Coefficiente lineare del test di espansione termica

Quando un materiale viene riscaldato, inizia ad espandersi sotto l'influenza dell'aumento della temperatura. Ciò causa cambiamenti significativi nelle dimensioni, deformazione delle parti o sollecitazioni interne. Il coefficiente lineare (lineare) di espansione termica è una proprietà del materiale che caratterizza la capacità di una plastica di espandersi sotto l'influenza dell'aumento della temperatura. Il coefficiente lineare di espansione termica esprime per quanto tempo la parte sviluppata rimarrà dimensionalmente stabile alle variazioni di temperatura.

Gli standard più comuni a cui si fa riferimento per misurare il coefficiente di espansione termica lineare nelle materie plastiche sono i seguenti standard sviluppati dall'American Society for Testing and Materials (ASTM):

• ASTM D696-16 Metodo di prova standard per il coefficiente lineare di espansione termica delle materie plastiche da meno 30 gradi a più 30 gradi con un dilatometro di silice vetrosa
• ASTM E831-19 Metodo di prova standard per l'espansione termica lineare di materiali solidi mediante analisi termomeccanica
• ASTM E228-06 Metodo di prova standard per l'espansione termica lineare di materiali solidi con un dilatometro ad asta di spinta

Inoltre, si basa lo standard ISO 11359 Plastics - Analisi termomeccanica (TMA) sviluppato dall'International Standards Organization (ISO).

Le principali tecniche utilizzate nelle misurazioni in genere sono: dilatometria, interferometria e analisi termomeccanica.

La natura della maggior parte delle materie plastiche e la natura del dilatometro rendono da meno 30 a più 30 gradi Celsius un intervallo di temperatura adatto per misurazioni di dilatazione termica lineare delle materie plastiche. Questo intervallo include le temperature alle quali le materie plastiche sono più comunemente utilizzate.

L'espansione termica di una plastica è costituita da un componente reversibile in cui si sovrappongono variazioni di lunghezza dovute a variazioni del contenuto di umidità, indurimento, perdita di plastificante o solventi, rilascio di sollecitazioni, cambiamenti di fase e altri fattori. I test del coefficiente lineare di espansione termica hanno lo scopo di determinare il coefficiente di espansione termica lineare escludendo per quanto possibile questi fattori. In effetti, in generale, l'effetto di questi fattori è completo.la maggior parte non può essere esclusa. Pertanto, qualunque sia il metodo di prova applicato, ci si aspetta che fornisca un'approssimazione dell'effettiva espansione termica.

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