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一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法
| 专利名称： | 一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法 |
| 摘要： | 一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法，将试样制备成给定几何的楔形或台阶状样品并在样品上选取具有一定高度差的两个位置，分别标记高度和高度差，记录变温前、变温后的温度以及温度的变化值，在变温过程中，通过纳米力学测试仪中高精度的位移传感器分别对两个位置高度的变化量进行测量，两个位置高度变化量的差值即为Δh厚的样品在温度变化ΔT时的膨胀量，该样品的线性热膨胀系数α可通过公式计算得到，利用纳米力学测试仪，结合加热台，该方法能够实现微小试样的热膨胀系数的测定，适用于固体材料测试，包括晶体和非晶体，具有对试样要求低、制样简单的特点。 |
| 专利类型： | 发明专利 |
| 国家地区组织代码： | 陕西;61 |
| 申请人： | 西安交通大学 |
| 发明人： | 秦元斌;单智伟;解德刚;黄龙超;聂志宇;杨岳清 |
| 专利状态： | 有效 |
| 申请日期： | 2019-05-30T00:00:00+0800 |
| 发布日期： | 2019-09-13T00:00:00+0800 |
| 申请号： | CN201910462583.2 |
| 公开号： | CN110231362A |
| 代理机构： | 西安智大知识产权代理事务所 |
| 代理人： | 刘国智 |
| 分类号： | G01N25/16(2006.01);G;G01;G01N;G01N25 |
| 申请人地址： | 710049 陕西省西安市碑林区咸宁西路28号 |
| 主权项： | 1.一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1：将试样制备成给定几何的楔形或台阶状样品，在样品上选取具有一定高度差的两个位置：测试位置1和测试位置2，分别标记高度为h1和h2，高度差为Δh＝h1-h2； 步骤2：记录变温前温度为T0，变温后温度为T1，温度的变化值为ΔT＝T1-T0，在变温过程中，通过纳米力学测试仪中高精度的位移传感器分别对测试位置1和测试位置2高度的变化量进行测量，分别记为Δh1和Δh2，测试位置1和测试位置2高度变化量的差值Δh1-Δh2即为Δh厚的样品在温度变化ΔT时的膨胀量，该样品的线性热膨胀系数α可通过下式计算得到： 其中，k为测试位置1和测试位置2测得的高度变化量的差值随温度变化曲线的斜率。 2.根据权利要求1所述的一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法，其特征在于，所述通过纳米力学测试仪中高精度的位移传感器分别对测试位置1和测试位置2高度的变化量进行测量时，可在相同高度的其它位置进行多次测量并取平均值，以减小热漂移的影响。 3.根据权利要求1所述的一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法，其特征在于，所述在变温过程中，变温速率和变温时间设为恒定。 4.根据权利要求1所述的一种利用纳米力学测试仪测试微小试样热膨胀系数的方法，其特征在于，所述该测定方法为了减小影响其测量精度的测试系统的热漂移，需要提前测定高精度位移传感器在给定环境下的工作特性：在一定温度下，在样品表面施加一定载荷，获得位移随时间的变化，并量化测试流程不同环节的具体时间，以提高测量精度。 |
| 所属类别： | 发明专利 |
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