GB/T 16920-2015 玻璃平均线热膨胀系数的测定方法

一、标准适用范围

本标准规定了玻璃在弹性状态下的平均线热膨胀系数的测试方法，适用于各种材质的玻璃。

二、引用标准

使用该标准时需参考以下文件：

• GB/T 1216：外径千分尺
• GB/T 21389：游标、带表和数显卡尺

三、术语定义

3.1 平均线热膨胀系数 a(t₀ ; t)

玻璃样品在某一温度区间内的长度变化率，定义公式如下：

a(t0 ;t)) =1/L ×(L−L0)/(t −t0)

　　式中：

t0 为初始温度或基准温度，℃;

　　t 为供试品加热后的温度，℃;

　　L0 为试验时玻璃供试品在温度 t0 时的长度，mm;

　　L 为供试品在温度 t 时的长度，mm。

3.2 转变温度 tg

玻璃由脆性态转变为黏滞态的关键温度，对应于热膨胀曲线的高温和低温段切线交点。

四、仪器设备要求

4.1 测量精度

应符合 GB/T 1216 和 GB/T 21389 的精度要求。

4.2 推杆式膨胀仪

• 水平或垂直安装
• 能检测出长度变化为 2×10−6L0（例：0.2μm/100mm）
• 接触力不超过 1.0N
• 保证试样与推杆同轴、定位稳固

4.3 加热炉

• 温度上限比转变温度高约50℃
• 控温精度：±1℃
• 升温速率控制在 5℃/min ±1℃
• 重复性精度：轴向、径向偏差小于 0.5mm

4.4 温度测量装置

• 测量精度不低于 ±1℃

五、试样要求

5.1 形状尺寸

• 棒状结构
• 圆棒直径推荐：5mm，长度50±1mm
• 方棒尺寸：5×5mm，长度25~100mm

5.2 试样制备

• 无结石、气泡、条纹
• 热处理退火工艺：
• 加热至 tg+30℃
• 以 2℃/min 冷却至 tg−150℃
• 再降至室温

5.3 数每次实验至少测定两个试样

六、试验步骤

6.1 温度区间选择

基准温度 t0：20℃（可为18~28℃）
终点温度 t 推荐区间：

• 优选：290~310℃
• 其他选择：
  • 190~210℃，记作 200℃
  • 95~105℃，记作 100℃
  • 390~410℃，记作 400℃

6.2 基准长度测定

在 t0下测量长度 L0，精度：0.1%

6.3 升温法

• 确定初始零点
• 以5℃/min升温，记录各温度对应的 ΔLmeas
• 应进行热电偶误差修正

6.4 恒温法（推荐）

• 加热到设定终点温度后保持20min
• 读取 ΔLmeas
• 精度高于升温法

七、济南三泉中石ZRPY热膨胀系数测试仪：满足标准的理想设备

ZRPY热膨胀系数测试仪是由济南三泉中石研发的一款专用于药用玻璃制品热性能检测的高端设备，全面对标GB/T 16920-2015标准要求。

适用范围广泛

ZRPY适用于多种药用玻璃制品的测试，包括：

• 安瓿瓶
• 西林瓶
• 口服液瓶
• 输液瓶等

广泛应用于制药企业、药用玻璃制造厂、药检机构、科研单位等，覆盖了药包材质量控制全流程。

技术亮点解析

试验温度范围：室温 ~ 1000℃，适配多种玻璃热区间

升温速度：0 ~ 20℃/min 可调，精准控温

膨胀测量范围：0 ~ 3mm，涵盖常见玻璃变形尺度

分辨率：0.1~1µm，自动量程校正，保证高精度

适配试样尺寸：Ф6~45mm，长50mm，支持圆柱形、方形样品

测量误差：±0.1%~0.5%，优于行业标准

此外，仪器采用彩色大屏液晶显示与触摸屏控制，操作直观，数据统计清晰，全面满足GMP法规对电子数据的可追溯性要求。

智能化数据处理系统

ZRPY测试仪配备高性能处理芯片与测试软件系统，具备以下功能：

• 自动记录膨胀曲线
• 计算线膨胀系数、体膨胀系数、热补偿系数
• 自动数据存储、导出、打印温度-膨胀系数曲线
• 可进行人工修正与多点间距设定，适应复杂检测需求

这种智能化、自动化的数据管理能力，不仅提高了检测效率，更降低了人为误差，提升了数据可靠性。

实践中的应用价值

在当前新版药典逐步加强对药包材物理性能要求的背景下，ZRPY热膨胀系数测试仪提供了一种高效、可靠且符合国家标准的测量方案。例如，在药用钠钙玻璃、西林瓶类硼硅玻璃、输液瓶材质稳定性研究中，ZRPY可帮助研发人员准确掌握玻璃在高温或骤冷骤热条件下的体积稳定性。

结语

随着药品包装材料质量标准的不断提升，采用符合GB/T 16920-2015标准的先进检测仪器，已成为药用玻璃行业质量控制的重要保障。济南三泉中石ZRPY热膨胀系数测试仪凭借其技术领先、性能稳定、操作智能，已成为国内众多制药单位和药检机构的首选设备。

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