固体材料的体积随温度的升高而增大的现象叫热膨胀。热膨胀系数是评价炭素材料质量的一项重要指标,它涉及到炭素材料的使用寿命。热作为铝电解槽内衬使用的阴极炭块,膨胀系数越大则电解槽焙烧启动过程中产生的膨胀应力就越大,内衬越容易破损。在电解槽上部使用的阳极炭块,热膨胀系数越大,在使用中越容易产生开裂。炭块越大,电流密度越大,要求阳极炭块的热膨胀系数越小。这是因为在高温电解槽中,低温阳极块会在高温影响下产生不均衡的热应力,产生热震裂纹。实验观察表明,阳极产生热震裂纹的原因除与其机械性能有关外,热膨胀系数的大小也是其中重要的原因之一。 该设备是根据国际标准ISO14420:2005设计完成的。 铝电解用炭块热膨胀系数是通过热导杆膨胀计来测定的,试样放到低膨胀材料(石英玻璃管)制成的试样架上,放入炉子加热,炭块的微小膨胀量通过石英玻璃棒传递给热导杆膨胀计(光栅尺)。