(高清版)GB∕T 7991.7-2019 搪玻璃層試驗(yàn)方法 第7部分：平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定

代替GB/T25144—2010第7部分：平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定Part7:Determinationofcoefficientofmeanlincarther國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T7991.7—2019GB/T7991《搪玻璃層試驗(yàn)方法》分為10個(gè)部分：-——第2部分：耐沸騰酸及其蒸氣腐蝕性能的測(cè)定；-——第4部分：耐機(jī)械沖擊性能的測(cè)定；本部分為GB/T7991的第7部分。本部分代替GB/T25144—2010《搪玻璃釉平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定》,與GB/T25144—2010相——增加了第4章原理(見第4章);的變化量”(見6.2,2010年版的4.2);——將“膨脹儀在加熱爐內(nèi)軸向或徑向移動(dòng)2mm應(yīng)不影響測(cè)量精度”修改為“膨脹儀在加熱爐內(nèi)軸向或徑向移動(dòng)0.5mm時(shí)，應(yīng)不影響測(cè)量精度”(見6.3.1,2010年版的4.3);-—增加了“試樣燒成前，搪玻璃釉應(yīng)在(110±5)℃條件下烘干，烘干時(shí)間應(yīng)不少于5h”和“燒成(見7.4);——增加了對(duì)試驗(yàn)溫度范圍選擇的規(guī)定(見第8章)。本部分由中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)提出。本部分由全國(guó)搪玻璃設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC72)歸口。本部分起草單位：江陰市大成化工設(shè)備廠、江蘇揚(yáng)陽化工設(shè)備制造有限公司、太倉(cāng)新工搪玻璃有限公司、蘇州市協(xié)力化工設(shè)備有限公司、江陰硅普搪瓷股份有限公司、天華化工機(jī)械及自動(dòng)化研究設(shè)計(jì)院有限公司。本部分所代替標(biāo)準(zhǔn)的歷次版本發(fā)布情況為：1GB/T7991.7—2019搪玻璃層試驗(yàn)方法第7部分：平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定1范圍GB/T7991的本部分規(guī)定了低于轉(zhuǎn)變溫度的搪玻璃釉的平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定方法。本部分適用于搪玻璃釉平均線熱膨脹系數(shù)的測(cè)定。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T21389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1平均線熱膨脹系數(shù)coefficientofmeanlinearthermalexpansion在某一試驗(yàn)溫度下，試樣的長(zhǎng)度變化量與溫度變化量及試樣初始長(zhǎng)度之比。用式(1)表示：…………(1)式中：to基準(zhǔn)溫度或初始溫度(本部分定義的基準(zhǔn)溫度to為20℃),單位為攝氏度(℃);Lo——樣品在溫度to時(shí)的長(zhǎng)度，單位為毫米(mm);3.2轉(zhuǎn)變溫度transformationpoint搪玻璃釉由脆性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎硿顟B(tài)時(shí)的溫度。4原理在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，以一定的升溫速率和降溫速率對(duì)試樣進(jìn)行加熱或冷卻至測(cè)試溫度，測(cè)量試樣長(zhǎng)5影響測(cè)量準(zhǔn)確度的因素5.1制造膨脹儀的材料會(huì)對(duì)測(cè)試精度產(chǎn)生較大影響，因此，選用膨脹儀材料時(shí)，應(yīng)確定材料的膨脹性能2GB/T7991.7—2019是穩(wěn)定的，不會(huì)隨膨脹儀使用的時(shí)間和頻率發(fā)生可測(cè)量的變化。5.2升溫時(shí)，試樣會(huì)出現(xiàn)無彈性形變，可用增大試樣橫截面的方法減小試樣的無彈性形變。5.3應(yīng)避免膨脹儀內(nèi)部受潮，尤其是在低溫環(huán)境下。5.6測(cè)試前，應(yīng)對(duì)膨脹儀進(jìn)行校準(zhǔn)?？捎脴?biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行校準(zhǔn)，或用與推桿或裝樣管相同材料制作的已知膨脹系數(shù)的試樣進(jìn)行校準(zhǔn)，測(cè)量的線性熱膨脹系數(shù)偏差應(yīng)小于±3×10-7℃-1。6儀器設(shè)備卡尺應(yīng)符合GB/T21389的要求，精確度為0.01mm。6.2推桿式膨脹儀6.2.1推桿式膨脹儀應(yīng)能測(cè)量出2×10-?L。的變化量，推桿與樣品接觸端應(yīng)為球面，球面的曲率半徑應(yīng)不小于樣品的直徑。樣品與推桿的安裝形式見圖1。6.2.2裝樣管應(yīng)確保樣品安放在穩(wěn)固的位置上，在試驗(yàn)過程中，應(yīng)盡可能保證樣品與推桿在同一軸線6.2.3若裝樣管是用石英玻璃制造的，測(cè)量結(jié)果要按照9.2進(jìn)行修正。試驗(yàn)樣品352——由石英玻璃制成的推桿；圖1膨脹儀示意圖6.3加熱爐6.3.1加熱爐應(yīng)與膨脹儀相匹配，其測(cè)量溫度上限要比預(yù)計(jì)的試樣的轉(zhuǎn)變溫度高約50℃。膨脹儀在加熱爐內(nèi)軸向或徑向移動(dòng)0.5mm時(shí)，應(yīng)不影響測(cè)量精度。6.3.2在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，加熱爐應(yīng)保證整個(gè)樣品長(zhǎng)度區(qū)間的溫度差不超過2℃。3GB/T7991.7—20196.4溫度控制裝置在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，溫度控制裝置應(yīng)保證試樣升溫速率為4℃/min～6℃/min。6.5溫度測(cè)量裝置在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，能夠準(zhǔn)確測(cè)量試樣的溫度，測(cè)量誤差不超過±2℃。7樣品7.1試樣的壓制將細(xì)度為(0.250mm～0.075mm)的搪玻璃釉粉料放入不銹鋼制模具(見圖2)中，以20MPa的壓力壓成一個(gè)約φ10mm×(45mm～50mm)的圓柱。模具的上、下?？梢宰杂刹鹦丁Ｔ嚇訅汉煤?，可以用上模將試樣從模具中頂出。模壓成型是為了保證試樣密度的一致性。企部器圖2制作試樣的模具7.2試樣的燒成試樣燒成前，搪玻璃釉應(yīng)在(110±5)℃條件下烘干，烘干時(shí)間應(yīng)不少于5h。試樣燒成時(shí)，應(yīng)緩慢升溫，最高燒成溫度應(yīng)為搪玻璃釉燒成溫度的下限溫度，燒成后的試樣不應(yīng)有7.3試樣的制備燒成好的試樣，兩端面應(yīng)研磨光滑且保證相互平行，并且要與試樣軸線垂直。4GB/T7991.7—20197.5試樣數(shù)量每組試驗(yàn)應(yīng)測(cè)定兩個(gè)試樣，取平均值作為最終結(jié)果。8.1試驗(yàn)溫度范圍的選擇本部分定義的基準(zhǔn)溫度(即起始溫度)t。為20℃,但在實(shí)際測(cè)量時(shí)，由于受環(huán)境溫度的影響，試樣的實(shí)際起始溫度可能在18℃~28℃之間。最終試驗(yàn)溫度(t)最好選擇在200℃~230之間，即200℃≤t≤230℃,如果這一溫度不適合，最終試驗(yàn)溫度可以在190℃~210℃范圍內(nèi)選擇，特殊情況下，最終試驗(yàn)溫度也可在95℃~105℃或390℃~410℃范圍內(nèi)選擇。在計(jì)算測(cè)試結(jié)果時(shí)，應(yīng)用實(shí)際測(cè)量的溫度值，但在結(jié)果表示時(shí)，應(yīng)用標(biāo)稱溫度表示。在本部分中，基準(zhǔn)溫度(即起始溫度)t。的標(biāo)稱值為20℃,對(duì)應(yīng)最終試驗(yàn)溫度(t)的選擇范圍，最終試驗(yàn)溫度(t)的標(biāo)稱值為200℃、或100℃、或400℃,即最終結(jié)果應(yīng)該表示為α(20℃;t)。只要最終試驗(yàn)溫度(t)控制在選擇的溫度范圍內(nèi)，溫度差對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響可以小到忽略不計(jì)。溫度和溫差的讀數(shù)精度應(yīng)為1℃。8.2初始長(zhǎng)度的測(cè)定測(cè)定溫度為to時(shí)試樣的初始長(zhǎng)度L。,精確到0.01mm。8.3測(cè)量過程將樣品放在膨脹儀內(nèi)，穩(wěn)定5min后，記錄初始溫度t。和膨脹儀顯示的樣品的長(zhǎng)度值L。。開始升溫，使?fàn)t溫達(dá)到設(shè)定的最終試驗(yàn)溫度t,保溫20min后，讀取試樣的長(zhǎng)度變化量△Lm的值并記錄。9結(jié)果表示9.1最終長(zhǎng)度計(jì)算用式(2)計(jì)算最終試驗(yàn)溫度為t時(shí)的修正后的長(zhǎng)度L:式中△L。和△Lβ為修正項(xiàng)，具體見9.2和9.3。9.2裝樣管膨脹量的計(jì)算9.2.1在本部分規(guī)定的試驗(yàn)條件下，式(2)中的修正項(xiàng)△L。是裝樣管在溫度為t時(shí)的長(zhǎng)度熱膨脹量?！鱈Q=L?αq(t—t?)9.2.2如果裝樣管、推桿是由石英玻璃制作的，可以使用表1中給出的αQ值。膨脹儀的這些部件在第一次使用之前應(yīng)在1100℃退火7h。然后以0.2℃/min的恒定速率從1100℃冷卻至900℃。GB/T7991.7—2019表1石英玻璃的平均線熱膨脹系數(shù)α9.2.3石英玻璃表面要保持清潔，使用前用分析純乙醇清洗兩次，清洗后避免用手接觸。9.3膨脹儀修正值的測(cè)定測(cè)量前，必須對(duì)膨脹儀進(jìn)行校準(zhǔn)測(cè)量，以確定膨脹儀的修正值△Lp。膨脹儀修正值用空白試驗(yàn)來測(cè)定?？瞻自囼?yàn)所用試樣應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)試樣或材質(zhì)與裝樣管、推桿相同的試樣。試驗(yàn)方法與測(cè)試樣品的試驗(yàn)過程相同。9.4試樣平均線熱膨脹系數(shù)的計(jì)算9.4.1試樣平均線熱膨脹系數(shù)α(to;t)按式(4)進(jìn)行計(jì)算：式中：△LM—試樣長(zhǎng)度變化量，單位為毫米(mm);△LQ---裝樣管修正項(xiàng)，單位為毫米(mm);α——試樣的平均線膨脹系數(shù)，以10-7℃-1表示；L?！?-試樣在基準(zhǔn)溫度下的長(zhǎng)度，單位為毫米(mm);to———基準(zhǔn)溫度，單位為攝氏度(℃);9.4.2如果α(20℃;t)<100×10-7℃-1,平均線熱膨脹系數(shù)取兩位有效數(shù)字，如果α(20℃;t)≥100×10-7℃-1,取三位有效數(shù)字。9.4.3如果兩個(gè)樣品的平均線熱膨脹系數(shù)測(cè)試結(jié)果偏差不大于2×10-7℃-1,則兩個(gè)樣品的算術(shù)平均值為最終試驗(yàn)結(jié)果。否則，要另取兩個(gè)樣品重新試驗(yàn)。10儀器校準(zhǔn)試驗(yàn)10.1為了校準(zhǔn)試驗(yàn)裝置是否準(zhǔn)確，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)試樣，按第8章和第9章的試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)和計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)試樣的平均線熱膨脹系數(shù)是已知值。10.2建議使用下面的材料制作標(biāo)準(zhǔn)試樣：a)按照9.2的規(guī)定進(jìn)行退火的石英玻璃；b)國(guó)家計(jì)量單位認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)玻璃。10.3