Amerikan Test ve Malzeme Kuruluşu (ASTM) tarafından yayınlanan “ASTM E228 İtme çubuğu dilatometresi ile katı malzemelerin doğrusal ısıl genleşmesi için standart test yöntemi“ standardında, itme çubuğu dilatometreleri kullanılarak katı katı malzemelerin doğrusal termal genleşmesinin belirlenmesine yönelik bir test yöntemi açıklanmaktadır. Bu yöntem, bir cihazın bu standartta belirtilen performans gerekliliklerini karşılayacak şekilde tasarlanabileceği herhangi bir pratik sıcaklık aralığında uygulanabilir.
Başlangıçta bu yöntem, eksi 180 derece ile 900 derece arasındaki bir sıcaklık aralığında çalışan camsı silika dilatometreler için geliştirilmiştir. Kavramlar ve ilkeler, daha yüksek sıcaklıklarda da aynı şekilde uygulanabilir olması için literatürde kapsamlı bir şekilde belgelenmiştir. Bu sistemlerin hassasiyeti ve sapmasının, 900 dereceye kadar olan silika sistemleriyle aynı düzeyde olduğuna inanılmaktadır. Ancak, iyi karakterize edilmiş referans malzemelerin eksikliği ve laboratuvarlar arası karşılaştırmalara ihtiyaç duyulması nedeniyle, ilgili toplam sıcaklık aralığında hassasiyetleri ve sapmaları henüz belirlenememiştir.
Bu amaçla, katı bir malzeme, test sıcaklığında ve enstrümantasyon tarafından uygulanan gerilimler altında ihmal edilebilir bir sürünme veya elastik gerinim oranına veya her ikisine birden sahip olan ve dolayısıyla termal uzunluk değişimi ölçümlerinin hassasiyetini önemsiz ölçüde etkileyen bir malzeme olarak tanımlanır. Bu, örnek olarak metaller, seramikler, refrakterler, camlar, kayalar ve mineraller, grafitler, plastikler, çimentolar, kürlenmiş harçlar, ahşaplar ve çeşitli kompozitleri içerir.
Bu karşılaştırmalı test yönteminin hassasiyeti, diğer itme çubuğu dilatometri tekniklerinden (örneğin ASTM D696standardı) ve termomekanik analizden (örneğin ASTM E831 standardı) daha yüksek, ancak interferometri (örneğin ASTM E289 standardı) gibi mutlak yöntemlerden önemli ölçüde daha düşüktür.
Bu test yöntemi, katı bir malzemenin uzunluğundaki değişimi, tutucuya göre sıcaklığa bağlı olarak belirlemek için tek itme çubuğu tüp tipi bir dilatometre kullanır. Temel konfigürasyonun diferansiyel dilatometre olarak bilinen özel bir çeşidi, çift itme çubuğu kullanır; burada referans numune her zaman ikinci konumda tutulur ve bilinmeyenin genleşmesi, numune tutucuya göre değil, referans malzemeye göre belirlenir. Sıcaklık, bir dizi adım üzerinden veya tüm aralık boyunca yavaş ve sabit bir ısıtma veya soğutma hızıyla kontrol edilir. Doğrusal termal genleşme ve doğrusal termal genleşme katsayıları, kaydedilen verilerden hesaplanır.
Doğrusal termal genleşme katsayıları tasarım amaçları için gereklidir ve örneğin sıcaklık değişimlerine maruz kalan yapıların boyutsal davranışlarını veya farklı malzemelerden oluşan katı bir yapıda sıcaklık dalgalanmasına maruz kaldığında oluşabilecek ve hasara neden olabilecek termal gerilmeleri belirlemek için kullanılır.
Bu test yöntemi, katı malzemelerin doğrusal termal genleşmesini belirlemek için güvenilir bir yöntemdir. Termal genleşmenin doğru bir şekilde belirlenmesi için, dilatometrenin bilinen ve tekrarlanabilir bir termal genleşmeye sahip bir referans malzeme kullanılarak kalibre edilmesi kesinlikle gereklidir.
Termal genleşme ölçümü iki parametreyi içerir: uzunluk değişimi ve sıcaklık değişimi. Bunların her ikisi de eşit derecede önemlidir. Doğru ve doğru sıcaklık ölçümünün ihmal edilmesi, kaçınılmaz olarak nihai verilerde artan belirsizliklere yol açar. Bu test yöntemi, araştırma, geliştirme, şartname kabulü, kalite kontrol ve kalite güvencesi için kullanılabilir.
Kısaca ASTM E228 standardında açıklanan test yöntemi, bir termomekanik analiz cihazı kullanarak belirli bir sıcaklık aralığında katı malzemelerin doğrusal ısıl genleşme katsayısını belirler. Malzemelerin sıcaklık değişimlerine göre nasıl genleştiğini veya büzüldüğünü ölçmek için dünya çapında en yaygın kullanılan standartlardan biridir.
Neredeyse tüm katı malzemeler ısıtıldığında genleşir ve soğutulduğunda büzülür. Doğrusal termal genleşme katsayısı bu davranışı niceliksel olarak ifade eder. Doğrusal termal genleşme katsayısını bilmek, malzemelerin sıcaklık dalgalanmaları yaşadığı uygulamalarda kritik öneme sahiptir. Örneğin,
Yapıştırılmış malzemeler arasındaki uyumsuz doğrusal termal genleşme katsayıları, termal strese, eğilmeye, çatlamaya veya delaminasyona neden olabilir.
ASTM E228 standardı şunlar için geçerlidir:
Genellikle eksi 180°C ile artı 900 derece (veya özel ekipmanlarla daha yüksek) arasındaki bir sıcaklık aralığını kapsar, ancak bazı cihazlar bu aralığın ötesine geçebilir.
ASTM E228 standardı, bir itme çubuğu dilatometresi veya termomekanik analizör kullanır. Temel kurulum şunları içerir:
Cihaz, numuneyi sıkıştırmadan teması korumak için çok düşük bir kuvvet (genellikle en fazla 0,1 N) uygularken boyut değişimini sıcaklığın bir fonksiyonu olarak kaydeder.
İki ana mod söz konusudur:
Sonuç olarak ASTM E228 standardı, katı malzemelerde doğrusal termal genleşmenin doğru ve tekrarlanabilir ölçümü için altın standart test yöntemi olmaya devam etmektedir. Mühendisler ve malzeme bilimcileri, termal döngülere arızasız dayanabilen güvenilir ürünler tasarlamak için bu standart kapsamında üretilen verilere güvenmektedir. Hassas aletler için düşük genleşmeli bir alaşım veya elektronikte alt tabaka ve kaplamaları eşleştirme çalışmalarında bu standart, sağlam mühendislik kararları için gereken güvenilir ve karşılaştırılabilir verileri sağlar.
Kuruluşumuz, yıllardır yetkin ve deneyimli bir kadro ile müşterilerinin ihtiyaçlarını anlamakta, ihtiyaç duydukları ileri test hizmetlerini vermekte ve yönetim sistemlerinin kurulması, uygulanması ve iyileştirilmesi konusunda yardımcı olmaktadır. Bu çerçevede işletmelere ASTM E228 standardına uygun test hizmetleri de verilmektedir.
Randevu almak, daha detaylı bilgi edinmek yada değerlendirme talep etmek için formumuzu doldurarak size ulaşmamızı isteyebilirsiniz.
EUROLAB , raporlama ve belgelendirme faaliyetlerini, United Accreditation Foundation (UAF), Türk Akreditasyon Kurumu (TÜRKAK), Enterprise Accreditation Foundation (EAF) kuruluşundan sağladığı akreditasyona dayanarak sürdürmektedir. Enterprise Accreditation Foundation (EAF), aynı zamanda Birleşmiş Milletler (UN GLOBAL COMPACT) imzacısıdır.
