工業(yè)應(yīng)用中所使用的金屬及合金，必須具備精確界定的物理性能與力學(xué)性能。為滿足目標(biāo)應(yīng)用場景的要求并確保材料的長期穩(wěn)定性，需對硬度、強(qiáng)度、熱膨脹性、抗氧化性及耐腐蝕性等參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。由于純金屬往往無法滿足所需的性能要求，因此會通過添加半金屬或非金屬等其他元素將其制成合金。這類合金體系能夠?qū)嵛锢硇阅芎土W(xué)性能進(jìn)行針對性調(diào)控，進(jìn)而助力研發(fā)適用于航空航天、汽車及電子行業(yè)應(yīng)用場景的材料。

在這類材料的表征過程中，熱膨脹法發(fā)揮著核心作用。它能夠精確測定材料的線性熱膨脹、燒結(jié)行為、相變過程以及軟化或轉(zhuǎn)變溫度。這些參數(shù)對于評估金屬與合金在實(shí)際工作條件下的尺寸穩(wěn)定性和熱性能至關(guān)重要。

借助林賽斯 DIL L75 激光熱膨脹儀，可對這些性能進(jìn)行非機(jī)械接觸式測量。該激光干涉系統(tǒng)的分辨率可達(dá)亞納米級（低至 0.3 nm），即便對于因瓦合金或高溫合金等膨脹系數(shù)極小的材料，也能提供高重復(fù)性的測量結(jié)果。這使得激光熱膨脹法成為冶金研究、質(zhì)量保證以及金屬行業(yè)工藝開發(fā)領(lǐng)域中工具。

使用激光熱膨脹儀在空氣氣氛中對因瓦合金樣品進(jìn)行了四次室溫至210℃的測量。為評估重復(fù)性，將四次連續(xù)測試結(jié)果進(jìn)行比對。如圖所示，該系統(tǒng)展現(xiàn)出了優(yōu)異的可重復(fù)性，誤差僅為測量全量程的0.01%。這種非接觸式測量原理，能消除傳統(tǒng)推桿式系統(tǒng)中常見的摩擦、滯后或漂移等干擾因素，與傳統(tǒng)推桿式熱膨脹儀相比，該激光系統(tǒng)的重復(fù)性提升了33倍。除具備更高精度外，激光熱膨脹儀無需基線校正或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)即可提供膨脹值。