一、產品概述

GB/T3074.4-2016石墨電極熱膨脹系數測試儀是一款專為測定石墨電極及各類非金屬材料在高溫環境下熱物理性能而設計的專業檢測設備。該儀器嚴格遵循GB/T3074.4-2016《石墨電極測定方法 石墨電極熱膨脹系數(CTE)測定》標準進行研發制造，同時其技術指標也滿足GB/T 7320-2018《耐火制品熱膨脹試驗方法》、GB/T16920-2015《對玻璃平均線熱膨脹系數的測定》以及GB/T3810.8-2016《對陶瓷磚線性熱膨脹的測定》等多項國家標準的要求。

GB/T3074.4-2016石墨電極熱膨脹系數測試儀主要用于在受熱焙燒過程中，對金屬材料、石墨電極、陶瓷、玻璃、釉料、耐火材料及其他非金屬材料的膨脹和收縮性能進行精確測量。通過試驗，可以獲取材料的熱膨脹系數、體膨脹系數、線性膨脹量以及急熱膨脹等關鍵數據，為材料的配方優化、質量控制、工藝改進以及科學研究提供重要的數據支撐。該儀器在冶金、建材、化工、新材料研發等領域具有重要的應用價值，適用于工廠、科研單位、高等院校等各類機構進行材料性能分析。

二、主要性能參數

1. 最高爐溫：1400℃。

2. 升溫速度 0-30 度/分可調，微電腦程序控溫，控溫精度 ±1℃。

3. 計算機自動計算膨脹系數、體膨脹系數、線性膨脹量,急熱膨脹。

4. 變形測量采用高精度光柵測微傳感器，測量量程范圍:±12.7mm，分辨率:0.1μm，精度 0.2μm，自動校正量程。膨脹值測量量程范圍大，試樣調整范圍增大。

5. 自動記錄、存儲、打印數據，打印溫度-膨脹系數曲線， 溫度間距自由設定，最小間距 1℃。

6. 自動計算補償系數并自動補償，也可人工修正。

7. 試樣范圍：(2~15)×(2~15) ×(20~150)mm，方形/圓形均可測量。可對試樣分別進行氣氛保護，可抽真空，真空度 0.1MPa，配備真空泵；

8. 儀器配有標準計算機接口，可與通用計算機相聯，所有試驗操作均計算機界面完成，操作方便易學并提供全套軟件。

9. 測試架材質：剛玉。

10. 發熱元件：硅碳棒；

11. 采用高性能直線軸承傳動，實現膨脹值無磨擦傳遞，傳動精度及重復性極好。

12. 系統測量誤差：±0.1~0.5%

13. 電源電壓：220V±10%，2KW；

14. 提供數據處理和控制系統 1 套，配置不低于 8G 內存、256 固態硬盤、21.5英寸顯示器，并提供全套軟件。

三、結構原理與組成

本設備主要由加熱爐體、高精度光柵測微傳感器、真空密封系統、氣氛保護裝置、微電腦程序控溫系統、數據采集與處理系統等部分構成。其工作原理基于熱膨脹測量技術，通過精確控制爐溫按照設定的速率升高，同時利用高精度光柵傳感器實時監測試樣在加熱過程中的長度變化，從而計算出材料在不同溫度區間的熱膨脹系數。

儀器的加熱系統采用硅碳棒作為發熱元件，具有發熱均勻、熱穩定性好、使用壽命長等優點。爐體可配備真空泵，實現對試樣的真空環境測試，真空度可達0.1MPa，有效防止材料在高溫下的氧化反應，確保測試數據的真實性。同時，儀器也支持通入保護氣氛，滿足不同材料的測試需求。

測試架采用剛玉材質，具有耐高溫、抗腐蝕、化學性質穩定等特點，能夠適應各種惡劣的測試環境。傳動系統采用高性能直線軸承，實現了膨脹值的無摩擦傳遞，極大地提高了測量的傳動精度和重復性，避免了傳統機械傳動可能帶來的誤差。

四、適用行業與應用領域

該儀器廣泛應用于多個行業領域，特別適用于需要考核和確定材料在高溫環境下的尺寸穩定性及熱物理性能的場景。例如，在冶金行業，可用于石墨電極的質量檢測；在陶瓷、玻璃行業，可用于評估產品的熱穩定性；在耐火材料及新材料研發領域，可用于研究材料的燒結性能及相變行為。因此，它在各類生產、科研及教學單位中發揮著重要作用。

五、操作使用方法說明

為確保試驗結果的準確性和操作的安全性，請按照以下步驟進行操作：

1. 準備工作：接通電源，檢查各連接線路是否正常。確認真空泵油位及密封圈狀態良好。開啟計算機，進入測試軟件界面，檢查通訊狀態。

2. 安裝試樣：將制備好的試樣（尺寸需符合標準要求）小心地放置于剛玉測試架上，確保試樣與傳感器探頭接觸良好，但不可施加過大壓力，以免損壞傳感器。

3. 設置參數：根據測試標準（如GB/T3074.4-2016）要求，在計算機軟件界面上設置試驗參數，包括目標溫度、升溫速率（0-30℃/分可調）、溫度間距（最小1℃）等。根據需要選擇是否開啟真空或氣氛保護功能。

4. 啟動試驗：確認參數無誤后，啟動加熱程序。儀器將按照設定的程序自動升溫，同時光柵傳感器開始實時采集試樣的長度變化數據。

5. 數據采集與處理：在試驗過程中，計算機系統會自動記錄溫度和膨脹量數據，并實時繪制溫度-膨脹系數曲線。系統可自動計算并顯示膨脹系數、體膨脹系數、線性膨脹量等結果。

6. 試驗結束：當溫度達到設定值或試驗結束時，儀器自動停止加熱，進入冷卻程序。待爐溫降至安全溫度后，關閉電源和真空泵，取出試樣。

7. 結果輸出：試驗結束后，可對數據進行存儲、打印或導出，生成標準格式的試驗報告。

六、設備配置清單

本設備在核心部件的選配上注重穩定性和耐用性，主要配置如下：

• 主機部分：包含膨脹儀主機壹臺，采用優質保溫材料和剛玉爐膛，確保熱效率和使用壽命。

• 測量系統：配備高精度光柵測微傳感器，確保變形測量的高精度和高分辨率。

• 控制系統：包含微電腦程序控溫儀、計算機數據處理系統（含8G內存、256G固態硬盤、21.5英寸顯示器）及全套專用軟件。

• 輔助裝置：配備真空密封裝置壹套，真空泵壹臺，用于實現真空環境測試。

• 標準樣塊：提供石英標樣壹個，剛玉標樣壹個，用于儀器的校準和驗證，確保測試結果的準確性。

七、安全注意事項

在使用本儀器時，請務必遵守以下安全注意事項：

1. 高溫防護：爐體在工作及剛結束時溫度極高，嚴禁直接觸摸爐膛及測試架，以免燙傷。操作時應佩戴耐高溫手套。

2. 電氣安全：儀器必須可靠接地，防止漏電事故。嚴禁在潮濕環境下使用，避免電氣元件受潮損壞。

3. 真空操作：在進行真空測試時，需確保真空密封圈安裝正確，真空泵油位正常。開啟真空泵前應檢查管路連接是否牢固。

4. 試樣制備：試樣尺寸需符合標準要求，表面應平整、無裂紋。裝樣時應輕拿輕放，避免損壞傳感器探頭。

5. 冷卻保護：試驗結束后，切勿立即打開爐門或斷開冷卻水（如有），應讓儀器自然冷卻至安全溫度，以保護發熱元件和爐膛。

6. 定期維護：定期檢查儀器各部件的工作狀態，清潔爐膛和測試架，保持設備處于良好運行狀態。