| 摘 要： | 研究目的:为了满足低温系统的材料选择和结构设计对于材料热膨胀特征参数的需求,研发低温条件下精确、快速、方便操作、低成本的热膨胀特征参数测量方法和系统装置。创新要点:完成了卡玛合金箔应变片在77–293 K低温温区敏感系数的修正,保证了基于应变片技术的低温条件材料热膨胀特征参数测量的精度;所研制装置合理的热设计和等速率式温度控制模式使得材料热膨胀特征参数在77–293 K温区的测量可在14小时内快速完成。研究方法:针对77–293 K温区,基于应变片测量方法,研制了采用比例-积分-微分(PID)温控系统的固体材料热膨胀特征参数测量装置(见图2和3)。通过将304不锈钢的测量数据与美国国家标准与技术研究院(NIST)公布数据进行比较,完成了卡玛合金箔应变片在77–293 K低温温区的敏感系数修正(见图7和8)。采用修正后的敏感系数进行无氧铜线性收缩率测量,并与NIST公布数据比较(见图9和表2),验证了该装置在77–293 K低温温区的测量精度。重要结论:获得了77–293 K低温温区卡玛合金箔应变片敏感系数的修正结果;基于修正敏感系数的应变片法测量装置,采用0.3 K/min的等速率式温度控制模式,可实现77–293 K低温温区固体材料热膨胀特征参数的精确、快速测量。
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