碳化钙热膨胀性能试验

检测项目

热膨胀性能检测：

• 线性热膨胀系数测定：αL值计算（范围-50°C至800°C），平均系数偏差≤±5%（参照ISO11359-2）
• 体积热膨胀系数分析：β值测定，温度梯度影响评估（梯度0.5-10K/min）
• 相变温度检测：临界点识别（精度±0.5°C），膨胀曲线拐点分析

物理性能检测：

• 密度测量：真密度和表观密度（范围1.0-3.0g/cm³），孔隙率校正（参照GB/T5163）
• 热导率测定：导热系数（λ值），温度效应分析（-100°C至600°C）
• 比热容测试：Cp值（J/g·K），热扩散系数计算

化学组成分析：

• 主成分检测：CaC₂含量（wt%），杂质元素偏差（C、CaO等，范围0.01%-5.0%）
• 挥发性物质测定：水分残留量（≤0.1%），气相色谱法应用
• 氧化稳定性评估：氧化增重率（mg/cm²·h），惰性气氛控制

热稳定性检测：

• 高温蠕变试验：蠕变速率（mm/h），应力水平0.1-10MPa
• 热循环耐久性：循环次数≥1000次，膨胀恢复率测量
• 相分离观测：微观相变行为，SEM辅助分析

机械性能检测：

• 抗压强度测试：室温至800°C下强度值（MPa），应力-应变曲线
• 弹性模量测定：杨氏模量（GPa），Poisson比计算
• 断裂韧性评估：KIC值（MPa·m¹/²），裂纹扩展分析

微观结构观察：

• 晶粒度评级：ASTME112标准，晶界密度测量
• 夹杂物分析：非金属夹杂物尺寸（μm），分布均匀性
• 表面形貌检测：粗糙度Ra值（μm），AFM三维扫描

导热性能检测：

• 热扩散系数测定：激光闪光法应用（范围0.1-100mm²/s）
• 界面热阻分析：材料-基底界面，温度差异≤±1°C
• 各向异性评估：方向性导热偏差率（%）

环境适应性测试：

• 湿度效应：膨胀系数变化率（%/RH），湿度范围20%-90%RH
• 腐蚀敏感性：盐雾暴露后膨胀偏移量（μm），参照ASTMB117
• 紫外老化试验：辐照强度1000W/m²，膨胀稳定性评估

电气性能检测：

• 导电率测量：体积电阻率（Ω·cm），温度系数计算
• 介电常数测定：频率范围1kHz-1MHz，损耗角正切值
• 击穿电压测试：AC/DC场强（kV/mm），绝缘性能分析

加工性能评估：

• 烧结收缩率：线性收缩（%），温度程序控制
• 热压变形量：压力0.5-50MPa下位移（mm）
• 熔融行为：软化点测定（°C），DSC热分析

检测范围

1.工业级碳化钙：CaC₂含量85%-92%，杂质含量高，重点检测热膨胀各向异性及杂质诱导变形

2.高纯度碳化钙：CaC₂≥99%，晶体结构完整，侧重微观膨胀行为与晶界热应力分析

3.粉末状碳化钙：粒径分布1-100μm，检测重点为堆积密度影响下的体积膨胀系数

4.块状碳化钙：尺寸规格50x50x50mm，评估宏观热变形量及表面裂纹形成

5.烧结碳化钙制品：烧结密度≥2.8g/cm³，关注高温下尺寸稳定性及孔隙闭合效应

6.复合材料碳化钙：含金属或陶瓷增强相，检测界面热膨胀匹配性及分层风险

7.纳米结构碳化钙：晶粒尺寸≤100nm，重点分析纳米尺度热膨胀异常及量子效应

8.涂层碳化钙：膜厚10-500μm，侧重涂层-基体热膨胀差导致的剥离强度

9.回收再利用碳化钙：杂质波动大，检测热膨胀重复性及再生性能衰减

10.高温应用碳化钙：服役温度≥600°C，评估长期热暴露后膨胀系数漂移

检测方法

国际标准：

• ISO11359-2:2021塑料和复合材料热膨胀测定
• ASTME228-22用推杆膨胀仪测定固体材料线性热膨胀的标准试验方法
• ISO22007-4:2017塑料导热性能测定激光闪光法
• ASTME831-19固体材料线性热膨胀的标准试验方法
• ISO178:2019塑料弯曲性能测定

国家标准：

• GB/T4339-2008金属材料热膨胀系数测定方法
• GB/T1033.1-2022塑料密度测定
• GB/T2039-2022金属材料高温拉伸试验
• GB/T9966.1-2020建筑石材试验方法物理性能
• GB/T17359-2023电子探针微量分析标准方法

（国际标准如ISO11359注重宽温度范围-170°C至1000°C，而国标GB/T4339更侧重室温至600°C段；ASTME228采用石英推杆精度±0.1%，国标对应方法精度要求±0.2%。）

检测设备

1.热机械分析仪：TAInstrumentsTMAQ400（温度范围-150°C至1000°C，分辨率0.1μm）

2.激光热膨胀仪：LinseisL75/2200（精度±0.1%，加热速率0.01-50K/min）

3.万能材料试验机：INSTRON5985（载荷范围0.02-300kN，应变速率0.0001-1000%/min）

4.扫描电子显微镜：HitachiSU8010（分辨率1.0nm，放大倍数20-800,000x）

5.导热系数测量仪：NetzschLFA467（温度范围-125°C至1100°C，激光闪光检测）

6.差示扫描量热仪：PerkinElmerDSC8500（温度范围-180°C至750°C，灵敏度0.1μW）

7.X射线衍射仪：BrukerD8ADVANCE（角度精度0.0001°，CuKα辐射）

8.原子力显微镜：BrukerDimensionIcon（扫描范围90x90μm，分辨率0.1nm）

9.高温蠕变试验机：GotechGT-7001-M（温度上限1200°C，应力精度±0.5%）

10.盐雾腐蚀试验箱：Q-LabCCT-1100（温度范围15-50°C，盐水浓度5%）

11.紫外老化试验箱：AtlasCi4000（辐照强度0.35-1.5W/m²，波长290-400nm）

12.激光粒度分析仪：MalvernMastersizer3000（粒径范围0.01-3500μm，精度±0.5%）

13.高频介电测试仪：AgilentE4990A（频率范围1MHz-3GHz，阻抗精度0.05%）

14.气相色谱仪：ShimadzuGC-2030（检测限0.01ppm，柱温范围室温-450°C）

15.数字密度计：MettlerToledoDE40（密度范围0-3g/cm³，精度±0.0001g/cm³）

北检(北京)检测技术研究院【简称：北检院】

报告：可出具第三方检测报告(电子版/纸质版)。

检测周期：7~15工作日，可加急。

资质：旗下实验室可出具CMA/CNAS资质报告。

标准测试：严格按国标/行标/企标/国际标准检测。

非标测试：支持定制化试验方案。

售后：报告终身可查，工程师1v1服务。

以上是与"碳化钙热膨胀性能试验"相关的简单介绍，具体试验/检测周期、检测方法和仪器选择会根据具体的检测要求和标准而有所不同。北检研究院将根据客户需求合理的制定试验方案。