
Tiêu chuẩn “ASTM E831-19 Phương pháp thử tiêu chuẩn cho sự giãn nở nhiệt tuyến tính của vật liệu rắn bằng phân tích nhiệt cơ học” do Hiệp hội Thử nghiệm và Vật liệu Hoa Kỳ (ASTM) công bố mô tả phương pháp thử để xác định hệ số kỹ thuật giãn nở nhiệt tuyến tính của vật liệu rắn bằng các kỹ thuật phân tích nhiệt cơ học. Phương pháp thử nghiệm này áp dụng cho các vật liệu rắn có độ cứng đủ trong suốt phạm vi nhiệt độ thử nghiệm để đầu dò cảm biến không làm lõm mẫu. Giới hạn dưới được khuyến nghị của hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính được đo bằng phương pháp thử nghiệm này là 5 µm/(m độ). Phương pháp thử nghiệm có thể được sử dụng ở mức độ giãn nở thấp hơn (hoặc âm) với độ chính xác và độ nhạy thấp hơn. Phương pháp thử nghiệm này có thể áp dụng cho phạm vi nhiệt độ từ âm 120 độ đến dương 900 độ. Phạm vi nhiệt độ có thể được mở rộng hơn nữa tùy thuộc vào thiết bị đo lường và vật liệu hiệu chuẩn được sử dụng.

Tất cả các thuật ngữ và định nghĩa được đưa ra trong các tiêu chuẩn “Thuật ngữ chuẩn ASTM E473-21a về Phân tích nhiệt và Lưu biến” và “Thuật ngữ chuẩn ASTM E1142-11 về Tính chất nhiệt vật lý” đều có giá trị đối với phương pháp thử nghiệm này, bao gồm các thuật ngữ phân tích nhiệt, hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính, phép đo nhiệt giãn nở và phân tích nhiệt cơ học. Ngoài ra, hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính trung bình, sự thay đổi chiều dài so với chiều dài mẫu ở nhiệt độ môi trường, thể hiện sự thay đổi nhiệt độ đơn vị được xác định bởi nhiệt độ điểm giữa của phạm vi nhiệt độ đo.
Phương pháp thử nghiệm này sử dụng máy phân tích nhiệt cơ học hoặc thiết bị tương tự để xác định độ giãn nở nhiệt tuyến tính của vật liệu rắn khi chịu tốc độ gia nhiệt không đổi. Sự thay đổi về chiều dài mẫu được ghi lại bằng điện tử theo nhiệt độ. Hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính có thể được tính toán từ dữ liệu được ghi lại này.
Ví dụ, hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính được sử dụng cho mục đích thiết kế và để xác định xem có xảy ra hỏng hóc do ứng suất nhiệt hay không khi một vật rắn được cấu thành từ hai vật liệu khác nhau chịu sự thay đổi nhiệt độ. Phương pháp thử nghiệm này tương đương với tiêu chuẩn “ASTM D3386-00 Phương pháp thử nghiệm tiêu chuẩn cho hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính của vật liệu cách điện” để thử nghiệm vật liệu cách điện, nhưng bao gồm một nhóm vật liệu rắn tổng quát hơn và xác định các điều kiện thử nghiệm cụ thể hơn. Phương pháp thử nghiệm này sử dụng mẫu nhỏ hơn và thiết bị khác biệt đáng kể so với các phương pháp thử nghiệm được xác định trong tiêu chuẩn ASTM E228-22 và ASTM D696-16. Phương pháp thử nghiệm này có thể được sử dụng trong nghiên cứu, chấp nhận thông số kỹ thuật, tuân thủ quy định và đảm bảo chất lượng.
Các thiết bị phân tích nhiệt cơ được sử dụng trong các thử nghiệm này. Thiết bị này được yêu cầu cung cấp khả năng phân tích nhiệt cơ học hoặc nhiệt giãn nở tối thiểu cho phương pháp thử nghiệm này bao gồm:
Khả năng làm mát cũng được yêu cầu trong các thử nghiệm để duy trì nhiệt độ mẫu dưới mức môi trường xung quanh (nếu thực hiện các phép đo dưới mức môi trường xung quanh) hoặc để tăng tốc độ làm mát mẫu từ nhiệt độ cao.
Mẫu phải dài từ 2 mm đến 10 mm và có các đầu thẳng, song song với nhau tới 7-25 µm. Kích thước ngang không được vượt quá 10 mm. Có thể sử dụng các mẫu có kích thước khác nhưng phải báo cáo kích thước. Người ta quan sát thấy rằng mức độ phẳng và song song này không thể đạt được ở một số vật liệu. Các mẫu không đáp ứng các yêu cầu này có thể làm giảm độ nhạy. Mẫu thường được đo khi nhận được. Nếu mẫu được xử lý bằng nhiệt hoặc cơ học trước khi thử nghiệm, điều này cần được ghi chú trong báo cáo. Một số vật liệu, đặc biệt là vật liệu tổng hợp, có thể cần xử lý nhiệt để xử lý mẫu trước khi thử nghiệm nhằm loại bỏ ứng suất hoặc biến dạng. Bất kỳ phương pháp xử lý nhiệt nào cũng phải được đưa vào báo cáo.
Tổ chức của chúng tôi, đơn vị đã nỗ lực hỗ trợ các doanh nghiệp trong mọi lĩnh vực bằng nhiều nghiên cứu thử nghiệm, đo lường, phân tích và đánh giá đã thực hiện trong nhiều năm, có đội ngũ nhân viên hùng hậu luôn theo sát diễn biến của thế giới trong lĩnh vực khoa học và công nghệ và không ngừng cải thiện. Trong bối cảnh này, các dịch vụ thử nghiệm cũng được cung cấp cho các doanh nghiệp theo tiêu chuẩn “Phương pháp thử tiêu chuẩn ASTM E831-19 về độ giãn nở nhiệt tuyến tính của vật liệu rắn bằng phân tích nhiệt cơ học”.
