دیلاتومتری

دیلاتومتری (انگلیسی : Dilatometry) یکی از روش‌های مهم در علوم مواد است که تغییرات حجمی یا ابعادی مواد را در واکنش به تغییرات دما اندازه‌گیری می‌کند. این روش به‌ویژه در مطالعه خواص حرارتی و رفتار فیزیکی مواد اهمیت دارد و برای تعیین ضریب انبساط حرارتی، شناسایی انتقال فازها، و بررسی واکنش‌های دمایی در مواد استفاده می‌شود.

 تاریخچه دیلاتومتری 
روش دیلاتومتری در اوایل قرن بیستم برای مطالعه رفتار حرارتی فلزات و سرامیک‌ها معرفی شد. با توسعه ابزارهای دقیق‌تر، این روش به یکی از ابزارهای کلیدی در علوم مواد و مهندسی تبدیل شد. امروزه دیلاتومترهای دیجیتال و اپتیکی برای تحقیقات صنعتی و دانشگاهی استفاده می‌شوند.
 اصول عملکرد دیلاتومتری 
دیلاتومتری مبتنی بر تغییرات طولی یا حجمی مواد در اثر تغییرات دما است. در این روش، نمونه در یک محدوده دمایی مشخص حرارت داده یا سرد می‌شود و تغییرات ابعادی آن با دقت اندازه‌گیری می‌شود. معادله کلی برای انبساط حرارتی خطی به صورت زیر است:
ΔL=α⋅L0​⋅ΔT
که در آن:

 ΔL: تغییر طول
 L0​: طول اولیه
 ΔT: تغییر دما
 α: ضریب انبساط حرارتی

 انواع دیلاتومترها 

 دیلاتومترهای مکانیکی: این دیلاتومترها از ابزارهای مکانیکی برای اندازه‌گیری تغییرات طول استفاده می‌کنند. از آن‌ها بیشتر در آزمایش‌های ابتدایی و آموزش استفاده می‌شود.
 دیلاتومترهای اپتیکی: از پرتوهای لیزری یا اپتیکی برای اندازه‌گیری تغییرات دقیق ابعادی بهره می‌برند. این نوع دیلاتومتر دقت بسیار بالایی دارد و در تحقیقات پیشرفته کاربرد دارد.
 دیلاتومترهای حرارتی: برای مطالعه مواد حساس به تغییرات دما مانند شیشه‌ها، پلیمرها، و برخی سرامیک‌ها استفاده می‌شود.

 کاربردها 

 شناسایی انتقال فازها: بررسی دماهای بحرانی مانند تبدیل مارتنزیتی در فولادها یا انتقال شیشه‌ای در پلیمرها.
 اندازه‌گیری ضریب انبساط حرارتی: برای طراحی قطعات صنعتی که در معرض تغییرات دمایی قرار دارند.
 تحلیل رفتار حرارتی مواد: بررسی عملکرد مواد در دماهای بسیار بالا یا پایین برای کاربردهای خاص.

 محدودیت‌ها 

 دقت اندازه‌گیری به نوع دیلاتومتر و شرایط آزمایش بستگی دارد.
 برخی مواد خاص، مانند مایعات یا گازها، نیاز به روش‌های جایگزین دارند.

 منابع 
 W.D. Callister, Jr., Materials Science and Engineering: An Introduction, 10th Edition, Wiley, 2018.
 ISBN: 978-1119405498
 W. M. Haynes, Thermal Analysis and Calorimetry, Springer, 2011.
 DOI: 10.1007/978-1-4419-0761-6
 Lide, D.R., "Dilatometry in Materials Science," Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, Vol. 75, Issue 2, 2004, pp. 231–240.
 DOI: 10.1023/B.0000033584.40749.21
 TA Instruments, Introduction to Dilatometry, Application Note, TA Instruments Inc., 2020.
 URL: www.tainstruments.com
 Netzsch Group, Dilatometry in Material Testing: Methods and Applications, Netzsch Technical Reports, 2019.
 URL: www.netzsch.com
 مختاری، علی و محمدی، فاطمه، "بررسی رفتار انبساط حرارتی فولادهای ابزار به کمک دیلاتومتری"، مجله علمی و پژوهشی علوم و مهندسی مواد ایران، شماره ۱۲، ۱۳۹۸، صفحات ۱۰۰-۱۰۷.
 URL: sid.ir

رده:علم مواد