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耐馳公司新款熱膨脹儀 DIL 402 Expedis Classic 集成了熱膨脹測量領(lǐng)域的技術(shù)，為寬廣應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)級的應(yīng)用而設(shè)計(jì)。DIL Expedis 系列的所有型號均基于革命性的 NanoEye 測量系統(tǒng)，在測量范圍與精度兩方面達(dá)到了新的高度。

NanoEye
每一納米均納入計(jì)算
量程與分辨率的新的標(biāo)桿
對于傳統(tǒng)的熱膨脹儀，測試量程與分辨率這兩個(gè)參數(shù)很難兩全：高分辨率只能在很小的量程中實(shí)現(xiàn)；如果要得到較大量程，只能犧牲一定的分辨率。
新型自反饋光電位移測量系統(tǒng) NanoEye 克服了這一技術(shù)上的矛盾，能夠同時(shí)提供的分辨率、完美的線性度與無以匹敵的寬廣量程。
耐馳熱膨脹儀DIL 402 Expedis Classic

工作原理
在測試過程中，當(dāng)樣品發(fā)生膨脹時(shí)，圖中所有的綠色部分將在線性導(dǎo)軌（圖中藍(lán)色部分）的引導(dǎo)下向后移動，并由光學(xué)解碼器測出相應(yīng)的長度變化。

耐馳熱膨脹儀DIL 402 Expedis Classic儀器特點(diǎn)
一體化設(shè)計(jì)，使用壽命長
DIL 402 Expedis Classic 既可配備為單樣品系統(tǒng)，也可配備為雙樣品/差示系統(tǒng)。儀器為一體化設(shè)計(jì)，兩個(gè)版本的主機(jī)均已集成了精確測量熱膨脹所需的所有硬件。既沒有多余的外部電纜，也不需要額外的冷卻水浴。
Expedis Classic 操作簡單而安全，免維護(hù)，使用壽命長，工作負(fù)擔(dān)低，保證了使用者生產(chǎn)的順暢性。該系統(tǒng)的獨(dú)特的設(shè)計(jì)使得樣品支架的更換十分簡單，避免了損壞支架的風(fēng)險(xiǎn)。
優(yōu)越的氣密性和隔熱設(shè)計(jì)是保證在預(yù)設(shè)氣氛下得到精確結(jié)果的先決條件。氣密性設(shè)計(jì)和集成的氣體流量裝置能夠確保純凈的測量氣氛。氣體直接穿過測量單元和樣品室。樣品室的良好的隔熱性則避免了由環(huán)境造成的溫度波動。
 

操作簡單
對于新款 DIL 402 的樣品測試，使用預(yù)設(shè)定的測試程序能夠簡化操作者的測試準(zhǔn)備過程。
儀器的 MultiTouch 功能能夠利用獨(dú)特的尾式頂樣操作獲得正的裝樣效果。在預(yù)設(shè)定的接觸力下，可對樣品的初始長度進(jìn)行自動測量。爐體的閉合具有緩沖效果，從而保證了樣品位置的穩(wěn)定。
DIL 402 Expedis 的熱電偶位置可以靈活調(diào)整，以適應(yīng)不同的樣品長度。通過導(dǎo)向桿，可將熱電偶調(diào)整至與樣品長短相匹配的合適的位置，無需彎曲熱電偶。
爐體的更換也十分的簡單，無需專門的經(jīng)驗(yàn)。只需幾次點(diǎn)擊操作，便能開始測試。

接觸力控制
精確的接觸力控制使得操作者能夠測試小樣品、精細(xì)、脆性樣品或是泡沫樣品，而保證樣品不受破壞，或發(fā)生不可重復(fù)的形變，以及在整個(gè)測試過程中保持接觸壓力的一致性。
這一特性使得即使是不同的操作者也能夠保證所測樣品長度的良好重復(fù)性�；瑒�、滾動摩擦，以及粘滯效應(yīng)在這個(gè)測量系統(tǒng)中都能夠被避免。

技術(shù)參數(shù)

? 溫度范圍：RT ... 1150°C/1600°C（不同爐體） 
? 靈敏度：2nm
? 量程：±5000?m
? 測試模式：單樣品 / 雙樣品，樣品長度自動檢測 
? 支架類型：氧化鋁、熔融石英
? 測試氣氛：氧化、惰性 
? 樣品形態(tài)：固體、液體、粉末
?  c-DTA^® 功能（選配）
?  Nanoeye 位移傳感及載荷控制技術(shù)
?  Multitouch 技術(shù)

DIL 402 Expedis Classic 軟件功能
獨(dú)特的 Proteus®7 膨脹儀軟件提供了用戶所需的一切：運(yùn)行流暢，提供可靠的結(jié)果，快捷高效。它在提供豐富功能的同時(shí)，也具有清晰的用戶界面。此外，由于它的直觀性，所以也十分易學(xué)。但是，這還遠(yuǎn)不是全部。即使是經(jīng)驗(yàn)的操作者，也會為這一軟件可提供的眾多選件功能而留下深刻印象 -- 特別是密度測量， c-DTA® 技術(shù)，和創(chuàng)新性的識別軟件功能。

Proteus® 軟件特殊功能一覽
?軟化點(diǎn)檢測
?軟件控制的力的調(diào)整（包括：線性力，恒定力，斜變力，步階力）
?密度測量*
?用于溫度校正和檢測熱效應(yīng)的c-DTA®* 功能
?速率控制燒結(jié) RCS*
?曲線識別*，通過數(shù)據(jù)庫對比識別未知的ΔL/L0曲線

*選配
密度測量
這一插件能夠測量樣品密度的連續(xù)變化，可應(yīng)用于固體、液體、熔體、粘稠樣品（如涂料），以及用于計(jì)算各向異性材料的體膨脹。
c-DTA® *技術(shù)
c-DTA® 信號能夠在分析長度變化的同時(shí)分析吸放熱效應(yīng)。同時(shí)也能夠用于溫度校正。
*號 DE102013100686
 
軟件
（對測量數(shù)據(jù)的擴(kuò)展分析）
  ?動力學(xué)軟件*
  ?峰分離軟件*（用于DIL微分信號的處理）

*選配
曲線識別 Identify
Identify 是業(yè)界的 DIL 曲線識別技術(shù)，包括檢索軟件、以及內(nèi)置的多個(gè)數(shù)據(jù)庫中成百上千的參考數(shù)據(jù)，涉及陶瓷、無機(jī)、金屬、合金、高分子及有機(jī)物領(lǐng)域。除了耐馳公司提供的數(shù)據(jù)庫，客戶也可自行創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫，通過內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與其他用戶共享。
利用曲線識別技術(shù)，基于測試曲線的絕對膨脹量、形狀及斜率在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行匹配檢索，可以對未知樣品進(jìn)行鑒定分析。也可將某個(gè)已知樣品作為標(biāo)準(zhǔn)，一批未知樣品與其進(jìn)行比較并評估，以進(jìn)行質(zhì)量控制。所有的測試數(shù)據(jù)都可存儲在一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)庫中，用于后續(xù)的樣品鑒別或質(zhì)量控制。

曲線識別（Identify）的優(yōu)勢
只需輕擊一下鼠標(biāo)，Indentify 便能提供所需信息：
?識別未知的測量曲線
?通過測試曲線與數(shù)據(jù)庫中的標(biāo)準(zhǔn)曲線之間的對比進(jìn)行質(zhì)量控制
?對目前的測試和數(shù)據(jù)庫中現(xiàn)有條目的歸檔功能
?能夠輕松地將現(xiàn)存測試添加至數(shù)據(jù)庫

 

DIL 402 Expedis Classic 應(yīng)用實(shí)例
 

具有高抗沖擊性能的低膨脹材料

硅酸硼材料具有低膨脹、高度抗沖擊等眾所周知的特性。此外，這種玻璃制品還具有優(yōu)異的光學(xué)、化學(xué)和機(jī)械性能，能夠應(yīng)用在植入式醫(yī)療器械和太空探索等對產(chǎn)品具有較高要求的領(lǐng)域。下圖顯示了硅酸硼玻璃在室溫至 700°C 之間的熱膨脹過程。在 528°C（起始點(diǎn)）時(shí)，檢測到了樣品的玻璃化轉(zhuǎn)變，軟化則發(fā)生在 631°C。

空氣氣氛，5K/min 升溫速率下的熱膨脹曲線和一階微分曲線。

預(yù)防釉料開裂

釉料與基體之間的匹配性差是造成開裂（蛛網(wǎng)式的裂縫布滿釉面）的主要原因。導(dǎo)致這種現(xiàn)象產(chǎn)生的重要原因之一是釉料與基體的熱膨脹不匹配。為了防止開裂，釉料的熱膨脹系數(shù)必須小于基體。下圖顯示的是基體（藍(lán)色曲線）與釉料（紅色曲線）熱膨脹行為的對比圖，在 700°C（略低于釉料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度 718°C）時(shí)兩者膨脹系數(shù)之間的差異為 0.02%。釉料的軟化發(fā)生在 822°C。由于釉的膨脹系數(shù)較高，將導(dǎo)致在冷卻過程中產(chǎn)生與膨脹成比例的不必要的張應(yīng)力。

釉料和基體的對比圖。在一階微分曲線（藍(lán)色虛線）上，于575°C檢測到了石英α晶型→β晶型的轉(zhuǎn)變。測試條件：升溫速率 5K/min，空氣氣氛。

瓷器生坯的燒結(jié)行為

瓷器是一種主要由高嶺土、長石和石英等成分組成的陶瓷材料。在高溫下（>1200°C）燒結(jié)坯體中形成的玻璃和莫來石結(jié)構(gòu)會對瓷器的韌性、強(qiáng)度和半透明性造成影響。
在瓷器生坯的加熱過程中，高嶺土的脫羥基過程發(fā)生在 450°C 至 570°C 之間，在這個(gè)過程中形成了莫來石結(jié)構(gòu)（熱膨脹的峰值溫度為 467°C（藍(lán)色曲線），對應(yīng)一階微分曲線上的峰值溫度為 517°C（紅色曲線））。在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，由于粘土晶體結(jié)構(gòu)中結(jié)晶水的釋放從而導(dǎo)致了樣品大約 0.4% 的收縮。一階微分曲線上峰值溫度為 572°C 的峰體現(xiàn)了石英α晶型→β晶型的轉(zhuǎn)變。通過進(jìn)一步觀察，在 961°C 發(fā)生的效應(yīng)（藍(lán)色曲線），對應(yīng)一階微分上峰值溫度為 985°C（紅色）的峰是由于高嶺土結(jié)構(gòu)的破壞和 γ-Al2O3 的形成[1]。隨著長石的完全熔化和莫來石的形成，1159°C 開始的兩個(gè)燒結(jié)步驟的總收縮率為 10.8%。

瓷器生坯在空氣氣氛下（20ml/min），以 5K/min 的升溫速率升溫至 1250°C，推桿的接觸力為 0.01N。