11.12.2014

Дилатометрия позволяет определять коэффициенты линейного расширения, усадку в процессе спекания и некоторые другие показатели.
Наиболее важным является определение коэффициента линейного расширения.
Обычные дилатометры, например типа Шевенара, малопригодны для исследования металлокерамичсских материалов, так как требуют длинных и тонких образцов, которые изготовить из металлокерамических материалов очень трудно.
Наиболее пригодным для этих материалов является кварцевый дилатометр (фиг. 22), позволяющий исследовать металлокерамические образцы укороченного типа диаметром 6—10 мм и длиной 10—20 мм.
Дилатометрия

Основными узлами дилатометра являются микроскоп МБП-4 и трубчатая печь. В печь сопротивления с молибденовым нагревателем помещаются кварцевые стержни 1, прикрепленные зажимом к столику микроскопа. Испытуемый образец 2 помещается в графитовую трубку 3 и плотно прижимается к концам кварцевых стержней, которые соединены с индукционным датчиком 4.
Перемещение кварцевого стержня 1 в результате термического расширения образца, а также фазовых превращений, происходящих в исследуемом образце, контролируется при помощи оптиметра 5.
Температура в печи 6 измеряется платинородиевой термопарой 7, присоединенной к гальванометру, и регулируется трансформатором ЛАГР-1, что дает возможность регулировать скорость нагрева. Образцы нагреваются в печи со скоростью около 5° в мин. Измерения производят через каждые 50° до 1100—1200°.
Коэффициент линейного расширения может быть определен по следующей формуле:
Дилатометрия

где l0 — исходная длина образца при комнатной температуре;
l1 — длина образца при температуре.
Для получения точных результатов необходимо вносить поправку на расширение кварцевых частей прибора. Для определения этой величины в патрон вместо образца помещается кварцевый столбик таких же размеров, как испытуемый образец.
Наблюдения обычно записываются по следующей форме:
Дилатометрия

Описанный прибор обеспечивает точность измерений в 2—3%, Плотность спеченных изделий определяется в основном двумя методами: расчетным и гидростатическим.
Расчетный метод применим к изделиям простой геометрически правильной формы, размер которых может быть измерен с достаточной точностью.
Плотность по этому методу определяется путем деления веса на объем.
Гидростатическим методом можно определить плотность образцов любой формы.
Плотность по этому методу определяется по следующему уравнению:
Дилатометрия

Если пористость исследуемого материала превышает 15%, измерение плотности гидростатическим методом может привести к неточным результатам, так как в этом случае жидкость проникает в поры. Во избежание этого образец пропитывают парафином или покрывают его поверхность топким слоем вазелина.
Взвешивание образцов производят на аналитических весах, снабженных приспособлением для погружения их в жидкость.