熱膨脹分析儀是一種用于測(cè)量材料在不同溫度下尺寸變化的精密儀器，廣泛用于材料科學(xué)、工程和工業(yè)領(lǐng)域。在進(jìn)行熱膨脹分析時(shí)，為確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，常常需要在純凈的惰性氣氛下進(jìn)行試驗(yàn)。在熱膨脹分析中，常用的惰性氣體包括氮?dú)猓∟?）和氬氣（Ar）。這些氣體具有化學(xué)惰性，不會(huì)與試樣或爐體內(nèi)的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而確保試驗(yàn)過(guò)程中試樣的化學(xué)性質(zhì)不變。此外，惰性氣氛還可以防止試樣氧化，特別是在高溫條件下，氧化反應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致試樣的尺寸變化，從而影響試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
在開(kāi)始試驗(yàn)之前要對(duì)分析儀進(jìn)行校準(zhǔn)。這包括對(duì)儀器的溫度傳感器、位移傳感器等關(guān)鍵部件進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的測(cè)量精度。校準(zhǔn)過(guò)程應(yīng)嚴(yán)格按照儀器的操作手冊(cè)進(jìn)行，確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。
檢查惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)，確保氣體純度符合要求（通常要求純度在99.99%以上）。檢查氣體管道的密封性，確保在試驗(yàn)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生氣體泄漏。同時(shí)，檢查氣體流量控制器，確保氣體流量穩(wěn)定且可調(diào)。
選擇合適的試樣，確保試樣的尺寸和形狀符合試驗(yàn)要求。試樣表面應(yīng)清潔無(wú)污，避免表面雜質(zhì)影響試驗(yàn)結(jié)果。對(duì)于需要在高溫下進(jìn)行的試驗(yàn)，試樣應(yīng)具有足夠的耐高溫性能，以防止在試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生變形或損壞。
具體試驗(yàn)過(guò)程如下：
1.氣氛置換
將試樣放入熱膨脹分析儀的爐體中后，啟動(dòng)惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)，對(duì)爐體進(jìn)行氣氛置換。通常需要多次置換，以確保爐體內(nèi)的空氣被全置換為惰性氣體。置換過(guò)程中，可以通過(guò)觀察氣體流量計(jì)和壓力表來(lái)監(jiān)控置換過(guò)程。
2.升溫過(guò)程
在確認(rèn)爐體內(nèi)氣氛純凈后，開(kāi)始升溫過(guò)程。根據(jù)試驗(yàn)要求，設(shè)定合適的升溫速率。升溫過(guò)程中，儀器會(huì)自動(dòng)記錄試樣的尺寸變化。由于惰性氣氛的保護(hù)作用，試樣在升溫過(guò)程中不會(huì)發(fā)生氧化或其他化學(xué)反應(yīng)，從而確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
3.數(shù)據(jù)分析
在試驗(yàn)過(guò)程中，熱膨脹分析儀會(huì)實(shí)時(shí)記錄試樣的尺寸變化數(shù)據(jù)。試驗(yàn)結(jié)束后，可以將數(shù)據(jù)導(dǎo)出到計(jì)算機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步分析。通過(guò)分析試樣的熱膨脹曲線，可以得到材料的熱膨脹系數(shù)、相變溫度等重要參數(shù)，這些參數(shù)對(duì)于材料的工程應(yīng)用和科學(xué)研究具有重要意義。
4.注意事項(xiàng)
①爐體冷卻
試驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉惰性氣體供應(yīng)系統(tǒng)，讓爐體自然冷卻。在冷卻過(guò)程中，應(yīng)避免快速冷卻，以免對(duì)試樣或爐體造成熱應(yīng)力損傷。
②數(shù)據(jù)備份
將試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行備份，確保數(shù)據(jù)的安全性。同時(shí)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行初步分析，檢查是否存在異常數(shù)據(jù)或試驗(yàn)誤差。
③儀器維護(hù)
定期對(duì)熱膨脹儀進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)，包括清潔爐體、檢查傳感器等部件的工作狀態(tài)。維護(hù)工作可以延長(zhǎng)儀器的使用壽命，確保儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
