El estándar ASTM D228 cubre la determinación de la expansión térmica lineal de materiales sólidos rígidos utilizando dilatómetros de varilla de empuje. Este método se puede aplicar en cualquier rango de temperatura práctico en el que se pueda construir un dispositivo para cumplir con los requisitos de rendimiento especificados en esta norma.
Los coeficientes lineales de expansión térmica se requieren para fines de diseño y se utilizan para determinar el comportamiento dimensional de las estructuras sujetas a tensiones térmicas, que pueden ocurrir y pueden, por ejemplo, causar la falla de una estructura sólida hecha de diferentes materiales cuando se exponen a cambios de temperatura o excursión de temperatura.
Este método de prueba es un método confiable para determinar la expansión térmica lineal de materiales sólidos. El método de prueba se puede utilizar para investigación, desarrollo, aceptación de especificaciones, control de calidad (QC) y garantía de calidad (QA).
Para una determinación precisa de la expansión térmica, es absolutamente necesario calibrar el dilatómetro usando un material de referencia con expansión térmica conocida y repetible. El apéndice contiene información sobre materiales de referencia de uso general disponibles.
La medida de la dilatación térmica involucra dos parámetros: la variación de longitud y la variación de temperatura, ambos igualmente importantes. El descuido de la medición precisa y precisa de la temperatura conducirá inevitablemente a mayores incertidumbres en los datos finales.
Inicialmente, este método se desarrolló para dilatómetros de sílice vítrea que operaban en el rango de temperatura de -180 °C a 900 °C. Los conceptos y principios están documentados en la literatura como igualmente aplicables al funcionamiento a temperaturas más altas. Se cree que la sensibilidad y el sesgo de estos sistemas son del mismo orden que los sistemas de sílice hasta 900 °C. Sin embargo, debido a la falta de materiales de referencia bien caracterizados y la necesidad de comparaciones detalladas, aún no se han determinado sus sensibilidades y sesgos en el rango de temperatura total respectivo.
Con este fin, un sólido rígido se define como un material que, a la temperatura de prueba y bajo las tensiones impuestas por la instrumentación, tiene una tasa insignificante de fluencia o deformación elástica, o ambas, lo que afecta de manera insignificante la precisión de las mediciones del cambio de longitud térmica. Ejemplos de esto incluyen metales, cerámicas, refractarios, vidrios, rocas y minerales, grafito, plásticos, cementos, morteros curados, maderas y varios compuestos.
La sensibilidad de este método de prueba comparativo es mayor que otras técnicas de dilatometría de varilla de empuje (p. ej., Método de prueba D696) y análisis termomecánico (p. ej., Método de prueba E831), pero significativamente menor que métodos absolutos como la interferometría (p. ej., Método de prueba E289). Es generalmente aplicable a materiales con coeficientes de expansión lineal absolutos superiores a 1000 μm/(m·°C) para el rango de 0,5 °C y se puede utilizar para materiales de menor expansión en casos especiales cuando se utilizan medidas especiales para garantizar que la expansión producida de la muestra cae dentro de las capacidades del sistema de medición.
Los valores expresados en unidades SI deben aceptarse como estándar. No se incluyen otras unidades de medida en esta norma. Este estándar no pretende abordar todos los problemas de seguridad, si los hubiere, asociados con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma determinar las prácticas apropiadas de seguridad y salud antes de su uso y determinar la aplicabilidad de las restricciones reglamentarias.
Nuestra organización también brinda servicios de prueba dentro del alcance del dilatómetro de varilla de empuje ASTM E228 y el método de prueba estándar para la expansión térmica lineal de materiales sólidos, dentro del marco de los servicios de prueba de laboratorio.
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