彭金章

适用于岩石的膨胀率测定。岩石与水进行物理化学反应后随时间变化而产生体积增大现象，增大后的体积与岩石原体积的比率即为岩石的膨胀率。

热膨胀测试过程中，加热速率是一个重要试验设置参数，它直接影响热膨胀系数测量的准确性。本文展示了不同加热速率下对低锰钢材料样品的测试结果，直观显示了加热速率对平均线膨胀系数测试结果的影响。

物质随着温度变化而作出的体积变化反应，这对各技术领域都有影响。在建筑和道路、桥梁和铁路施工中，必须计划伸缩缝，以吸收建筑材料的纵向膨胀。在管道内设有内置弯管形式的膨胀补偿器。供电架空线路的设计必须使电线在冬季不断裂，在夏季与地面有足够的距离。这些结构和许多其他结构计算的基础是线性热膨胀系数。

本文介绍了一种在室温附近测试各种量块和其它相似形状材料的高精度热膨胀系数测试仪器的研究开发。量块热膨胀所引起的长度变形通过一个差分平面镜干涉仪进行测量，采用特殊的干涉相位检测技术来补偿极化混合带来的非线性误差，再结合电子相位计可以实现纳米量级的精度。由于是在真空中进行量块热膨胀测量，从而无需进行空气折射率补偿。对于导热系数较高的被测试样，缓慢的辐射热交换使得试样上的温度梯度很小并具有很好的热平衡稳定性。在所获得典型的10～30℃温度之间热膨胀测试曲线，其线性和二次方热膨胀系数都等于在20℃参考温度时的热膨胀系数。本文对此激光干涉法热膨胀仪的测量不确定进行了详细分析，而且此测量不确定度也通过国际比对得到了验证。

采用岛津公司的inspeXio SMX-225CT FPD HR微焦点X射线CT系统检测空调电子膨胀阀，清晰观察电子膨胀阀内部结构，可看到内部裂纹和杂质等缺陷。通过专用软件对电子膨胀阀转子进行尺寸测量和同轴度测量。有助于生产厂家生产品质保障和工艺改善提高。

本文首次提出了一种新的材料，其分子式为ZrScMo2VO12。结果表明，该材料不仅在较宽的温度范围内（至少在150～823K）表现出良好的负热膨胀（NTE）性能，而且在整个可见光区域具有很强的光致发光特性。用膨胀计（高温用LINSEIS DIL L76，低温用LINSEIS DIL L75）测量相对长度变化。

以化学氧化法制备了膨胀石墨,再以石蜡作为粘合剂制备了膨胀石墨电极,该电极兼备电化学传感器和富集待测物分子,缩短传质过程时间的特点。优化了测定条件,在此基础上建立了一种直接测定色氨酸的电分析方法。结果表明:在0. 02～0. 12 mmol/L范围内,电极响应与色氨酸浓度呈良好的线性关系,检出限为2. 0 ×10 - 7 mol/L, RSD为2. 4%。该电极具有良好的选择性,除酪氨酸外,浓度高达5. 0 mmol/L (色氨酸浓度的100倍)的其它8种氨基酸在电极上均没有可测的响应。用该电极测定了医用氨基酸注射液中色氨酸的含量,结果与标称值相符。对色氨酸在膨胀石墨电极表面的富集原因和反应机理进行了初步探讨。

本文对肖特公司的ZERODUR零膨胀陶瓷的热膨胀性能进行了全面的描述。首先对线膨胀系数的测量进行了描述，然后详细说明了平均线膨胀系数和线膨胀系数的均匀性，并对约200片ZERODUR镜片进行了测试评价并给出了质量统计分析。本文最后对热循环和低温环境对热膨胀系数的影响进行了总结。

帐篷的居住舒适程度很大程度上取决于面料的透湿性，又称水蒸气渗透性。居于帐篷内部，人体汗液散发机理主要由两种渠道。气态的汗气通过服装和帐篷面料的孔隙直径扩散至大气中，液态的汗液通过服装纤维的吸湿和毛细作用传输至服装表面，再以水蒸气的形式透过帐篷面料扩散至外界空气中。具有良好透湿性的帐篷面料能有效调节人体产热和散热的热平衡，带来舒适感。反之，汗液会积聚或冷凝在体表和服装之间而使人感觉粘湿和闷热。当帐外温度较低、帐内温度偏高时，人体散发的热气在帐外冷空气的作用下会在帐篷内壁凝结成水珠。水珠会顺着帐篷内壁流下打湿睡袋，影响居住的舒适性。

热膨胀系数（CTE）、玻璃化转变温度和软化点是表征玻璃材料性能的关键参数。而推杆式热膨胀仪则能简便快速的测试这些性能。差动传感器的最优化设计使得仪器即使是在没有额外恒温设备时都可以提供超高重现性。仪器采用卧式设计，这种设计的优点在于炉子容易操作，装载样品简便。即使非理想尺寸的样品都可以很轻松的放进管状样品支架的凹槽中。热电偶直接接近样品测温，保证温度测量的重复性。同时该仪器的 c-DTA 功能使得仪器在测试热膨胀系数的同时还能测得样品的吸放热效应。

本文针对低温环境，介绍了目前国内外测量混凝土热膨胀系数的标准测试方法，着重介绍低温环境下混凝土热膨胀系数测量的最新中国国家标准测试方法，对国家标准方法提出了改进建议，并介绍符合国家标准测试方法的大尺寸多样品混凝土低温热膨胀仪。

航天器用各种大尺寸构件都普遍要求超低膨胀系数以保证构件尺寸的稳定性，传统热膨胀系数测试只针对长度100mm以下的小试样，已无法满足大尺寸构件的超低热膨胀系数测量，需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文对国内在大尺寸构件热膨胀系数整体测量方面的研究工作进行了综述，以了解国内目前的发展状况，给今后开展此方面工作提供参考和借鉴。

岩石侧向约束膨胀力试验是岩石试件在不同荷载作用下浸水后保持原形体积不变所需的压力与时间的对应关系。试验参照《铁路工程岩石试验规程》TB10115-2014中“岩石膨胀压力试验”采用平衡法进行

除少数例外之外，几乎所有材料受热时都会膨胀。但是，温度每改变一度，不同材料的膨胀程度是不同的。由于结构—对于电子、机械、人造卫星、建筑或桥梁等方面—是由多种材料构成的，当受热或冷却时，这些结构承受了材料之间的应力。如果它们没有经过适应膨胀差异的设计，这种应力可能导致断裂。TMA4000热机械分析仪（TMA）可以精确测量在程序设定温度范围内加热时样品尺寸的微小变化（图1）。它是一台具有小体积的台式实验室分析仪，但对于简单而精确测量热膨胀系数（CTE）却功能强大。它集成了很多特点来实现容易操作的同时，又拥有最大的精确度和灵敏度。

除少数例外之外，几乎所有材料受热时都会膨胀。但是，温度每改变一度，不同材料的膨胀程度是不同的。由于结构—对于电子、机械、人造卫星、建筑或桥梁等方面—是由多种材料构成的，当受热或冷却时，这些结构承受了材料之间的应力。如果它们没有经过适应膨胀差异的设计，这种应力可能导致断裂。TMA4000热机械分析仪（TMA）可以精确测量在程序设定温度范围内加热时样品尺寸的微小变化（图1）。它是一台具有小体积的台式实验室分析仪，但对于简单而精确测量热膨胀系数（CTE）却功能强大。它集成了很多特点来实现容易操作的同时，又拥有最大的精确度和灵敏度。

数显砂浆收缩膨胀仪是我公司依据行业标准JGJ70-90《建筑砂浆基本性能试验方法》而设计，是实验室检测砂浆物流性能的仪器。采用数显千分表显示，精度0.01mm。操作简单方便。用来测定砂浆的收缩和膨胀变形量，以确定其收缩系数和膨胀参数。

在材料科学领域中，了解材料的热膨胀系数是至关重要的，因为它直接影响材料的应用范围和使用寿命。404不锈钢作为一种广泛应用的材料，其热膨胀系数的准确测量对于许多工业和科研领域都具有重要意义。本文将介绍如何利用低温培养箱进行404不锈钢热膨胀系数的测试实验。

太空望远镜用各种大尺寸复合材料桁架管件和镜筒普遍要求超低热膨胀系数以保证太空望远镜的热稳定性，传统热膨胀系数测试中的小尺寸试样已无法满足大尺寸构件的超低热膨胀系数（-8量级）测量，需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文基于成熟的激光干涉法微位移测试技术，根据复合材料桁架管件工艺质量控制技术要求，提出了大尺寸构件超低热膨胀系数测试系统设计方案。

航天器用各种大尺寸构件都普遍要求超低膨胀系数以保证构件尺寸的稳定性，传统热膨胀系数测试只针对长度100mm以下的小试样，已无法满足大尺寸构件的超低热膨胀系数测量，需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文对国外在大尺寸构件热膨胀系数整体测量方面的研究工作进行了综述，以了解国外技术的发展状况，给今后开展此方面工作提供参考和借鉴。

为准确测量航天复合材料快速加热过程中的热膨胀系数，本文介绍了热膨胀系数测试过程中加热速率、加热形式和位移测量形式对被测样品内外温度和热膨胀测量方向上温度梯度的影响，以及这些温度梯度与热膨胀系数测试结果之间的变化规律。在这些初步研究基础上，本文提出了高速加热过程中热膨胀系数测量装置的初步设计方案，即采用聚光辐射或电磁感应技术进行非接触快速高温加热，采用激光扫描或光学投影技术进行非接触应变测量。

航天器用各种大尺寸构件都普遍要求超低膨胀系数以保证构件尺寸的稳定性，传统热膨胀系数测试只针对长度100mm以下的小试样，已无法满足长度1m以上大尺寸构件的超低热膨胀系数测量，多数航天器用大尺寸构件需要精确测量整个构件的超低热膨胀系数。本文对美国波音公司在太空望远镜大尺寸桁架超低热膨胀系数整体测量方面的研究工作进行了综述，以了解国外技术发展状况，给今后开展此方面工作提供参考和借鉴。

随着金属工业的飞速发展，人们越来越多地使用电子计算机参与模具设计，进行铸造过程的模拟。由此，需要对金属材料的热物理性能，包括材料在固、液与熔融区的导热系数、热扩散系数、比热、密度变化等物性参数有很深入的了解。本文介绍了一种新的测量方法，通过使用标准的推杆式膨胀仪，对金属在固态、液态与熔融过程中的体积膨胀与密度变化进行测量。并使用该方法，对Cu、Fe、铝合金LM-25 及以镍为主要成分的超耐热合金 Inconel 718 进行了测试。

本文报道了针对激光干涉法热膨胀仪在日本国家计量研究实验室（NRLM）和英国国家物理实验室（NPL）之间所进行的比对测试工作。比对测试采用多晶硅、低膨胀陶瓷和熔融石英标准参考材料（SRM 739）三种材料，两个实验室采用各自的激光干涉法热膨胀对三种材料分别在250～375K和290～800K温度范围内进行了比对测试，比对结果显示每种材料热膨胀系数测试结果都与相应的合成不确定度内相吻合。

除少数例外之外，几乎所有材料受热时都会膨胀。但是，温度每改变一度，不同材料的膨胀程度是不同的。由于结构—对于电子、机械、人造卫星、建筑或桥梁等方面—是由多种材料构成的，当受热或冷却时，这些结构承受了材料之间的应力。如果它们没有经过适应膨胀差异的设计，这种应力可能导致断裂。TMA4000热机械分析仪（TMA）可以精确测量在程序设定温度范围内加热时样品尺寸的微小变化（图1）。它是一台具有小体积的台式实验室分析仪，但对于简单而精确测量热膨胀系数（CTE）却功能强大。它集成了很多特点来实现容易操作的同时，又拥有最大的精确度和灵敏度。

本文介绍了真密度测定仪测试可膨胀微球的真密度，采用氦气和氮气 2 种不同置换气体进行实验，通过测试结果发现，可膨胀微球采用氮气测试结果更稳定且更接近样品真实值。

摘要：碳纤维单丝热膨胀系数是碳纤维复合材料设计、生产与可靠性和寿命评估的重要参数，本文针对单丝径向高温热膨胀系数测试这一难题提出了相应的解决方案。解决方案的核心内容是基于激光衍射法和高温辐射加热，并采用衍射轮廓拟合技术以及相应的校准、真空温度控制等技术，可实现几个纳米的测量分辨率。此解决方案不仅可以测量各种粗细单丝的直径及其热膨胀，还可以拓展应用于细丝的直径分布、截面形状和径向热膨胀测量。

本方案设计了一种高速热膨胀仪用于固体试样热膨胀和热收缩的高精度测量。试样长度的测量采用差分干涉法，具有0.3nm的分辨率和30nm的测量重复性。温度控制则采用感应加热和气体冷却方式实现，最大加热速度约为100K/s，最大冷却速度为50K/s。对于非导体试样的加热则在试样周围增加金属环的间接加热方式。整个测试系统可以在不同气氛环境下进行运行，包括氧气环境气氛，最大温度可以达到1600℃。

ZrV2O7是一种众所周知的各向同性负热膨胀（NTE）材料。然而，只有在375K以上的高温下才能观察到ZrV2O7的热膨胀性能。本文报道了一种简便的方法，通过Mo部分取代V原子，打破ZrV2O7的超结构，实现室温下ZrV2O7的NTE性能。通过高分辨同步辐射x射线衍射、中子粉末衍射和高压拉曼光谱分析，揭示了其详细的结构信息和相变过程。用LINSEIS-DIL-L75膨胀计在5K/min的升温和降温速率下测量了圆柱形试样的相对长度变化。结果表明，Mo的加入使V-O2-V/Mo的夹角从160° 扩展到180° ，从而使室温下的NTE性能得到改善。与大多数以低能声子为主的开放框架结构不同，这里发现一些高能声子模具有负的Gruneisen参数，并且有助于负的热膨胀。

累积叠轧焊是制备超细晶粒金属材料的一种方法。这种方法的原理是将一堆金属板反复轧制到一个大的压下率，然后将得到的金属板切割成两半，将它们放在一起再轧制。本研究的目的正是协助了解AZ31薄板在ARB程序下的线性热膨胀。

压敏电阻效应的测试评价技术关键是同时测量压电材料在一定重量、温度等参数下的尺寸和电阻变化。采用一般的顶杆法膨胀仪很难实现重量加载和电阻信号的测量。而采用光学投影法热膨胀仪则能很好的解决此问题。本文介绍了对石墨环氧复合材料压敏电阻效应的研究工作。将一个厚膜电阻形式的惠斯登电桥采用丝网印方式沉积在横梁试样上，并在横梁试样端头加载一重量，采用光学膨胀仪同时记录下相应的变形位移信号，并计算出量规因数。整个测试过程在室温、65℃和100℃三个温度下进行，并对不同的基材（具有不同玻璃化转变温度的树脂基）、不同衬底材料（氧化铝和铝）和不同大小颗粒（4um和15um）进行测试，同时观测信号随时间和温度的渐变过程。试验结果表明玻璃化转变温度对压电电阻效应有巨大的影响，树脂高的玻璃化转变温度无论在时间还是温度方面都对压电电阻效应的稳定器起到最主要的作用。