試料を装置にセットし、温度を一定の速さで上げていくと、試料は膨張し、温度T0からT1に上がるまでに長さL0からL1まで膨張する(図1)。
このときの、熱膨張、平均線膨張係数、線膨張係数は以下の式で表される。
熱膨張 (%) = (L1 - L0)/L0
平均線膨張係数 (/℃) = (L1 - L0)/(T1 - T0)/Lo
線膨張係数(/℃) = (dL/dT)T=T1/L0
図1 熱膨張測定定義解説図と装置の構成概略
測定装置
NETZSCH製 DL-7000
NETZSCH製 TMA 4000
測定温度
r.t.~1700℃
-80~600℃
試料形状
3mm(丸 or 角)x 15mm長さ
雰囲気
大気中、Ar気流中
図2 熱膨張測定例(炭素鋼・アルミナ・低膨張セラミックス)