[재료공학]딜라토미터를 이용한 상태도 그리기

소개글

Dilatometry (DIL) (Thermodilatometry) :
하중이 영에 가까운 상태에서 측정되는 물질이 프로그램에 의해 조절되는 온도상수에 따른 표면적의 변화를 측정하는 기술을 일컫는다. Dilatometer는 이러한 기술적 방법으로 실제적으로 물체의 열팽창 계수를 측정하는 장치이다.

목차

열팽창계수
Dilatometer 장비를 이용한 분석

본문내용

거의 모든 고체 물질들은 열의 출입으로 인한 팽창과, 압축현상을 일으킨다. 열이 계에 들어왔을 때는 팽창을, 열이 계에서 외부로 방출될 때는 압축을 겪는 것이 일반적이다. 열로 인한 팽창과, 압축이 열량에 비례한다면 다음과 같은 관계가 예상된다.

팽창 정도 = constant * Quantity of heat

열의 출입을 온도의 변화로써 나타내고, 팽창과 압축의 경우를 재료의 길이 변화로 나타낸다면 다음과 같은 관계가 나타난다.

Delta l = constant` * delta temp

여기서, 재료의 열적 팽창이, 한쪽 길이의 방향으로만 일어나는 것이 아니라, 공간상에서 3 dimensional 하게 일어난다면, 부피에 대한 다음 관계식이 유도된다.
Delta v / v sub 0 = alpha sub v * delta temp
각각의 경우의 앞의 비례상수를 길이에 대한 열팽창계수, 부피에 대한 열팽창계수라 부른다. 많은 물질들이 방향성을 띄는 부피 팽창계수를 가진다. 다시 말하자면, 한 물질의 열팽창계수를 측정할 때, 어떠한 결정방향으로 측정하느냐에 따라 부피 팽창 계수가 달라질 수 있다는 것이다. 하지만, 부피 팽창계수가 방향성을 띄지 않고, isotropic 하다면, alpha sub v = 3 alpha sub l 에 근접한다.


dL = 온도 변화(dT)에 따른 시료의 길이 변화
L0 = 초기온도 (T0)에서 초기 길이
T0 = 기준온도, 일반적으로 상온에 적용
dT = 길이 변화를 야기시키는 온도 변화량
α = μm/m.K (or 10-6K-1) 로 나타내는 팽창계수

참고 자료

Materials Science and Engineering An Introduction, Chapter 20, Thermal Properties / 5th edition / William D. Callister, Jr
www.dilatometer.co.kr
더 알아 볼 웹사이트.
www.netzsch.co.kr
www.icm.re.kr