ICS71.120;25.220.50 G 94
8
中华人民共和国国家标准
GB/T 25144-—2010
塘玻璃釉平均线热膨胀系数的测定方法
Determination of coefficient of mean linear thermal expansion for vitreous and
porcelain enamels
2011-03-01实施
2010-09-26发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
发布 GB/T25144—2010
前言
本标准参照ISO7991：1987《玻璃 平均线热膨胀系数的测定》、ASTME228：2006《用推杆膨胀计对固体材料线热膨胀系数的测试方法》而制定。
本标准由中国石油和化学工业协会提出。 本标准由全国塘玻璃设备标准化技术委员会（SAC/TC72）归口。 本标准起草单位：常熟市华懋化工设备有限公司、江阴硅普塘瓷有限公司、化学工业非金属材料和
设备质量监督检验中心。
本标准主要起草人：余献忠、周志强、张楠、桑临春。
I GB/T25144—2010
糖玻璃釉平均线热膨胀系数的测定方法
1范围
本标准规定了低于转变温度的塘玻璃釉的平均线热膨胀系数的测定方法。 本标准适用于塘玻璃釉平均线热膨胀系数的测定。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
2. 1
平均线热膨胀系数coefficientofmeanlinearthermalexpansion a(to;t) 在某一试验温度下，试样的长度变化量与温度变化量及试样初始长度之比。用式（1)表示：
a(to it) =1×L-Lo
（(1)
Lo t-to
式中： t一一初始温度或基准温度，单位为摄氏度（℃）； t样品试验温度，单位为摄氏度（℃）； L。样品在温度to时的长度，单位为毫米（mm） L一一样品在温度t时的长度，单位为毫米（mm）。 本标准规定基准温度t为20℃。
2.2
转变温度transformationpoint 塘玻璃釉由脆性状态转变为黏滞状态时的温度。
3影响测量准确度的因素 3.1膨胀计结构材料会对测试精度有实质影响。不管采用何种材料，确定材料膨胀性能稳定是必要的。这样，在反复使用过程中，结构材料不会出现可测量的变化。 3.2升温时，试样会出现无弹性蠕变，常用防范措施是尽可能增大其横截面。 3.3避免膨胀计内部受潮，尤其是在低温环境下。 3.4测试期间，用支架或装样管将试样固定在合适位置。 3.5装样管和推杆应采用相同材料。损坏更换后，未经严格校准，不应使用。否则，会大大增加测量误差。 3.6应对膨胀计进行常规校准。具体办法是用膨胀计测量标准试样。 4装置 4.1卡尺
卡尺精确度为0.01mm。 4.2推杆式膨胀仪
推杆式膨胀仪应能测出2×10-"L。的样品长度变化量。推杆与样品接触的端面应为球面，球面的曲率半径应不小于样品的直径，样品与推杆的安装形式见图1。
1 GB/T25144—2010
装样管应确保样品安放在稳固的位置上，在整个试验过程中样品要与推杆在同一轴线上，防止有任何微小偏差（见图1）。
若装样管是用石英玻璃制造的，测量结果要按照7.2进行修正。
4
彭胀仪底座
试验样品
试验样品
1
由熔融石英玻璃制作的装样管；由熔融石英玻璃制作的推杆；由熔融石英玻璃制作的距离调整杆；
1
9.
4-由熔融石英玻璃制作的支撑球；
由熔融石英玻璃制作的定位杆。
图1膨胀仪示意图
4.3加热炉
加热炉应与膨胀仪装置相匹配，其温度上限要比预计的转变温度高50℃左右。膨胀仪在加热炉内轴向或径向移动2mm应不影响测量精度。
在试验温度范围内，加热炉应保证整个样品长度区间的温度差不超过2℃。 4.4温度控制装置
在试验温度范围内，温度控制装置应保证试样升温速率为（4～6）℃/min。 4.5温度测量装置
在试验温度范围内，能够准确测量样品的温度，测量误差不大于2℃。 5样品 5.1 试样的压制
将（60～200)目的塘玻璃釉粉料放人不锈钢制模具（见图2)中，以20MPa的压力压成一个约 $10mm×（45～50）mm的圆柱。模具的顶板和底板可以自由拆卸。试样压好后，可以用顶板将试样从模具中顶出来。模压成型是为了保证试样密度的一致性。 5.2试样的烧成
烧成试样时应缓慢升温，最高烧成温度应为糖玻璃釉烧成温度的下限温度，烧成后试样不应有裂纹。 5.3试样的制备
烧好的试样两端面应研磨平且保证相互平行并要与试样轴线垂直。 5.4数量
每次试验测定取两个试样。 6试验步骤 6.1初始长度的测定
测定温度为t。时试样的初始长度L。，精确到0.01mm。
2 GB/T25144—2010
6.2测量过程
将样品放在膨胀仪内，记录初始温度t。时膨胀仪显示的样品的长度值。5min后开始升温，使炉温达到预定的终点温度t，保温20min后从膨胀仪读取试样的长度变化量△LM的值，
单位为毫米
$40
$10+:002 全部 1:6
450
0
8
±108.001
$108.01
ot
$50
图2 制作试样的模具
7结果表示 7.1最终长度计算
用式(2)计算温度为t时的修正后的长度L
L=L。+△LM+ALQ-ALB
(2）
式中AL。和ALB为修正项，具体解释见7.2和7.3。
7.2装样管膨胀量的计算
在本标准的试验条件下，式(2)中的修正项△L。是装样管在温度为t。时长度的热膨胀量。按式（3) 计算：
ALLa(tt)
(3)
αQ是制作装样管所用材料的平均线热膨胀系数。 如果装样管、推杆是石英玻璃制作，可以使用表1中给出的αQ值，膨胀仪的这些部件在第-次使用
之前应在1100℃退火7h。然后以0.2℃/min的恒定速率从1100℃冷却至900℃。
石英玻璃表面要保持清洁，使用前用分析纯乙醇清洗两次，清洗后避免用手接触。 7.3膨胀仪修正值的测定
设暨膨胀仪的修正项△LB是必要的。膨胀仪修正值用空白试验来测定。空白试验用试样应为标准试样或材质与装样管、推杆相同的试样。试验方法与测试样品的试验过程相同。进行仪器校准试验（第8章）时要重复空白试验。
表1石英玻璃的平均线热膨胀系数αQ aa/(107/℃)
aQ/(10-7/℃)
温度范围/℃ 20~100 20~200 注：当胀仪加热到高于700℃时，表中给出的αQ值会有变化。
温度范围/℃ 20~300 20~400
5. 8 5. 7
5. 4 5. 7 GB/T25144—2010 7.4平均线热膨胀系数的计算
试样平均线热膨胀系数α(t。;t)按式(4)进行计算：
a(to;t)= 1 ×L+AL-ALB
（4）
Lo
t-to
式中： α（tot)-试样的平均线热膨胀系数，单位为十的负七次方每摄氏度（10-7℃）；
Lo -试样在基准温度下的长度，单位为毫米（mm）； ALM-- 一试样长度变化量，单位为毫米（m）； △LQ一装样管修正项，单位为毫米（mm）； △LB--膨胀仪修正项，单位为毫米（mm）；
t—样品试验温度，单位为摄氏度（℃）； t基准温度，单位为摄氏度（℃）。
如果α(20℃；t)<100×10-7/℃，取两位有效数字；如果α（20℃；t)≥100×10-7/℃，取三位有效数字。
如果两个样品的结果偏差不大于2×10-7/℃，则两个样品的算术平均值为最终试验结果。否则，要另取两个样品重新试验。
仪器校准试验
8
为了校准整个实验装置是否在准确地运行，用标准材料做试样，按第6章和第7章的试验步骤进行试验和计算。标准试样的平均线热膨胀系数是已知值。
宜使用下面的材料制作标准试样：
按照7.2退火的石英玻璃；一国家计量单位认证的标准玻璃。
标准试样的形状和尺寸，应与试验试样的形状和尺寸相似。 制作标准试样的材料的热膨胀特性应保证不会被试验所改变。
9试验报告
试验报告应包括以下内容： a）试验所依据的标准代号、名称； b) 糖玻璃釉的编号及组成的大概描述； c) 使用的膨胀仪的型号； d)i 试样的形状和尺寸； e) 试验开始温度、结束温度。