静电悬浮无容器方法测量热膨胀系数的研究

摘要

传统接触测量的方法无法对高温范围金属材料的热膨胀系数进行测量,结合静电悬浮无容器技术和图像测量方法,通过半导体激光器加热悬浮样品,在加热的过程中利用CCD采集悬浮样品的图像,采用方向梯度算法提取图像中样品的边缘,并利用球谐函数拟合样品的体积,计算得到材料在不同温度下的热膨胀系数.采用纯锆的金属材料样品进行实验,在750～1 800℃的温度范围内,测量得到固态样品锆的热膨胀系数随温度变化的表达式,验证该测量方法的有效性和准确度.