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            石墨电极热膨胀标准
            发布时间:2015-03-09   点击次数:2021次

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                                                                         GB/T 3074.4-2003

             

                                            月U       吕

             

            GB/T3074《石墨电极测定方法》分为4个部分:

             

                石墨电极抗折强度测定方法 ;

             

                石墨电极弹性模量测定方法;

             

            石墨电极氧化性测定方法 ;

             

                石墨电极热膨胀系数 (CTE)测定方法 。

             

            本部分代替YB3074.4-1982石《墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法》

             

            本部分与GB/T3074.4-1982《石墨电极热膨胀系数(CTE)测定方法》相比,主要变化内容如下:

            — 以立式相对法仪器为主编写的操作方法

             

            - 对平均热膨胀系数由1000C-1000℃改为室温 -6000Co

            扩大了测试范围

             

            — 增加了设备原理图。

            本部分由中国钢铁工业协会提出。

             

            本部分由冶金工业信息标准研究院归口。

            本部分起草单位:兰州炭素集团有限责任公司、冶金工业信息标准研究院

             

            本部分起草人:刘欣荣、高风萍、张志强、李国芹、孙 伟

            本部分 1982年发布。


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                                                                          GB/T 3074.4-2003

             

                                         石墨电极测定方法

                              石墨电极热膨胀系数 (CTE)测定方法

             

               范 围

             

                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、试验步骤和计算方法

             

                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℃的平均线膨胀 系数 。

             

            2 规范性引用文件

             

                下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有

            的修改单(不包括勘误的内容)或修订均不适用于本部分,然而,鼓励根据本部分达成协议的各方研究是

             

            否可使用这些文件的版本。凡是不注日期的引用文件,其版本适用于本部分。

             

                GB/T1427 炭素材料取样方法

             

               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,试样和石英参考物安装在同基座上,试样的另端与顶杆相接触。当炉

            子加热时,试样、顶杆、参考物同时被加热膨胀,由于顶杆与参考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,而是要把参考物在这段的膨胀量加上,所以试样的真

            实膨胀量为千分表的读数加上参考物的膨胀量

             

                即 :2,C-2,L十△b

             

                           AC    AL     Ab

                根据定义 :a=二万石下牛 二不石丁卜不于石

                          公 1I" 公 11别。 公 i1,

             

                   因为 :Ah是石英在室温-600℃的热膨胀系数

                        12,11-

             

                   所以:盖+-6r,室‘温600,C)

             

                式 中:

             

                △C— 试样的膨胀量;

               AL---伸长仪的读数;

             

                Ab— 参考物的膨胀量;

             

               AT— 室温 ^6000C;

             

                L- 室温下试样 的长度 。


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             GB/T 3074.4-2003

             

                                                                    伸长 计

             

                                                                    石英顶杆

             

                            加热体

                                                                    石英参考物

             

                              基座

                                                                    试样

             

                             炉壁

             

                                       图 T 相对法线性膨胀仪原理图

             

             4 仪器设备

             

             4.1 热膨胀仪:凡温度能达到600℃以上,测量时两次重复试验误差不超过士。.1X10-1/℃的热膨胀

             仪均可采用。

            4.2 游标卡尺:精度。02mm

             

            4.3 千分表 量程。~1mm,精度0.001mm,

             

            4.4 温度表 :测量 范围0-10000C;等级 0.1级

             

             5 试样制备

             

             5.1试样尺寸

             

                圆柱体或角柱体试样,其直径或边长少为骨料直径的2倍,但试样直径或边长应不小于5mm,

             长度50mm的圆柱体或长方体,并在其试样长度 1/2处钻个直径 1mm、深度2mm-3mm的圆孔。

             5.2 试样要求

             

                长度偏差不大于士0.1mm,两端面要垂直于试样轴向,其平行度不大于。.1mm/100mm,试样表

             面无可见裂纹或瑕疵。

             5.3 试样采取

             

                按GB/丁1427炭素材料取样方法规定进行。

            5.4 取样数量

             

                每 l批 取2根平行试样。

             

            6 试验步骤

             

            6.1 打开热膨胀仪加热炉,将试样放人炉内石英管中,试样两端用石英垫片垫好,试样、石英膨胀计、石

            英垫片要在个中轴线上,然后把热电偶热端插人试样测温孔内,关闭炉盖,调整好千分表指针,手提指

             

            针轻微震荡几次,指针要次次回零(千分表的小指针表示应在。.2mm-0.4mm).

             

            6.2 启动加热电炉电源JI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'C/min

            以内,当温度升到400℃时,给加热炉通氮气,流量5L/min

            6.3 当温度升600℃时.保温5min后(600℃士50C)记录膨胀量,电压调回零点。当炉温降约

            400℃时,停止通人氮气,关闭电源开关。

             

            7 结果计算

             

               试样热膨胀系数a(I/0C)按下式计算,小数点后位


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                                                                          GB/T 3074.4-2003

             

                                                 △L

             

                                           Lo(U炭6000C+“英“

             

            式 中:

             

                a— 试样在室温^-600℃范围的热膨胀系数,单位为每摄氏度(对℃);

               L— 试样在室温的长度,单位为毫米(mm);

             

              AL— 试样在600℃时的膨胀量 单位为毫米(mm);

             &a, — 即石英在室温 -6000C温度范围内的平均热膨胀系数,单位为每摄氏度(1/0C)e

             

            8 试验误差

             

                两次重复试验的误差不得超过士0.1X10-,/0Ce

             

            9 试验报告

             

                试验报告应包括下列内容:

                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 。

             

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