一种用于测试材料固-液相变体积变化率的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于测试材料固‑液相变体积变化率的方法，属于材料科学研究领域。包括如下步骤：(1)利用排水法测量待测材料的密度；(2)选取密度和熔点均高于待测材料的辅助材料，利用排水法测量辅助材料的密度；(3)待测材料加热升温至待测材料相变温度以上，且未达到辅助材料相变温度，待测材料转变为液态，将辅助材料完全浸没悬挂于转变为液态的上述待测材料中，测量转变为液态的待测材料的密度，通过公式计算待测材料由固体转变为液态后的体积变化率。本发明专利技术所提供的测试方法简单精确，不仅效率高而且成本低廉，能够满足材料科学领域的多种测试需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于测试材料固-液相变体积变化率的方法
本专利技术属于材料科学研究领域，涉及一种简单高效的测试材料固-液相变体积变化率的方法。
技术介绍
近年来，人们对材料科学的关注度日益加剧。众所周知，材料单位质量的体积随着温度的变化而变化，尤其是在材料发生固液相变时，其体积变化率更为显著，因此，获得金属材料的固液相变体积膨胀率具有重要意义。在材料科学与工程研究领域，经常需要材料固液相变的体积变化率的数据，如焊缝接头应力的控制、固液相变材料的封装等。然而，目前尚无针对材料固液相变体积变化率的测量标准和方法。公开号为CN208255104U的专利文献提供了一种固液相变材料体积变化率测试实验装置，该装置包括液压装置、上位机、压力装置和温度控制装置，然而，由于该装置部件很多，其结构组成复杂，仅仅用于材料科学和海洋科学的交叉领域，无法在材料科学的其他领域得到应用。另外，基于阿基米德原理，致密固态材料的密度可以通过排水法准确测得，从而得到单位质量材料的体积。然而，液化后的材料单位质量的体积难以通过简易装置精确测量，体积测量容器读取液体体积的方法带来的人为误本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于测试材料固-液相变体积变化率的方法，包括如下步骤：/n(1)测量并计算固态待测材料的密度：称量固态待测材料样品的质量，将固态待测材料样品完全浸没并悬挂于水中，测量固态待测材料样品受到浮力情况下的质量，利用公式(1)计算固态待测材料的密度：/nm1/ρ1＝(m1-m2)/ρ

【技术特征摘要】
1.一种用于测试材料固-液相变体积变化率的方法，包括如下步骤：
(1)测量并计算固态待测材料的密度：称量固态待测材料样品的质量，将固态待测材料样品完全浸没并悬挂于水中，测量固态待测材料样品受到浮力情况下的质量，利用公式(1)计算固态待测材料的密度：
m1/ρ1＝(m1-m2)/ρ水公式(1)
其中，m1为固态待测材料样品的质量，m2为固态待测材料样品在水中受到浮力情况下的质量，ρ1为固态待测材料的密度，ρ水为水的密度；
(2)测量并计算固态辅助材料的密度：选取密度和熔点均高于待测材料的固态辅助材料，称量固态辅助材料样品的质量，将固态辅助材料样品完全浸没并悬挂于水中，测量固态辅助材料样品受到浮力情况下的质量，利用公式(2)计算固态辅助材料的密度：
m3/ρ2＝(m3-m4)/ρ水；公式(2)
其中，m3为固态辅助材料样品的质量，m4为固态辅助材料样品在水中受到浮力情况下的质量，ρ2为固态辅助材料的密度，ρ水为水的密度；
(3)测量并计算液态待测材料的密度：将固态待测材料加热升温至待测材料相变温度以上，且未达到辅助材料相变温度，固态待测材料转变为液态，将固态辅助材料样品完全浸没并悬挂于转变为液态的待测材料中，测量固态辅助材料样品受到浮力情况下的质量，利用公式(3)计算转变为液态的待测材料的密度：
m3/ρ2＝(m3-m5)/ρ3公式(3)
其中，m3为固态辅助材料样品的质量，m5为固态辅助材料样品在液态待测材料中受到浮力情况下的质量，ρ2为固态辅助材料的密度，ρ3为液态待测材料的密度；
(4)计算待测材料固-液相变体积变化率：利用公式(4)计算待测材料由固态转变为液态后的体积变化率：
γ＝[(ρ1-ρ3)/ρ3]×100％公式(4)
其中，γ为待测材料固-液相变体积变化率，ρ1为固态待测材料的密度，ρ3为液态待测材料的密度。


2.根据权利要求1所述的用于测试材料固-液相变体积变化率的方法，其特征在于：所述的固态待测材料为金属材料或者非金属材料；所述的金属材料为锡或铟；所述的非金属材料为环氧树脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄树晖，郭宏，解浩峰，张习敏，彭丽军，张文婧，杨振，冯雪，米绪军，黄国杰，
申请(专利权)人：有研工程技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11