低膨脹玻璃線熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法 激光干涉法 征求意見(jiàn)稿

Testmethodforlinearthermalexpansionoflowexpansionglassbylaserrometrytechnique(征求意見(jiàn)稿)TXXXXXXXXXI前言 II1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14原理 25試驗(yàn)裝置 26試樣 47試驗(yàn)條件 48試驗(yàn)步驟 49數(shù)據(jù)處理 510檢驗(yàn)報(bào)告 5BTXXXXXXXXX1低膨脹玻璃線熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法激光干涉法本文件規(guī)定了激光法檢測(cè)低膨脹玻璃線熱膨脹系數(shù)試驗(yàn)方法的術(shù)語(yǔ)和定義、原理、試驗(yàn)裝置、驗(yàn)報(bào)告等。本文件適用于線熱膨脹系數(shù)不大于10-7/℃的低膨脹玻璃(包括超低膨脹石英玻璃、超低膨脹微范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用GBT216外徑千分尺GB/T16839.1—2018熱電偶第1部分：電動(dòng)勢(shì)規(guī)范和允差(IEC60584—1:2013,IDT)GBT1389游標(biāo)、帶表和數(shù)顯卡尺定義璃lowexpansionglass溫度范圍內(nèi)平均線熱膨脹系數(shù)不大于10×10-7/℃的玻璃。率linearthermalexpansionmeanlinearthermalexpansioncoefficientBTXXXXXXXXX2數(shù)instantaneouslinearthermalexpansioncoefficient4原理在特定氣氛下，以一定的升溫速率加熱試樣至設(shè)定的溫度，測(cè)量試樣的長(zhǎng)度變化，記錄溫度變樣的長(zhǎng)度變化采用邁克爾遜激光干涉原理進(jìn)行測(cè)量，即通過(guò)激光干涉儀測(cè)量試樣長(zhǎng)度隨著溫度變化5試驗(yàn)裝置5.1總則激光干涉熱膨脹儀至少應(yīng)由樣品支架與頂桿、邁克爾遜干涉法膨脹位移激光測(cè)量系統(tǒng)、爐體及，如圖1所示。.2樣品支架與頂桿樣品支架與頂桿(包括樣品頂桿和參比頂桿)均由經(jīng)退火處理的相同牌號(hào)石英玻璃制成。樣品支架起支撐待測(cè)試樣的作用。樣品頂桿和參比頂桿均為中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為真空狀態(tài)，且在頂桿下端的內(nèi)壁鍍有反射層，用于反射邁克爾遜干涉儀的入射激光光束至探測(cè)器中。參比頂桿入射與反射光路稱(chēng)為參比光路，樣品頂桿入射與反射光路稱(chēng)為測(cè)量光路。測(cè)試過(guò)程隨著溫度的上升或者下降，參頂桿發(fā)生移動(dòng)進(jìn)而引起測(cè)量光路光程發(fā)生變化，使干涉條紋移動(dòng)，干涉條紋移動(dòng)數(shù)目對(duì)應(yīng)樣品形變5.2邁克爾遜干涉法膨脹位移激光測(cè)量系統(tǒng)儀。測(cè)試過(guò)程中將反射層的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成相干的光學(xué)信號(hào)，這些光信號(hào)被傳送到信號(hào)處理模塊進(jìn)行處將樣品的長(zhǎng)度變化值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。.3爐體及升降溫系統(tǒng)TXXXXXXXXX3該系統(tǒng)主要保證樣品按照設(shè)定的升降溫速率，在設(shè)定的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。試驗(yàn)升溫過(guò)程通過(guò)爐體內(nèi)部的電感發(fā)熱體對(duì)樣品進(jìn)行加熱。降溫過(guò)程通過(guò)向爐體內(nèi)部注入液氮實(shí)現(xiàn)冷卻待測(cè)樣品的.4溫度測(cè)量與控制系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng)中熱電偶置于待測(cè)試樣和參比頂桿之間且與待測(cè)試樣足夠接近，能夠確保整個(gè)測(cè)量過(guò)的。.5千分尺12839410511612713組；；層；測(cè)器；BTXXXXXXXXX4試樣ac)玻璃試樣內(nèi)應(yīng)無(wú)肉眼可見(jiàn)條紋、氣泡、結(jié)石等夾雜物；d)樣品規(guī)格為Φ(6~7)mm×20mm±0.5mm的圓棒，兩端面精磨或拋光，平行度應(yīng)不大于2′，b)溫度范圍：-150℃~+500℃；d度：±0.3nm；e)溫度控制能力：程序控溫下能以0.1℃/min~10℃/min的速率均勻地升降溫，爐體均勻溫度。試驗(yàn)步驟按照設(shè)備操作規(guī)程調(diào)校測(cè)量裝置，使其進(jìn)入正常工作狀態(tài)。內(nèi)空氣置換干凈。完成8.4操作后，靜置測(cè)量系統(tǒng)30min，以保證爐體內(nèi)部溫度的穩(wěn)定。8.7設(shè)定測(cè)量過(guò)程的溫度范圍及升溫速率。其中升溫速率應(yīng)不大于5℃/min，優(yōu)選(1~3)℃/min進(jìn)行緩慢連續(xù)升溫。對(duì)于測(cè)溫范圍小于30℃時(shí)，需通入液氮進(jìn)行低溫試驗(yàn)，控制液氮罐壓力為MPa品長(zhǎng)度的變化值。境下進(jìn)行。BTXXXXXXXXX58.10應(yīng)測(cè)量樣品測(cè)試后的長(zhǎng)度，以確定試樣是否在試驗(yàn)過(guò)程中由于受到加熱或冷卻而發(fā)生任化。9數(shù)據(jù)處理mTT度的比值，按公式(1)計(jì)算：(1)αm——平均線性熱膨脹系數(shù)，單位為10-6每攝氏度(10-6/℃)；L0——環(huán)境溫度下測(cè)量的樣品長(zhǎng)度，單位為毫米(mm)；L1——溫度為T(mén)1時(shí)的樣品長(zhǎng)度，單位為毫米(mm)；L2——溫度為T(mén)2時(shí)的樣品長(zhǎng)度，單位為毫米(mm)；mm△T——溫度T1和T2之間的溫度變化量，單位為攝氏度(℃)。T為T(mén)時(shí)，按照公式(2)計(jì)算長(zhǎng)度-溫度曲線的斜率。(2)αT——瞬時(shí)線性膨脹系數(shù)，單位為10-6每攝氏度(10-6/℃)；L1——溫度為T(mén)1時(shí)的樣品長(zhǎng)度，單位為毫米(mm)；L2——溫度為T(mén)2時(shí)的樣品長(zhǎng)