物體的體積或長度隨溫度的升高而增大的現(xiàn)象稱為熱膨脹。線性熱膨脹系數(shù)是材料的主要物理性質(zhì)之一，它是衡量材料的熱穩(wěn)定性好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。提高材料的線性熱膨脹系數(shù)可以提升材料以下相關(guān)性能：

1.提高材料的熱穩(wěn)定性：降低材料的線膨脹系數(shù)，提高材料的熱穩(wěn)定性，提高材料的使用安全性；

2.提高材料的強(qiáng)度：如果層狀物由兩種材料迭置連接而成，則溫度變化時(shí)，由于兩種材料膨脹值不同，若仍連接在一起，體系中要采用一中間膨脹值，從而使一種材料中產(chǎn)生壓應(yīng)力而另一種材料中產(chǎn)生大小相等的張應(yīng)力，恰當(dāng)?shù)乩眠@個(gè)特性，可以增加制品的強(qiáng)度；

3.焊接或熔接：當(dāng)兩種不同的材料彼此焊接或熔接時(shí)，都要求二種材料具備相近的膨脹系數(shù)，如兩種不同金屬的焊接，玻璃儀器的焊接加工，在電真空工業(yè)和儀器制造工業(yè)中廣泛地將非金屬材料(玻璃、陶瓷)與各種金屬焊接，也要求兩者有相適應(yīng)的熱膨脹系數(shù)。

　　如果選擇材料的膨脹系數(shù)相差比較大，焊接時(shí)由于膨脹的速度不同，在焊接處產(chǎn)生應(yīng)力，降低了材料的機(jī)械強(qiáng)度和氣密性，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致焊接處脫落、炸裂、漏氣或漏油。因此，測(cè)定材料的熱膨脹系數(shù)具有重要的意義。

　　1.案例背景

　　接收到客戶環(huán)氧膠測(cè)試樣品，要求根據(jù)ASTM E831-14用熱機(jī)械分析法測(cè)定固體材料線性熱膨脹的試驗(yàn)方法完成測(cè)試。

　　2.測(cè)試方法簡(jiǎn)述

　　A.樣品外觀照片：

　　圖1.樣品測(cè)試前外觀圖片

　　B.測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)：ASTM E831-14用熱機(jī)械分析法測(cè)定固體材料線性熱膨脹的試驗(yàn)方法

　　測(cè)試程序：

　　試樣的制備：長度2-10mm，寬和厚不超過10mm，上下表面平行

　　1.將送檢樣品做成TMA測(cè)試樣品，樣品長寬大小約為5mm，測(cè)試方向上的兩表面要水平且平整。

　　2儀器開機(jī)，設(shè)置試驗(yàn)參數(shù)，測(cè)試前，恒溫水浴需要開機(jī)預(yù)熱至少3H，設(shè)備及軟件開機(jī)預(yù)熱至少1H。

　　3對(duì)樣品施加恒定的加載力力4.0KPa±0.1KPa，打開基線文件，選擇基線加樣品的測(cè)量模式，編程運(yùn)行，升溫速度5℃/min。

　　5.測(cè)試結(jié)束，待冷卻至室溫后取出樣品。

　　6.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)實(shí)驗(yàn)所得曲線分析，得出相應(yīng)的測(cè)試結(jié)果。

　　圖2.試驗(yàn)裝置原理圖

　　試驗(yàn)記錄：

　　1)測(cè)試樣品高度;

　　2)設(shè)置溫度范圍;

　　3)設(shè)置升溫速率;

　　測(cè)試結(jié)果：

　　C.測(cè)試圖片：

　　圖4.測(cè)試圖片

　　D.測(cè)試結(jié)果記錄

　　該環(huán)氧膠樣品在溫度區(qū)間-20~120℃的線性膨脹系數(shù)為96.2μm/(m•℃).

　　3.結(jié)論

　　該環(huán)氧膠樣品在溫度區(qū)間-20~120℃的線性膨脹系數(shù)為96.2μm/(m•℃)，與客戶給出的規(guī)格值進(jìn)行比較可知，樣品符合客戶的生產(chǎn)需求。