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等静压石墨热膨胀系数测试

2025-09-02关键词:等静压石墨热膨胀系数测试,中析研究所,CMA/CNAS资质,北京中科光析科学技术研究所相关:
等静压石墨热膨胀系数测试

等静压石墨热膨胀系数测试摘要:等静压石墨热膨胀系数测试专注于评估材料在温度变化下的尺寸稳定性,核心检测对象为各向同性石墨制品,关键项目包括线性热膨胀系数(CTE)、热导率及高温下的尺寸变化率。测试遵循ASTM E228、GB/T 标准,通过热膨胀仪精确测量-150°C至3000°C区间的膨胀行为,确保材料在高温应用如半导体、核反应堆中的可靠性。此外,涵盖力学、电学性能的关联测试以全面表征材料性能。

参考周期:常规试验7-15工作日,加急试验5个工作日。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试,望谅解(高校、研究所等性质的个人除外)。

检测项目

热性能检测:

  • 热膨胀系数测试:线性膨胀系数(α,10⁻⁶/K)、体积膨胀系数(β,参照ASTME228)
  • 热导率测定:导热系数(λ,W/m·K)、比热容(Cp,J/g·K)
  • 热稳定性评估:失重率(≤0.5%)、氧化起始温度(≥600°C)
力学性能检测:
  • 抗压强度测试:压缩强度(≥80MPa)、弹性模量(E,GPa)
  • 抗弯强度测试:弯曲强度(σb,MPa)、断裂韧性(KIC,MPa·m¹/²)
  • 硬度检测:肖氏硬度(HS)、维氏硬度(HV10,参照ISO6507)
物理性能检测:
  • 密度测定:表观密度(g/cm³)、真密度(偏差±0.02g/cm³)
  • 孔隙率分析:开孔率(%)、闭孔率(%,参照ASTMC20)
  • 尺寸精度:公差(±0.01mm)、平面度(≤0.05mm/m)
电性能检测:
  • 电阻率测试:体积电阻率(ρ,Ω·cm)、表面电阻率(参照IEC60093)
  • 电导率测定:导电率(S/m)、载流子浓度
化学性能检测:
  • 纯度分析:碳含量(≥99.9%)、灰分(≤0.1%)
  • 杂质检测:金属元素含量(Fe,Si,Ca等,ppm级)
  • 腐蚀resistance:酸碱性环境下的质量变化率(%)
微观结构检测:
  • 晶粒尺寸分析:平均晶粒尺寸(μm)、取向分布
  • 孔隙结构:孔径分布(nm至μm)、比表面积(m²/g)
  • 相组成鉴定:石墨化度(%、X射线衍射法)
环境性能检测:
  • 高温氧化测试:氧化速率(mg/cm²·h)、活化能(kJ/mol)
  • 热循环耐久性:循环次数(≥1000次)、尺寸变化率(≤0.1%)
尺寸稳定性检测:
  • 热膨胀各向异性:各向异性指数(AI,%)、轴向与径向膨胀比
  • 蠕变性能:蠕变速率(s⁻¹)、应力松弛
表面性能检测:
  • 表面粗糙度:Ra值(μm)、Rz值(参照ISO4287)
  • 涂层附着力:划格测试(等级≥4B)、剥落强度
综合性能检测:
  • 疲劳性能:循环载荷下的寿命(cycles)、损伤容限
  • 声学性能:声速(m/s)、衰减系数

检测范围

1.高纯等静压石墨:碳含量高于99.99%,重点检测热膨胀系数各向同性和高温稳定性,适用于半导体炉具。

2.核级等静压石墨:低中子吸收截面材料,侧重辐射环境下的尺寸变化和力学性能衰减测试。

3.航空航天用石墨:高强度轻质材料,检测重点为热循环耐久性和氧化resistance,用于火箭喷嘴。

4.电子器件用石墨:高导电性grades,聚焦电性能与热膨胀匹配性测试,如晶圆承载器。

5.冶金工业用石墨:耐高温腐蚀材料,重点检测热导率和抗渣侵蚀性能,用于连铸模具。

6.光伏产业用石墨:多晶硅生长坩埚材料,侧重纯度分析和热膨胀均匀性,确保长寿命。

7.机械密封用石墨:自润滑材料,检测摩擦系数和热膨胀下的密封性能,用于泵阀系统。

8.高温炉膛用石墨:隔热结构材料,重点测试孔隙率和热稳定性,避免热应力裂纹。

9.复合材料基体石墨:碳/碳复合材料,聚焦界面结合强度和热膨胀协调性,用于刹车片。

10.特种电极用石墨:电火花加工材料,检测电导率和尺寸精度,确保加工稳定性。

检测方法

国际标准:

  • ASTME228-17固体材料线性热膨胀系数测试方法
  • ISO11359-2:1999塑料与复合材料热机械分析(TMA)法
  • ASTMC177-19热导率测试稳态法
  • ISO8007-2:2021碳材料孔隙率测定
  • IEC60093:1980固体绝缘材料电阻率测试
国家标准:
  • GB/T7320-2018耐火材料热膨胀试验方法
  • GB/T8722-2008石墨材料密度测定
  • GB/T24525-2009炭素材料电阻率测试
  • GB/T3074.1-2019石墨电极抗折强度测定
  • GB/T19936-2005石墨材料杂质含量光谱分析法
方法差异说明:ASTME228使用推杆式dilatometer,应变速率控制更精确;GB/T7320侧重于高温区间测试,样品尺寸要求不同;ISO11359-2适用于聚合物复合材料,与石墨测试需调整升温速率;IEC60093强调直流法,而GB/T24525包含交流法选项。

检测设备

1.热膨胀仪:NETZSCHDIL402ExpedisSupreme(温度范围-180°C至2000°C,分辨率0.125nm)

2.热导率测试仪:LFA467HyperFlash(激光闪射法,测量范围0.1to2000W/m·K)

3.万能材料试验机:INSTRON5967(载荷范围0.02kN至50kN,精度±0.5%)

4.密度分析仪:AccuPycII1340(气体置换法,精度±0.0001g/cm³)

5.孔隙度分析仪:MicromeriticsASAP2460(BET法,孔径范围0.35-500nm)

6.电阻率测试系统:Keithley6517B(高阻计,测量范围10⁶to10¹⁶Ω)

7.光谱分析仪:SPJianCeROMAXxLMX06(直读光谱,检测限0.0001%)

8.显微镜系统:ZeissAxioImager2(金相分析,放大倍数50x-1000x)

9.X射线衍射仪:BrukerD8Advance(CuKα辐射,角度范围5°-80°)

10.高温氧化炉:NaberthermLHT02/18(最高温度1800°C,气氛控制)

11.表面粗糙度仪:MitutoyoSJ-410(触针式,测量范围0.01-40μm)

12.蠕变试验机:SATECT10000(温度范围RT至1200°C,载荷100kN)

13.热循环chamber:ESPECT3-200(温度循环-70°C至+180°C,速率5°C/min)

14.声学检测仪:OlympusEPOCH650(超声脉冲echo,频率1-20MHz)

15.环境模拟箱:MemmertHPP108(湿度控制10%-98%,温度范围-10°C至+100°C)

北京中科光析科学技术研究所【简称:中析研究所】

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。

中析仪器资质

中析等静压石墨热膨胀系数测试-由于篇幅有限,仅展示部分项目,如需咨询详细检测项目,请咨询在线工程师

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