聚晶金刚石片线性热膨胀系数的测定

聚晶金刚石片采用金刚石微粉为主原料及其他少量原料经过超高压高温烧结制成，适合应用于拉丝模、耐磨工具。对于产品的可靠性，需要经过许多测试数据说明。本次案例应客户要求检测聚晶金刚石片的线性热膨胀系数。

 

图1 聚晶金刚石片

线性热膨胀系数反映了固态物质当温度改变1℃时，物体长度变化的程度。如果使用时的温度区间比较大，则需要重点考虑一下热膨胀系数。另外，聚晶金刚石片在制成工具时常承受高温条件，而且在使用时，切削点也会摩擦生热。用作切割工具的聚晶金刚石片要求其具有很小的热膨胀系数以保证加工工件的精度，因此，测定其热膨胀系数则有其必然性与意义了。

 

线性热膨胀系数

实验概述：在环境温度为23±2℃，湿度为50±5%R.H的条件下，使用热机械分析仪（耐驰TMA402F3），根据检测标准ASTM E831-2014 用热机械分析法测定固体材料线性热膨胀的试验方法对样品进行测试，在N2环境中，以5℃/min的速率从20℃升温到120℃，测得线性热膨胀系数为1.67μm/(m•℃) ，测试曲线如下图：

 

图2 样品的测试曲线

 

通过比较测试结果1.67μm/(m•℃)与规格值及工件的加工精度要求，可以确定此批材料满足要求同时可以确定加工需限定的最高温度。

 

热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性能随温度变化的技术。在表征材料的热性能、物理性能、机械性能以及稳定性等方面有着广泛地应用，对于材料的研究开发和生产中的质量控制都具有很重要的实际意义。

 

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