测控仪连接，其配套的数据采集与处理
软件可以自动的采集温度、位移量及对应
时间，计算和处理数据，绘制伸长、温度
曲线和数据报表功能。
四、实验步骤
1. 按测试要求选择中、高温系统样品部件， 中温(1000℃以下)用石英管、杆；高温 （1000℃以上）用刚玉管、杆。
二、实验原理
▪ 热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化。 其表示方法常分为线膨胀率和线膨胀系数 两种。测定时，以一定的升温速度，加热 试样到指定的测试温度，测定试样随温度 变化而发生的伸长量。
▪ 线膨胀率是指由室温至试验温度间，样品 长度的相对变化率。
材料热膨胀系数测定
一、实验目的
了解材料的膨胀曲线对生产的指导意义； 掌握示差法测定材料热膨胀系数的原理和
方法。 利用材料的热膨胀曲线确定材料的特征温
度，如玻璃转化温度。
二、实验原理
▪ 热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化。 其表示方法常分为线膨胀率和线膨胀系数 两种。测定时，以一定的升温速度，加热 试样到指定的测试温度，测定试样随温度 变化而发生的伸长量。
▪ 电炉采用硅碳管作为发热元件，莫莱石纤 维为保温材料。
▪ 样品部件由外套管、位移传递杆组成。 1000℃以下测试用石英管、杆；1000℃以 上用刚玉管、杆。样品尺寸为Φ6～ 8×40mm。
▪ 采用电感调频式位移传感器，量程为 ±2.5mm，配套有二次仪表位移控制仪，分 辨率1μ，精度0.10％。
▪ 温度控制器具有手动和自动功能，输出的 电压值可以手动调节，因此升温速率可手 动设定或由程序曲线设定。
▪ 气氛控制器由气源、稳压阀流量计组成， 可同时采用双路供气。气氛一般用氧化气
氛（O2 ）或保护气氛（N2）。
▪ 计算机系统分别与温度控制器和位移传感 器测控仪连接，其配套的数据采集与处理
软件可以自动的采集温度、位移量及对应
时间，计算和处理数据，绘制伸长、温度
曲线和数据报表功能。
四、实验步骤
1. 按测试要求选择中、高温系统样品部件， 中温(1000℃以下)用石英管、杆；高温 （1000℃以上）用刚玉管、杆。
金属材料热膨胀系数的测定PPT资料
• 式中
3
α——T资1料—的平—均开线膨场胀系测数定； 时的温度；
由图中可•见，T膨2胀—仪—上千普分通表的定读数为为300℃〔假设需求，也可定为其他温度〕；
α表=2α3石-1+•常ΔL见/(LΔ钢Δ铁LT—)资料—线试膨胀样系数的23伸-5 长值，即对应于温度T2与T1时千分表读数之差值，以
mm记录；
-----
------
----
铬钢
11.2
11.8
12.4
13
----
13.6
--
3Cr13
10.2
11.1
11.6
12.8
11.9
12.3
1Cr18Ni9Ti 16.6
17
17.2
17.5
17.9
二、实验原理概述
• 图23-1是石英膨胀仪的任务原理表示图，
• 由图中可见，膨胀仪上千分表的读数为
•
ΔL=ΔL1－ΔL2
• ΔL1=ΔL +ΔL2
• 根据定义，待测试的线膨胀系数为：
• α=(ΔL+ΔL2)/(LΔT)
•
=ΔL/(LΔT)+ ΔL2/(LΔT)
• 其中：ΔL2/(LΔT)=α
二、实验原理概述
图23-1 石英膨胀仪的任务原理分析图
二、实验原理概述
• T1——开场测所定以时的：温度；
添加的长度，单位为cm•cm-1•℃-1〔即℃-1〕。
• 假设物体原来的长度为L0，温度升高后长度的添
加量为ΔL，那么
•
ΔL/L0=α1ΔT
23-1
• 式中 α1——线膨胀系数，也就是温度每升高1℃
时，物体的相对伸长。
材料的热膨胀.ppt
设在平衡位置时，两个原子间的互作用势能是：U(r0); 产生相对位移x后，两个原子间的互作用势能是：U(r0+ x），此时 原子间距变为r=r0+ x，将U(r0+ x）在平衡位置附近用泰勒级数展 开如下：
U r
U r0
dU dr
r0
x
1 2!
d 2U dr 2
对于六角和三角晶系，膨胀系数由二个方向的热膨胀系数决定， 即平行和垂直六角（三角）柱体晶轴：
11 22 ,33 //
六角、三角、四角晶系的平均热膨胀系数：
1 3
//
斜方晶系的热膨胀三个垂直方向的热膨胀系数：
3 1 2 3
2.3.4 铁磁性转变
线膨胀系数： l
l0T
体积膨胀系数： V
V0T
相应的真膨胀系数为：
T
dl l0dT
dV
V0dT
t
对于立方晶系：
3
t1
t2
t
2.3 影响热膨胀的因素
2.3.1 合金成分与相变
如果合金形成均一的单相固溶体，则合金的膨胀系数一般是介于组 元的膨胀系数之间，符合相加律的规律。
2 材料的热膨胀与导热性
热胀冷缩是自然规律，但为什么热胀冷缩呢？就一定会热 胀冷缩吗？什么情况下会出现热缩冷胀?
2.1 热膨胀来自原子的非简谐振动
固体材料热膨胀本质归结为点陈结构中的质点间平均距离随温度 升高而增大。 简谐近似：当原子离开其平衡位置发生位移时，它受到的相邻 原子作用力与该原子的位移成正比。
2.3.2 晶体缺陷
由空位引起的晶体变化可写成：
U r
U r0
dU dr
r0
x
1 2!
d 2U dr 2
对于六角和三角晶系，膨胀系数由二个方向的热膨胀系数决定， 即平行和垂直六角（三角）柱体晶轴：
11 22 ,33 //
六角、三角、四角晶系的平均热膨胀系数：
1 3
//
斜方晶系的热膨胀三个垂直方向的热膨胀系数：
3 1 2 3
2.3.4 铁磁性转变
线膨胀系数： l
l0T
体积膨胀系数： V
V0T
相应的真膨胀系数为：
T
dl l0dT
dV
V0dT
t
对于立方晶系：
3
t1
t2
t
2.3 影响热膨胀的因素
2.3.1 合金成分与相变
如果合金形成均一的单相固溶体，则合金的膨胀系数一般是介于组 元的膨胀系数之间，符合相加律的规律。
2 材料的热膨胀与导热性
热胀冷缩是自然规律，但为什么热胀冷缩呢？就一定会热 胀冷缩吗？什么情况下会出现热缩冷胀?
2.1 热膨胀来自原子的非简谐振动
固体材料热膨胀本质归结为点陈结构中的质点间平均距离随温度 升高而增大。 简谐近似：当原子离开其平衡位置发生位移时，它受到的相邻 原子作用力与该原子的位移成正比。
2.3.2 晶体缺陷
由空位引起的晶体变化可写成：
23.材料热膨胀系数测定-南京理工大学
三、实验器材 激光粒度分析仪 玛瑙研钵/球磨罐 球磨机 电热磁力搅拌器 高温硅钼棒电炉 分析天平等
四、实验步骤
采用甘氨酸-硝酸盐法制备陶瓷氧化物粉体，按既定组成化 学计量比称料、配成溶液，加入金属离子总量2倍左右 的甘氨酸，快速搅拌，加热至200℃至发生自燃烧反应， 燃烧产物在高温炉中900℃煅烧，煅烧产物研磨后即得 氧化物粉体。 配置金属硝酸盐溶液，加入沉淀及氨水、碳酸钠或络合剂， 待形成沉淀物或溶胶后，干燥后选择某一温度煅烧。
五、数据记录及处理 1）数据记录
温度 伸长 温度 伸长 温度 伸长
2）绘制曲线 以伸长量为纵坐标，温度为横坐标绘制热膨 胀曲线。 3）结果计算 按公式α=α石英+ΔL/(L0×ΔT)计算平均热膨 胀系数。
六、思考题 1）影响材料热膨胀系数的因素主要有哪 些？ 2）从热膨胀曲线可获得哪些有用的信息？
五、数据记录及处理
提交一套翔实的氧化物粉体制备工艺参数，详细记 录每一步的实验条件和现象。
六、思考题
1）粉体的粒径有几种表示方法，颗粒度分布有哪些 测试方法？ 2）粉体的颗粒度分布对陶瓷的烧结性能和力学性能 有怎样的影响？
实验讲义
实验名称：无机材料颗粒度分布 实验学时：2学时 指导教师：江金国
一、实验目的
1）了解粉体颗粒度的物理意义及其在科研与生产中 的作用； 2）掌握颗粒度的测试原理及测试方法； 3）熟悉陶瓷材料的制备工艺流程及烧结性能、硬度 等测试技术。
二、实验原理
激光粒度分析法是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象 测试粒度分布的。 由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行 的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的 地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。当光束 遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光 的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。
材料的热膨胀ppt课件
可编辑课件PPT
5
部分材料的线性膨胀系数
材料名称
Al Ti Cr Fe Ni Cu W Invar合金6Ni-Fe 铸铁 黄铜 Si Al2O3 SiC Si3N4 石英玻璃
αl /10-6 K-1 24.9 9.2 10.60 16.7 17.1 17.18 5.19 0~2 10.5 ~ 12 18.5 ~ 21 6.95 8.8 4.7 2.7 0.5
αl
Cu-Au合金
Байду номын сангаас膨胀系数
rE / %
可编辑课件PPT
8
2.相变对热膨胀的影响
当金属和合金发生一级或二级相变时, 其膨胀
量和膨胀系数都会发生变化。
一级相变：金属与合金中的大多数相变都属于
一级相变, 一级相变的特征是能量、体积和晶
体结构的不连续变化, 即是转变将伴随比容的
突变, 相应的膨胀系数将有不连续的变化, 其转
的物理性能。
Timmesfeld等人研究了空位对固体热膨胀的影 响。由空位引起的晶体附加体积变化为:
Q/kT]
△ V = BV0exp[-
式中，Q 是空位形成能，B 是常数， V0是晶体
0k时的体积，k 是玻耳兹曼常数，T 是温度( K
可编辑课件PPT
10
4.晶体各向异性对热膨胀的影响
由于晶体结构的不对称性, 在不同的晶轴上产生 不相等的热膨胀, 所以晶体的热膨胀量也需要用六 个独立的参数来表征。
原子间相互作用的势能曲线
可编辑课件PPT
3
二、 热膨胀系数
定义：在等压(p一定)下，单位 温度变化所导致的体积变化， 即热膨胀系数。
可编辑课件PPT
4
线膨胀系数α：α=ΔL/(L*ΔT)
材料热膨胀系数课件
光学干涉仪可以精确测量材料的长度 变化，结合温度记录，可以获得材料 的热膨胀系数。
利用热膨胀仪测量
热膨胀仪是一种专门用于测量材料热 膨胀系数的仪器，通过测量材料在不 同温度下的长度变化来计算热膨胀系 数。
02
材料热膨胀系数的应 用
在材料科学中的应用
材料性能研究
热膨胀系数是材料的重要性能参 数之一，对于材料性能研究具有 重要意义。通过研究材料的热膨 胀系数，可以了解材料的热稳定
重点
本课件重点介绍了材料热膨胀系数的定义、测量方法和影响因素，以及在不同材料中的应用和表现。 通过对这些内容的深入学习和理解，可以更好地掌握材料热膨胀系数的相关知识和技能，为实际应用 提供指导。
结语
难点
本课件的难点主要在于如何理解和掌握 不同材料的热膨胀系数及其影响因素， 以及如何将所学知识应用到实际工程实 践中。为了更好地掌握这些难点，需要 结合实际案例和实践经验进行学习和理 解。
03
影响材料热膨胀系数 的因素
材料成分
不同材料具有不同的热膨胀系数，这 是由于材料成分的差异。例如，金属 的热膨胀系数通常比非金属高。
化学键的强度和类型也会影响材料的 热膨胀系数。例如，离子键和共价键 材料的热膨胀系数通常较低，而金属 键材料的热膨胀系数则较高。
微观结构
01
材料的微观结构对其热膨胀系数 有很大的影响。例如，晶格结构 、晶体取向和晶粒尺寸等都会影 响材料的热膨胀系数。
03
新材料研发：随着新材料技术的不断 发展，未来将会有越来越多的新型材 料被研发和应用到生产实践中。这些 新型材料可能具有一些特殊的物理和 化学性质，例如高热膨胀系数、低热 导率、强吸波性能等，这些性质将为 材料的应用和设计带来新的机遇和挑 战。因此，对于新材料研发来说，需 要深入研究和掌握材料的热膨胀系数 等物理和化学性质，以更好地发挥其 优势和应用潜力。
利用热膨胀仪测量
热膨胀仪是一种专门用于测量材料热 膨胀系数的仪器，通过测量材料在不 同温度下的长度变化来计算热膨胀系 数。
02
材料热膨胀系数的应 用
在材料科学中的应用
材料性能研究
热膨胀系数是材料的重要性能参 数之一，对于材料性能研究具有 重要意义。通过研究材料的热膨 胀系数，可以了解材料的热稳定
重点
本课件重点介绍了材料热膨胀系数的定义、测量方法和影响因素，以及在不同材料中的应用和表现。 通过对这些内容的深入学习和理解，可以更好地掌握材料热膨胀系数的相关知识和技能，为实际应用 提供指导。
结语
难点
本课件的难点主要在于如何理解和掌握 不同材料的热膨胀系数及其影响因素， 以及如何将所学知识应用到实际工程实 践中。为了更好地掌握这些难点，需要 结合实际案例和实践经验进行学习和理 解。
03
影响材料热膨胀系数 的因素
材料成分
不同材料具有不同的热膨胀系数，这 是由于材料成分的差异。例如，金属 的热膨胀系数通常比非金属高。
化学键的强度和类型也会影响材料的 热膨胀系数。例如，离子键和共价键 材料的热膨胀系数通常较低，而金属 键材料的热膨胀系数则较高。
微观结构
01
材料的微观结构对其热膨胀系数 有很大的影响。例如，晶格结构 、晶体取向和晶粒尺寸等都会影 响材料的热膨胀系数。
03
新材料研发：随着新材料技术的不断 发展，未来将会有越来越多的新型材 料被研发和应用到生产实践中。这些 新型材料可能具有一些特殊的物理和 化学性质，例如高热膨胀系数、低热 导率、强吸波性能等，这些性质将为 材料的应用和设计带来新的机遇和挑 战。因此，对于新材料研发来说，需 要深入研究和掌握材料的热膨胀系数 等物理和化学性质，以更好地发挥其 优势和应用潜力。
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14
15
16
三、实验器材
激光粒度分析仪 玛瑙研钵/球磨罐 球磨机 电热磁力搅拌器 高温硅钼棒电炉 分析天平等
17
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
其中α石英=5.8×10-7 ℃-1
4
三、实验器材 WTD-1型热膨胀仪 陶瓷试样平面磨床 陶瓷试样（标准样和压制样） 游标卡尺
5
四、实验步骤
❖ 样品制备，按试验要求制备直径5mm、长 60mm标准试样，并两端磨平（陶瓷试样平面 磨床），用游标卡尺精确测量其尺寸；
❖ 样品装炉，使样品、石英玻璃棒、千分表顶杆 处在一条直线上，使千分表顶紧至指针转2-3 圈，确定一个初读数；
11
一、实验目的
1）了解粉体颗粒度的物理意义及其在科研与生产中 的作用；
2）掌握颗粒度的测试原理及测试方法；
3）熟悉陶瓷材料的制备工艺流程及烧结性能、硬度 等测试技术。
12
二、实验原理
激光粒度分析法是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象 测试粒度分布的。
由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行 的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的 地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。当光束 遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光 的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。
实验讲义
实验名称：材料热膨胀系数测定 实验学时：2学时 指导教师：江金国
1
一、实验目的
▪ 了解材料的膨胀曲线对生产的指导意义； ▪ 掌握示差法测定材料热膨胀系数的原理和
方法。 ▪ 利用材料的热膨胀曲线确定材料的特征
温度，如玻璃转化温度。
2
二、实验原理
热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化。其表示 方法常分为线膨胀率和线膨胀系数两种。测定 时，以一定的升温速度，加热试样到指定的测 试温度，测定试样随温度变化而发生的伸长量。
❖ 装上热电偶，使其处在样品正上方。
6
❖ 接通电源，调整电流，使其按设定的速度 （5℃/min）均匀升温。每5℃作为一个数据记 录点，记录相应的温度和试样的长度。
❖ 结果计算，测定样品线膨胀率和线膨胀系数。 ❖ 绘出材料的热膨胀曲线，确定其特征温度。 ❖ 关闭电源。
7
五、数据记录及处理 1）数据记录
You Know, The More Powerful You Will Be
18
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
19
13
散射理论和实验结果都告诉我们，散射角θ的大小与颗粒的 大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒 越小，产生的散射光的θ角就越大。
进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。在 不同的角度上利用光电探测器测量散射光的强度，将这些 包含粒度分布信息的光信号转换成电信号并传输到电脑中， 通过专用软件用Mie散射理论对这些信号进行处理，就可 以准确地得到所测试样品的粒度分布。
温度
伸长
温度伸长Leabharlann 温度伸长8
2）绘制曲线 以伸长量为纵坐标，温度为横坐标绘制热膨
胀曲线。
3）结果计算 按公式α=α石英+ΔL/(L0×ΔT)计算平均热膨胀
系数。
9
六、思考题 ❖ 1）影响材料热膨胀系数的因素主要有哪
些？ ❖ 2）从热膨胀曲线可获得哪些有用的信息？
10
实验讲义
实验名称：无机材料颗粒度分布 实验学时：2学时 指导教师：江金国
线膨胀率是指由室温至试验温度间，样品长度的相 对变化率。
线膨胀系数是指由室温至试验温度间，每升高1度， 样品长度的相对变化率。
3
通过对材料的热膨胀性能的测量，得到材料的热膨 胀曲线，从而确定材料的特征温度。
α=α石英+ΔL/(L0×ΔT)
（1）
ΔL—— 试样从温度T1至T2时的伸长量
L0 —— 试样在温度T1时的原长 ΔT—— 温度变化的区间
15
16
三、实验器材
激光粒度分析仪 玛瑙研钵/球磨罐 球磨机 电热磁力搅拌器 高温硅钼棒电炉 分析天平等
17
写在最后
经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量 Study Constantly, And You Will Know Everything. The More
其中α石英=5.8×10-7 ℃-1
4
三、实验器材 WTD-1型热膨胀仪 陶瓷试样平面磨床 陶瓷试样（标准样和压制样） 游标卡尺
5
四、实验步骤
❖ 样品制备，按试验要求制备直径5mm、长 60mm标准试样，并两端磨平（陶瓷试样平面 磨床），用游标卡尺精确测量其尺寸；
❖ 样品装炉，使样品、石英玻璃棒、千分表顶杆 处在一条直线上，使千分表顶紧至指针转2-3 圈，确定一个初读数；
11
一、实验目的
1）了解粉体颗粒度的物理意义及其在科研与生产中 的作用；
2）掌握颗粒度的测试原理及测试方法；
3）熟悉陶瓷材料的制备工艺流程及烧结性能、硬度 等测试技术。
12
二、实验原理
激光粒度分析法是根据颗粒能使激光产生散射这一物理现象 测试粒度分布的。
由于激光具有很好的单色性和极强的方向性，所以一束平行 的激光在没有阻碍的无限空间中将会照射到无限远的 地方，并且在传播过程中很少有发散的现象。当光束 遇到颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光 的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角θ。
实验讲义
实验名称：材料热膨胀系数测定 实验学时：2学时 指导教师：江金国
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一、实验目的
▪ 了解材料的膨胀曲线对生产的指导意义； ▪ 掌握示差法测定材料热膨胀系数的原理和
方法。 ▪ 利用材料的热膨胀曲线确定材料的特征
温度，如玻璃转化温度。
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二、实验原理
热膨胀是指制品在加热过程中的长度变化。其表示 方法常分为线膨胀率和线膨胀系数两种。测定 时，以一定的升温速度，加热试样到指定的测 试温度，测定试样随温度变化而发生的伸长量。
❖ 装上热电偶，使其处在样品正上方。
6
❖ 接通电源，调整电流，使其按设定的速度 （5℃/min）均匀升温。每5℃作为一个数据记 录点，记录相应的温度和试样的长度。
❖ 结果计算，测定样品线膨胀率和线膨胀系数。 ❖ 绘出材料的热膨胀曲线，确定其特征温度。 ❖ 关闭电源。
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五、数据记录及处理 1）数据记录
You Know, The More Powerful You Will Be
18
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
19
13
散射理论和实验结果都告诉我们，散射角θ的大小与颗粒的 大小有关，颗粒越大，产生的散射光的θ角就越小；颗粒 越小，产生的散射光的θ角就越大。
进一步研究表明，散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。在 不同的角度上利用光电探测器测量散射光的强度，将这些 包含粒度分布信息的光信号转换成电信号并传输到电脑中， 通过专用软件用Mie散射理论对这些信号进行处理，就可 以准确地得到所测试样品的粒度分布。
温度
伸长
温度伸长Leabharlann 温度伸长8
2）绘制曲线 以伸长量为纵坐标，温度为横坐标绘制热膨
胀曲线。
3）结果计算 按公式α=α石英+ΔL/(L0×ΔT)计算平均热膨胀
系数。
9
六、思考题 ❖ 1）影响材料热膨胀系数的因素主要有哪
些？ ❖ 2）从热膨胀曲线可获得哪些有用的信息？
10
实验讲义
实验名称：无机材料颗粒度分布 实验学时：2学时 指导教师：江金国
线膨胀率是指由室温至试验温度间，样品长度的相 对变化率。
线膨胀系数是指由室温至试验温度间，每升高1度， 样品长度的相对变化率。
3
通过对材料的热膨胀性能的测量，得到材料的热膨 胀曲线，从而确定材料的特征温度。
α=α石英+ΔL/(L0×ΔT)
（1）
ΔL—— 试样从温度T1至T2时的伸长量
L0 —— 试样在温度T1时的原长 ΔT—— 温度变化的区间