根据式，取加热体的导热系数为λj=24.8W/（m·K），可得加热体的热阻为双金属片材料为5J20110，形状为梯形。在5.6.1中提到，为了计算的简便，在进行热路计算时仅将加热体当作唯一热源。它们共同对断路器内部零件的温升产生影响。加热体占所有热源总和的百分比为16.6%。C3=mn×cn×0.166 断路器外壳为塑料，质量mk=0.29kg，比热ck=1100J/。C4=mk×ck×0.166 电磁铁等效热路的热容的单位为J/K。......
2025-09-29
热分析仪及其样杯设计与优化
【摘要】：它是由装有带石英保护套管的热电偶的砂型样杯和自动记录显示仪表所组成。现已有专门的厂家生产这种记录仪。2）应将定压式桥路改为适合热分析的桥路，要求能够稳定准确读数并如实绘出记录曲线。图7-82 试样铸型（样杯）此外，热分析法对记录显示仪表的抗干扰能力要求高，零点漂移要求小。为了更准确地测量铁液的导热性，采用了相对导热性热分析法，用具有两个不同直径的样杯取样，见图7-84。
（1）工作原理 热分析法测得某种铸铁的冷却曲线后，根据其液相线温度和固相线（共晶凝固）温度，从铁碳平衡图上找出相应的铸铁成分。但铸铁是多元合金，测得的冷却曲线与理论冷却曲线有很大差别。因此，热分析法的基础并不完全建立在平衡上，而是根据做出大量不同成分铸铁的冷却曲线，分析出每一种铸铁的化学成分，确定温度与成分之间的解析式，有了正确的解析式，再根据测得的某一种铸铁的冷却曲线上的特征温度，计算出它的成分。
（2）测定装置 测定铸铁冷却曲线的热分析装置如图7-81所示。它是由装有带石英保护套管的热电偶（多采用直径为0.5mm的镍铬-镍硅）的砂型样杯和自动记录显示仪表所组成。
测定装置的关键是样杯。特别是偶丝工作端的焊接，它直接影响测试的精度。常用的试样铸型（样杯）尺寸及结构如图7-82、图7-83所示，常采用的镍铬-镍硅热电偶，长期使用温度为1100℃，短期使用温度为1300℃，要求在1000℃时精度为±1℃，达不到精度要求的不能采用。一般应按仪器说明书规定选用样杯，如能保证样杯尺寸、样杯材料、浇注温度、热电偶安放位置的工艺因素不变，测试结果是稳定的。在确保得到准确的冷却曲线的条件下，应采用尺寸较小的样杯。测定灰铸铁时，需在样杯中加入1g左右的碲粉使其白口化。
图7-81 热分析装置简图
图7-82 试样铸型（样杯）
此外，热分析法对记录显示仪表的抗干扰能力要求高，零点漂移要求小。现已有专门的厂家生产这种记录仪。如果采用XWC-100AB一类仪表时应符合以下要求：
1）仪表刻度应选1100～1300℃扩展量程。
2）应将定压式桥路改为适合热分析的桥路，要求能够稳定准确读数并如实绘出记录曲线。(https://www.chuimin.cn)
图7-83 试样铸型（样杯）结构
3）选用补偿效果好的补偿装置。
4）增强仪表的抗干扰能力。
（3）球化率测定 根据冷却曲线上的温度特征，可以预测球墨铸铁的球化情况和孕育好坏。因为这些温度特征值与铸铁凝固及石墨球化理论有密切的关系，主要依据是片状石墨铸铁和球状石墨铸铁的导热性是不一样的。为了更准确地测量铁液的导热性，采用了相对导热性热分析法，用具有两个不同直径的样杯取样，见图7-84。
生产实际中，该办法失败率高，操作不易掌握，误差比较大，效果不尽理想。
（4）共晶团大小测定 利用初晶晶粒的多少与初晶析出的热量成正比的特点，通过测定过冷度，就可以推算出共晶团大小和孕育情况。
图7-84 球化率测定用样杯
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