石墨粉体热膨胀系数测试
因您的需求、实验方案、检测样品、测试过程不同,相应的参考标准请咨询在线工程师!
文章概述:石墨粉体热膨胀系数测试是评估石墨材料在温度变化下尺寸稳定性的核心检测项目。检测对象聚焦于粉体状石墨材料,关键项目包括线性热膨胀系数(α,单位10⁻⁶/K)的精确测量、温度范围控制(-100°C至1000°C)、升温速率调节(0.5-5°C/min)及热膨胀各向异性分析。通过热膨胀曲线获取平均热膨胀系数,确保材料在高低温环境中的可靠应用。测试遵循ISO 11359-2等国际标准,提供粉体石墨热性能的定量评估指标。
检测项目
热性能检测:
- 热膨胀系数:线性膨胀率α(×10⁻⁶/K)、热膨胀各向异性比(1.0-1.5)(参照ISO11359-2)
- 热滞回效应:滞后损失(<5%)、回温曲线斜率(≥0.95)
- 密度:真密度(≥2.2g/cm³)、表观密度(0.8-1.5g/cm³)(参照ASTMB923)
- 粒径分布:D50(5-50μm)、粒度偏差(±2μm)(参照ISO13320)
- 碳含量:总碳(≥99.5wt%)、游离碳(≥98.5wt%)(参照GB/T3521)
- 灰分含量:≤0.5wt%、挥发分(≤0.3wt%)
- 热分解温度:Td(≥800°C)、失重率(<0.1%/min)(参照ISO11358)
- 氧化起始温度:Tox(≥550°C)、氧化速率(≤0.5mg/h)
- 导电率:电阻率(≤50μΩ·m)、电导率温度系数(±0.05%/K)(参照ASTMB193)
- 介电常数:ε(1.5-3.0)、损耗因子(<0.01)
- 压缩强度:σc(≥20MPa)、弹性模量(5-20GPa)(参照ISO604)
- 弯曲强度:σf(≥15MPa)、断裂韧性(≥1.5MPa·m¹/²)
- 扫描电镜观察:层状结构完整性、孔隙率(<5%)
- X射线衍射:结晶度(≥90%)、晶格参数(a=2.46Å)(参照GB/T13298)
- 热扩散系数:α(≥10mm²/s)、比热容(0.7-1.2kJ/kg·K)(参照ISO22007-2)
- 热传导率:k(100-400W/m·K)、热阻(<0.01m²·K/W)
- BET比表面积:S(1-50m²/g)、孔体积(0.1-0.5cm³/g)(参照ISO9277)
- 吸附等温线:类型Ⅳ分类、H3迟滞环
- 氧化动力学:活化能(≥150kJ/mol)、质量损失阈值(≤1%)(参照GB/T13477)
- 氧化产物分析:CO₂释放量(<50ppm)、残留碳(≥99%)
检测范围
1.天然石墨粉:源自矿石提纯,碳含量高,重点检测热膨胀各向异性及层间热稳定性。
2.人造石墨粉:合成工艺石墨粉,侧重高温热膨胀系数均匀性与热分解温度。
3.高纯石墨粉:纯度≥99.9%,核心检测热膨胀线性度及氧化起始温度。
4.膨胀石墨粉:可膨胀型石墨,关注热膨胀系数变化范围与热导率协同。
5.石墨烯复合材料:石墨烯增强粉体,检测界面热膨胀匹配度与热滞回效应。
6.燃料电池用石墨粉:质子交换膜应用材料,侧重热循环耐久性及导电率稳定性。
7.锂离子电池阳极材料:石墨负极粉体,检测热膨胀对电化学性能影响及热稳定性。
8.密封材料用石墨粉:填料应用粉体,重点热膨胀补偿能力与压缩强度。
9.导热界面材料:散热片用石墨粉,核心检测热膨胀系数与热扩散系数相关性。
10.核工业石墨粉:辐射环境应用,侧重高温热膨胀稳定性及氧化耐受性。
检测方法
国际标准:
- ISO11359-2:2021塑料热膨胀系数测试(温度范围-150°C至+600°C,侧重线性位移测量)
- ASTME831-19固体材料热膨胀测试(升温速率控制0.5-10°C/min,适用于宽温域)
- ISO22007-2:2022热扩散系数激光闪光法(精度±3%,适用于粉体压片)
- GB/T3682-2018塑料热变形温度测定(温度上限300°C,适用于热塑性复合材料)
- GB/T16997-2008无机非金属材料热膨胀系数测试(温度范围-196°C至1000°C,兼容真空环境)
- GB/T3521-2008石墨化学分析方法(灰分检测限0.01%,碳含量滴定法)
检测设备
1.热膨胀仪:LINSEISL75(温度范围-196°C至1600°C,分辨率0.05μm)
2.扫描电镜:ZEISSSigma300(放大倍数100x-1000000x,分辨率1nm)
3.热重分析仪:NETZSCHTG209F3(温度室温至1000°C,精度0.1μg)
4.激光粒度分析仪:MalvernMastersizer3000(粒径范围0.01-3500μm,重复性±0.5%)
5.四探针电阻率测试仪:Loresta-GPMCP-T610(电阻率范围10⁻⁴-10⁷Ω·cm,精度±1%)
6.万能材料试验机:INSTRON5969(载荷1N-50kN,应变速率0.001-1000mm/min)
7.X射线衍射仪:BrukerD8ADVANCE(2θ范围5°-80°,角度分辨率0.0001°)
8.热常数分析仪:NETZSCHLFA467(热扩散系数范围0.1-2000mm²/s,重复性±2%)
9.比表面积分析仪:MicromeriticsASAP2460(比表面积范围0.01-无上限m²/g,孔径分析0.35-500nm)
10.差示扫描量热仪:PerkinElmerDSC8500(温度-180°C至750°C,灵敏度0.1μW)
11.高温氧化炉:NaberthermP330(温度最高1200°C,气氛控制O₂/N₂)
12.显微硬度计:WilsonTukon2500(载荷10g-3kg,压痕分辨率0.1μm)
13.红外热像仪:FLIRT865(温度范围-40°C至1500°C,热灵敏度0.03°C)
14.热机械分析仪:TAInstrumentsQ400(变形分辨率0.1nm,力范围0.001-1N)
15.真空烧结炉:ThermconceptHTK16(真空度<10⁻³mbar,温度最高1800°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。