文档介绍：金属线膨胀系数的测量绝大多数物质都具有“热胀冷缩”的特性,这是由于物体内部分子热运动加剧或减弱造成的。这个性质在工程结构的设计中,在机械和仪器的制造中,在材料的加工(如焊接)中,都应考虑到。否则,将影响结构的稳定性和仪表的精度。考虑失当,甚至会造成工程的损毁,仪表的失灵,以及加工焊接中的缺陷和失败等等。实验目的学****测量金属线膨胀系数的一种方法。、FT-RZT-I数字智能化热学综合实验平台、游标卡尺、千分表、待测金属杆金属线膨胀系数测量的实验装置如图1所示内有加热引线和温度传感器引线接“上盘”隔热板恒温腔千分表可调顶紧螺旋千分表固定螺钉图1FT-RZT-I数字智能化热学综合实验平台面板如图2所示调零mV℃℃℃℃VAFT-RZT-I数字智能化热学综合实验平台IⅡ,在一维方向的伸长。线胀系数是选用材料的一项重要指标。特别是研制新材料,少不了要对材料线胀系数做测定。固体受热后其长度的增加称为线膨胀。经验表明,在一定的温度范围内,原长为L的物体,受热后其伸长量L与其温度的增加量T近似成正比,与原长L亦成正比,即L=(1)式中的比例系数称为固体的线膨胀系数(简称线胀系数)。大量实验表明,不同材料的线胀系数不同,塑料的线胀系数最大,金属次之,殷钢、熔凝石英的线胀系数很小。殷钢和石英的这一特性在精密测量仪器中有较多的应用。几种材料的线胀系数材料铜、铁、铝普通玻璃、陶瓷殷钢熔凝石英数量级/约10约10<210约10实验还发现,同一材料在不同温度区域,其线胀系数不一定相同。某些合金,在金相组织发生变化的温度附近,同时会出现线胀量的突变。因此测定线胀系数也是了解材料特性的一种手段。但是,在温度变化不大的范围内,线胀系数仍可认为是一常量。为测量线胀系数,我们将材料做成条状或杆状。由(1)式可知,测量出时杆长L(一般,杆在时的长度L可以近似等于杆在常温时的长度)、受热后温度达时的伸长量L和受热前后的温度及,则该材料在(,)温区的线胀系数为:=(2)其物理意义是固体材料在(,)温区内,温度每升高一度时材料的相对伸长量,其单位为。测线胀系数的主要问题是如何测伸长量L。而L是很微小的,如当L≈250mm,温度变化≈100℃,金属的a数量级为10时,可估算出L≈。对于这么微小的伸长量,用普通量具如钢尺或游标卡尺是测不准的。可采用千分表()、读数显微镜、光杠杆放***、光学干涉法。本实验中采用千分表测微小的线胀量。千分表是一种通过齿轮的多极增速作用,把一微小的位移,转换为读数圆盘上指针的读数变化的微小长度测量工具,它的传动原理如图3所示,结构如图4所示,千分表在使用前,都需要进行调零,调零方法是:在测头无伸缩时,松开“调零固定旋钮”,旋转表壳,使主表盘的零刻度对准主指针,然后固定“调零固定旋钮”。调零好后,毫米指针与主指针都应该对准相应的0刻度。千分表的读数方法:本实验中使用的千分表,其测量范围是0-1mm。,主指针转动一周,且毫米指针转动一小格,而表盘被分成了100个小格,,,。即:千分表读数=毫米表盘读数+主表盘读数(单位:mm)(毫