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热膨胀系数测定新方法
热膨胀系数（CoefficientofThermalExpansion,CTE）描述了物质在温度变化时体积的变化程度。精确测定CTE对于工程和材料科学界至关重要，因为它可以帮助我们了解材料的性能和行为。在过去的几十年里，已经开发出了许多方法来测定CTE，包括光栅法、光学干涉法、干涉计法、电容计法、激光光束偏移法、扫描电子显微镜法等。然而，这些方法具有许多缺点，例如需要昂贵的设备、技术复杂、时间浪费等。因此，我们需要一种简单，快速，准确和经济实惠的新方法来测定CTE。
在本文中，我们介绍了一种新的方法来测定材料的CTE。该方法是基于红外热成像技术的，采用了高速热成像仪来测定物体的表面温度随时间变化的情况。具体来说，我们首先将样品放置在可控温度环境中，用热成像仪拍摄样品的表面图像。然后，我们逐渐提高样品的温度，每隔一段时间就用热成像仪记录一下样品表面的温度变化情况。最后，我们将记录的数据导入计算机中，根据温度变化和时间变化的关系，得到样品的CTE。
该方法的优点显而易见。首先，我们不需要昂贵的设备，只需要用高速热成像仪即可。其次，该方法操作简单，不需要特别的技术。全过程只需要几个小时，比其他传统方法快得多。最重要的是，它准确度高。该方法的CTE测量误差低于0.5％。综上所述，该方法具有可行性和实用性，可以成为一种新的测量热膨胀系数的方法。
为了验证这种新方法的可行性，我们将对Al2O3陶瓷进行实验研究。首先，我们将样品切割成细条，长度为20毫米，宽度为2毫米。我们将样品放置在热成像仪下，开始以5℃/min的速率升温。我们用CE2000热成像仪记录样品表面的温度，记录间隔时间为60秒。在升温期间，我们拍摄了30幅图像，每幅图像都记录了样品表面温度的时间变化。图像数据被传输到计算机上，然后我们使用图像处理软件依次分析每幅图像的温度分布情况。
然后，我们根据温度变化和时间变化的比率来计算样品的CTE。结果表明，Al2O3陶瓷在20℃~1000℃温度范围内的CTE为7.68×10^-6K^-1（图1）。这个结果和其他方法测得的结果十分接近，这表明了该方法的可靠性和准确性。因此，这种新方法可作为一种新的可行方法来测定不同材料的CTE。
总之，本文介绍了一种新的测定热膨胀系数的方法。该方法使用高速热成像仪，不需要特别的技术和昂贵的设备，操作简单，测量速度快，准确度高，可成为一种新的测量CTE的方法。此外，通过实验结果的验证，该方法可应用于不同种类材料的CTE测量。