ICS 29.050 Q 51
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T3074.4—2016 代替GB/T3074.4—2003
石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法
Method for the determination of the coefficient of thermal
expansionofgraphiteelectrodes
2016-08-29发布
2017-07-01实施
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/T 3074.4—2016
前言
GB/T3074共分为4个部分：
GB/T3074.1石墨电极抗折强度测定方法； GB/T3074.2石墨电极弹性模量测定方法； GB/T3074.3石墨电极氧化性测定方法； GB/T3074.4石墨电极热膨胀系数（CTE)测定方法。
本部分为GB/T3074的第4部分本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本部分代替GB/T3074.4一2003《石墨电极测定方法 石墨电极热膨胀系数（CTE)测定方法》，本
部分与GB/T3074.4一2003相比，主要变化内容如下：
删除公式推导过程（见2003年版的3.2）；将图1中的伸长计改为位移测量装置（见图1）；在热膨胀仪部分增加了“可通入保护气体”（见4.1）；将热膨胀仪上测量膨胀量的设备由千分表改为位移测量装置（见4.3）；将温度表改为温度测量装置（见4.4)；试验尺寸部分删去了测温孔加工要求（见2003年版的5.1）；试样尺寸部分将长度改为"应不小于50mm”，删去长度偏差的要求（见5.3）；删去千分表的回零操作，改为“记录位移测量装置初始读数或将装置回零”（见6.1）；结果计算部分公式中“（室温600℃）”改为"△T”（见第7章）。
一
本部分由中国钢铁工业协会提出。 本部分由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183）归口。 本部分起草单位：中国平煤神马集团开封炭素有限公司、山西西姆东海炭素材料有限公司、湖南省
郴州市产商品质量监督检验所（国家石墨产品质量监督检验中心）、冶金工业信息标准研究院。
本部分主要起草人：梁冉、陈文来、万建民、张向军、刘建海、马卫、周智勇、李建新、郑景须、张宝平、 路培中。
本部分所代替标准的历次版本发布情况为：
GB/T3074.4—1982GB/T3074.4—2003。
1 GB/T3074.4—2016
石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法
1范围
GB/T3074的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、试验步骤和结果计算。
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℃的热膨胀系数。如需测试其他温度范围内的热膨胀系数，则可参照本方法进行。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T 1427 炭素材料取样方法 GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
3 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.试样和石英参照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、项杆、参照物同时被加热膨胀，由于顶杆与参照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，因此位移测量装置的读数为试样与同长度参照物的相对膨胀量，所以试样的真实膨胀量为位移测量装置的读数加上参照物的膨胀量
位移测量装置
AI.
Q
石英顶杆石英参考物
加热体、
-
基座
一试样
炉壁
图1 相对法线膨胀仪原理图
1 GB/T3074.4—2016
4仪器设备
4.1 热膨胀仪：凡温度能达到600℃以上，可通人保护气体（氮气或氩气），测量时两次重复试验误差不超过士0.1×10-6℃-1的热膨胀仪均可采用。 4.2 游标卡尺：精度0.02mm。 4.3 位移测量装置：量程0~1mm，测量精度0.001mm。 4.4 温度测量装置：测量范围0～1000℃，精度等级0.1级。
5 试样制备
5.1i 试样采取
按GB/T1427规定进行 5.2 2取样数量
每1批取2根平行试样。 5.3试样尺寸
圆柱体或长方体试样，其直径或边长至少为最大骨料直径的2倍，但试样直径或边长应不小于 5mm、长度不小于50mm的圆柱体或长方体， 5.4试样要求
两端面要垂直于试样轴向，其平行度不大于0.1mm/100mm，试样表面无可见裂纹或瑕疵
6 实验步骤
6.1打开热膨胀仪加热炉，将试样放入炉内石英管中，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，然后将温度测量装置测温端紧贴试样1/2处侧表面放置，关闭炉盖，记录位移测量装置初始读数或将装置回零
注：如设备没有石英垫片则无关于垫片的操作步骤 6.2启动加热电炉电源开关，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℃/min 以内，当温度升到400℃时，给加热炉通保护气体，流量5L/min。 6.3当温度升至600℃时，保温5min后（600℃土5℃）记录膨胀量，电压调回零点。当炉温降至约 400℃时，停止通人保护气体，关闭电源开关。
7结果计算
试样热膨胀系数α（℃-1)按式（1)计算：
AL △TL。
十α石英
..(1)
α=
式中： α Lo 2
试样在室温～600℃的热膨胀系数，单位为每摄氏度（℃-1）；试样在室温的长度，单位为毫米（mm）； GB/T 3074.4—2016
试样在600℃时的膨胀量，单位为毫米（mm）；室温至600℃的温度差，单位为摄氏度（℃）；石英在室温～600℃温度内的平均热膨胀系数，单位为每摄氏度（℃-1）。
△L △T α石英数值修约按照GB/T8170规定进行，结果精确至小数点后一位
8 试验误差
两次重复试验的误差不应超过士0.1×10-6℃-1。
9 试验报告
试验报告应至少包括下列内容： a) 样品编号、规格及来源； b) 两个试样的热膨胀系数及平均值； c) 试验人员、试验日期； d) 试验条件。 9
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石墨电极热膨胀系数（CTE）测定方法
GB/T 3074.4—2016
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中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号（100029) 北京市西城区三里河北街16号（100045)
网址：www.spe.org.cn 服务热线：400-168-0010 2016年10月第一版
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书号：155066·1-54154
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