石墨的線膨脹係數及其（qí）測試方法

石墨的線膨脹係數及其測試（shì）方（fāng）法


石墨線（xiàn）膨脹係數指材料受熱後膨脹程（chéng）度的度（dù）量。即當溫度升高1℃時，引起單位長（zhǎng）度的固體（tǐ）材（cái）料（liào）試樣在某一特定方向上的膨脹比例常數，稱為沿該方向的線膨脹係數測（cè）量幾個不同方向的線（xiàn）膨脹係數後，可計算（suàn）其體積膨脹（zhàng）係數。與許多金屬材料相比，石墨電極的線膨脹係數是較低的，例如，銅在0~100.℃之間的線膨脹係數測定為17×10-6/℃，鋁在0~100℃之間的線膨脹係數為23.610-/℃。擠壓（yā）成型的石墨製品在20~200℃之間沿（yán）擠壓方向的線膨脹係數為（1~2）×10-/℃，垂直於擠壓方向為（2~3）×10-6/℃。中國測定石墨電極的（de）線膨脹係數的標準方法（GB3074.4—82）為（wéi）使用石英示（shì）差膨脹儀測定圖3-8為石英示差膨脹儀（yí）裝置示意圖，主要由膨脹計、加熱爐和測溫係統三部分（fèn）組成，經過精確加工的中孔試料棒固定在石（shí）英（yīng）試（shì）料托及石英支承管之間（jiān），一根石英拉杆穿過試料棒（bàng）的孔，石英拉（lā）杆頂部通過浮動托與千分表相接觸，再將上述組成的（de）膨脹測試裝置放入（rù）加熱爐（lú）內，在指定的溫度範圍內加熱，石墨試（shì）料棒的膨脹量可由千分（fèn）表讀（dú）得，石墨電極線膨脹係數1千分表（biǎo）；2千分表架；3一彈簧；的（de）標準測試溫度範圍規定為100~座；7-石英拉杆；8石（shí）英外套；9一600℃，測試結果的計算（suàn）公式如（rú）下:石墨電極試樣；10石英試料托a=+0.618×10-6/℃

a—試料在（zài）溫度100~600℃範圍的線膨脹係數，單位為10-6/℃；

L試樣在室溫時的長度，單位為mm；

L1—試樣在100℃時的膨（péng）脹量，單位為mm；L2—試樣在600℃時的膨脹量，單位為mm；K膨脹計的放大倍數；

0.618×10-6/℃石英在100~600℃溫度範圍內的平均線膨脹係數。

各種石墨電極在100~600℃之間測定的線膨脹係數舉例見美國和日本的石油焦廠或炭素廠測定石油（yóu）焦或石墨電極線膨脹係（xì）數的測試（shì）溫度範圍與中國不同，有的采用30~100℃，有的采用（yòng）30~130℃，石墨材料的線膨脹係（xì）數隨測（cè）定溫度的提高（gāo）而增加，但有一定規律性，以20~100℃區間測定的線膨脹係數為基準（zhǔn），隻要加上一個附加數即可得出不同溫度時的線膨脹係數，並且對任何測量（liàng）方向都適用，這個隨（suí）溫度上升的附加數如下:

最終溫度/℃ 附加數/×10-7·℃-1

100 0

200 2.0

300 4.0

400 6.0

500 7.7

600 9.2

700 10.4

800 11.4

900 12.3

1000 13.2

1500 17.2

2000 21.2

2500 25.2

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