GBT3074.4-2003-石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法.pdf

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1、GB/T3074.4-2003月U吕GB/T3074《石墨电极测定方法》分为4个部分:石墨电极抗折强度测定方法;石墨电极弹性模量测定方法;一一石墨电极氧化性测定方法;石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法。本部分代替YB3074.4-1982《石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法》本部分与GB/T3074.4-1982《石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法》相比，主要变化内容如下:—以立式相对法仪器为主编写的操作方法-一对平均热膨胀系数由1000C-1000℃改为室温-6000Co一一扩大了测试范围—增加了设

2、备原理图。本部分由中国钢铁工业协会提出。本部分由冶金工业信息标准研究院归口。本部分起草单位:兰州炭素集团有限责任公司、冶金工业信息标准研究院本部分起草人:刘欣荣、高风萍、张志强、李国芹、孙伟本部分1982年首次发布。GB/T3074.4-2003石墨电极测定方法石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法范围本部分规定了石墨电极热膨胀系数的测定原理、仪器设备、试样制备、试验步骤和计算方法本部分适用于普通功率、高功率、超高功率石墨电极及总膨胀量在600℃时不超过1mm的其他固体炭材料，温度范围为室温^600℃的平均线

3、膨胀系数。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB/T1427炭素材料取样方法定义及原理3.1定义热膨胀系数是指材料受热膨胀程度的变量，即当温度升高1℃时，单位长度的固体材料所引起的沿某一特定方向上的膨胀量称为该材料沿那个方向上的线膨胀系数。3.2原理如原理图(见图1)所示，试样

4、和石英参考物安装在同一基座上，试样的另一端与顶杆相接触。当炉子加热时，试样、顶杆、参考物同时被加热膨胀，由于顶杆与参考物都是同材质的石英标准物质，它们虽然从炉内到炉外，所处的温区不同，但它们在同一水平位置的温度是相同的，两者的膨胀量相互抵消，而与试样同长度的区域，由于材质不同不能抵消，而是要把参考物在这一段的膨胀量加上，所以试样的真实膨胀量为千分表的读数加上参考物的膨胀量即:2,C-2,L十△bACALAb根据定义:a=二万石下一牛二不石丁一一卜不于石公1I"公11别。公i1,因为:Ah是石英在室温-600

5、℃的热膨胀系数12,11-所以:一盖+-6r,‘室温一600,C)式中:△C—试样的膨胀量;AL--一伸长仪的读数;Ab—参考物的膨胀量;AT—室温^6000C;L=-室温下试样的长度。GB/T3074.4-2003伸长计石英顶杆加热体石英参考物基座试样炉壁图T相对法线性膨胀仪原理图4仪器设备4.1热膨胀仪:凡温度能达到600℃以上，测量时两次重复试验误差不超过士。.1X10-1/℃的热膨胀仪均可采用。4.2游标卡尺:精度。02mm4.3千分表量程。~1mm，精度0.001mm,4.4温度表:测量范围0-1

6、0000C;等级0.1级5试样制备5.1试样尺寸圆柱体或角柱体试样，其直径或边长至少为骨料直径的2倍，但试样直径或边长应不小于5mm,长度50mm的圆柱体或长方体，并在其试样长度1/2处钻一个直径1mm、深度2mm-3mm的圆孔。5.2试样要求长度偏差不大于士0.1mm，两端面要垂直于试样轴向，其平行度不大于。.1mm/100mm，试样表面无可见裂纹或瑕疵。5.3试样采取按GB/丁1427炭素材料取样方法规定进行。5.4取样数量每l批取2根平行试样。6试验步骤6.1打开热膨胀仪加热炉，将试样放人炉内石英管中

7、，试样两端用石英垫片垫好，试样、石英膨胀计、石英垫片要在一个中轴线上，然后把热电偶热端插人试样测温孔内，关闭炉盖，调整好千分表指针，手提指针轻微震荡几次，指针要次次回零(千分表的小指针表示应在。.2mm-0.4mm).6.2启动加热电炉电源JI关，调整好电压、电流，记录时间、温度和膨胀量，将升温速率控制在6'C/min以内，当温度升到400℃时，给加热炉通氮气，流量5L/min6.3当温度升至600℃时.保温5min后(600℃士50C)记录膨胀量，电压调回零点。当炉温降至约400℃时，停止通人氮气，关闭电

8、源开关。7结果计算试样热膨胀系数a(I/0C)按下式计算，精确至小数点后一位GB/T3074.4-2003△LLo(U炭6000C+““英式中:a—试样在室温^-600℃范围的热膨胀系数，单位为每摄氏度(对℃);L—试样在室温的长度，单位为毫米(mm);AL—试样在600℃时的膨胀量单位为毫米(mm);a,&—即石英在室温-6000C温度范围内的平均热膨胀系数，单位为每摄氏度(1/0C)e8试验误差两次重复试验的