[实用新型]一种高分子材料体积膨胀系数的简易测试装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及高分子材料领域，尤其涉及一种高分子材料体积膨胀系数的简易测试装置。

背景技术

高分子材料在升温条件下而发生的膨胀现象叫“热膨胀”。温度升高时，分子运动的平均动能增大，分子间距离也增大，高分子材料的体积随之而扩大。膨胀系数是表征物体受热时，其长度、面积、体积变化的程度而引入的物理量；膨胀系数包括了线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数。当高分子材料的温度改变1摄氏度时，其体积的变化和它在0℃时体积之比，叫做“体积膨胀系数”；由于固体或液体的膨胀系数很小，为计算方便起见，在温度不甚高时，无需再求0℃时的体积v₀，可直接用下式计算：

v₂＝v₁[1+α_v(T₂-T₁)]

其中：式中v₁是在T₁℃时的体积，v₂是在T₂℃时的体积，体积膨胀系数α_v的单位是k^-1。

GB/T 1036-2008规定了塑料线膨胀系数的测试方法。由于液体和气体没有固定的形状，因而常用体积膨胀系数表示它们的膨胀程度；但对于高分子材料而言，体积膨胀系数也是极其重要的参数。但是，目前对于高分子材料膨胀系数的研究，通常仅限于线膨胀系数的测试和表征；而实际上高分子材料体膨胀系数的表征，无论在理论研究还是应用方面，均具有重要意义。目前所见的测试高分子体积膨胀系数的只有压力-体积-温度(PVT)仪器，但价格昂贵，且对测试样品有特殊要求，测试条件也很严格；因此急需一种简易的高分子材料体积膨胀系数的测试装置。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构简单的高分子材料体积膨胀系数的测试仪器。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：包括一个油浴锅、一个带有外置探头线的数显测温仪和一个毛细管玻璃膨胀计；毛细管玻璃膨胀计由一个带磨口的玻璃样品管和一个带磨口带刻度的玻璃毛细管组成；毛细管玻璃膨胀计的玻璃样品管置于油浴锅的内部，数显测温仪的外置探头线上的探头感应点置于毛细管玻璃膨胀计下端玻璃样品管的中部。

本实用新型的有益效果为：启动油浴锅，通过油浴提供给毛细管玻璃膨胀计一个持续的升温环境；毛细管玻璃膨胀计的材质为高硼硅玻璃，具有低膨胀率、耐高温、高强度、高透光率和高化学稳定性的特点，可以减少实验误差；通过带刻录的毛细管测试升温过程中玻璃样品管中测试物的微小体积变化，通过数显测温仪的外置探头线来感应并显示出实验温度，获得升温测试过程中的体积变化－温度曲线，方便快捷。

采用本实用新型涉及的简易测试装置，在测试高分子材料体积膨胀系数时，需要选用不溶解高分子材料测试物的难挥发液体为介质，间接测试出高分子材料的体积膨胀系数。具体操作步骤如下：首先将定量液体介质装入毛细管玻璃膨胀计的玻璃样品管中，毛细管玻璃膨胀计的玻璃样品管置于油浴锅的内部，数显测温仪的外置探头线上的探头感应点置于毛细管玻璃膨胀计下端玻璃样品管的中部，然后根据测试获得的体积变化－温度曲线，计算获液体介质的体积膨胀系数；然后将定量高分子材料测试物和定量液体介质一同置于膨胀计的玻璃样品管内，测试在升温过程中高分子材料测试物及液体介质的总的体积变化－温度曲线，从总的体积膨胀数据中，扣除液体介质引起的体积变化，即获得高分子材料测试物的体积变化量，结合升温过程中的温差，计算可得高分子材料的体积膨胀系数。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明。

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1－油浴锅、2－数显测温仪、3－毛细管玻璃膨胀计。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型做进一步详述，以下实例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

在图1所示的实施例中，一种高分子材料体积膨胀系数的简易测试装置，其特征在于：包括1－油浴锅、2－数显测温仪、3－毛细管玻璃膨胀计。其中，油浴锅提供给毛细管玻璃膨胀计一个持续的升温环境；毛细管玻璃膨胀计的材质为高硼硅玻璃，具有低膨胀率、耐高温、高强度的特点，可提高测试精度，减少实验误差；带刻度的毛细管可测试升温过程中玻璃样品管中测试物的微小体积变化，通过数显测温仪的外置探头线来感应并测试出实验温度，获得升温测试过程中的体积变化－温度曲线，计算可得体积膨胀系数。