光學(xué)熱膨脹儀是一種基于光學(xué)原理的高精度材料熱性能分析儀器，主要用于測量材料在受熱過程中的尺寸變化(如長度、寬度、厚度及體積變化)并計算熱膨脹系數(shù)?12。其核心特點是通過非接觸式光學(xué)放大系統(tǒng)實現(xiàn)微米級甚至納米級形變的檢測，顯著提升了傳統(tǒng)機械式膨脹儀的測量精度?。

　　l 主要工作原理。

　　?光學(xué)放大機制?：采用光杠桿結(jié)構(gòu)(如直角三角反射鏡)和多次反射光路設(shè)計，將試樣膨脹引起的微小位移放大200-800倍，通過高分辨率CCD或CMOS傳感器捕捉光斑位移變化?。

　　?示差測量技術(shù)?：部分型號通過同步加熱標(biāo)準(zhǔn)試樣，比較兩者膨脹差值，消除爐溫波動干擾，靈敏度可達納米級?。

　　?激光干涉技術(shù)?：高端型號利用激光波長作為天然標(biāo)尺，實現(xiàn)亞納米級分辨率?。

　　l 系統(tǒng)構(gòu)成。

　　?光學(xué)模塊?：包含反射鏡、準(zhǔn)直鏡及偏振器，部分集成激光干涉系統(tǒng)?。

　　?試樣臺?：采用低膨脹系數(shù)材料(如石英)，支持固體、粉末及液態(tài)樣品，溫度范圍覆蓋室溫至1600℃?。

　　?檢測單元?：結(jié)合光學(xué)成像與電感式傳感器，形成雙模檢測體系?。

　　?數(shù)據(jù)處理?：專用軟件可生成ΔL-T曲線、體積變化率等參數(shù)，支持ASTM等國際標(biāo)準(zhǔn)?。

　　l 技術(shù)優(yōu)勢。

　　?非接觸測量?：避免機械摩擦誤差，不確定度低至±0.1μm/℃?。

　　?動態(tài)觀測?：高溫顯微鏡結(jié)構(gòu)可同步記錄材料燒結(jié)、相變等過程?。

　　?應(yīng)用廣泛?：適用于陶瓷、金屬、高分子材料及半導(dǎo)體封裝等領(lǐng)域的熱匹配性評估?。