一种组合热膨胀装置 本发明涉及热膨胀技术领域。
以往技术文献中描述的方法都是加热单根热膨胀棒(文献1,Anovel pulling device for crystal growth,He Yizong,Zhou Fang,Review of Scientific Instruments,Vol 70,Iss11,(1999)4313；文献2，专利申请号：99121959.7)，对需要大膨胀量时，则装置的体积过大。
本发明目的是克服已有技术的不足，组合多根热膨胀棒，使单根较短的膨胀棒的膨胀量可以相加，从而得到较大总膨胀量，同时也大大减少了装置的体积。
本发明的目的是这样实现的(见图1)：1)将热膨胀系数较大的n型金属或合金棒4罩在热膨胀系数较小的几 型金属或合金或陶瓷或无机材料棒5上，并使其底端相接。2)将步骤1)完成的系统罩在热膨胀系数较大的柱型金属或合金棒6 上，并使其顶端相接。3)将步骤2)完成的系统放入炉体，并由炉体底部的热膨胀棒固定盘 7使其与炉壳1牢固连接。4)接通加热电源开关，使加热膨胀棒的发热体3升温。
根据线性热膨胀系数的定义α=dL/(L0dT)，可以得到△L=L0αΔT，式中ΔL代表单根热膨胀棒的长度增量，ΔT代表温度增量。设热膨胀棒4,5,6的长度分别是L4,L5,L6，膨胀系数分别为α1,α2,α3，当整个系统温度增量是ΔT时，则总膨胀位移量ΔL=L4α1ΔT-L5α2ΔT+L6α3ΔT。
根据需要，还可采用多根热膨胀棒套叠在一起。取各根热膨胀棒的初始长度相等，并以L0表示；n代表外层膨胀系数较大地金属或合金的根数；设内外两层热膨胀棒的膨胀系数相同，以α2表示，中间一层为膨胀系数较小的热膨胀棒，膨胀系数为α1(α2＞α1)；设温场是均匀的，则利用本发明的整个系统的总膨胀位移量△L=(n-1)L0(α2-α1)ΔT+L0α2ΔT。
本发明将若干热膨胀系数不同的材料的组合起来，便可使膨胀系数较大的材料棒的膨胀量可以相互叠加，而又不致使整个膨胀装置尺度过大。
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明：
图1：本发明的组合热膨胀装置
其中：1，炉壳 2，保温材料 3，加热膨胀棒的发热体
4,6，膨胀系数较大的金属或合金棒
5，膨胀系数较小的金属或合金或陶瓷或无机材料棒
7，热膨胀棒固定盘
实施例(1)取膨胀系数为α2=21.0×10-6K-1的，初始长度为1米的，n型合
金黄铜棒4罩在膨胀系数α1=8.8×10-6K-1的，初始长度为1米
的，几型氧化铝棒5上，并使其底端相接。(2)将步骤(1)完成的系统罩在膨胀系数为α2=21.0×10-6K-1的，初
始长度为1米的，柱型合金黄铜棒6上，并使其顶端相接。(3)将步骤(2)完成的系统放入炉体，并由炉体底部的热膨胀棒固
定盘7使其与炉壳1牢固连接。(4)接通加热电源开关，使加热膨胀棒的发热体3升温。理论值：n
=2,L0=1米；ΔT=(516-16)℃，ΔL=(n-1)L0(α2-α1)ΔT+
L0α2ΔT=16.6mm。实验值：ΔL≈16mm。