国家标准计划《微晶陶瓷 软化点、线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定 热机械分析法(TMA)和差示扫描量热法(DSC)》由 TC194（全国工业陶瓷标准化技术委员会）归口 ，主管部门为中国建筑材料联合会。

主要起草单位 迈谱新材料技术（山东）有限公司 、中国国检测试控股集团股份有限公司 、山东国瓷功能材料股份有限公司 。

微晶玻璃即玻璃陶瓷（在关于微晶玻璃的书籍、论文和文献中均有说明）是陶瓷材料。

含有玻璃相的陶瓷材料与传统陶瓷相比具有不同性质、功能和用途。

玻璃陶瓷材料及玻璃和陶瓷复合材料兼具玻璃和陶瓷的优点，具有机械强度高、热膨胀系数可调、耐热冲击、耐化学腐蚀、低介电损耗、低导电率等优越性能，满足低温烧结的需求，市场应用空间非常广泛，尤其是在信息技术、生命科学、新能源与再生能源、新材料、海洋科学、环境保护方面表现得尤为突出。

玻璃改性或改良陶瓷材料（例如玻璃陶瓷材料、玻璃和陶瓷复合材料）的研究和开发，对推动陶瓷材料和玻璃材料的发展和社会科学的进步愈加重要，同时对其性能要求也越来越高。

1、软化点 软化点的定义：被测样品在升温过程中结构发生松弛并开始坍塌时的温度。

软化点对玻璃陶瓷材料、玻璃和陶瓷复合材料及用于添加至陶瓷中的玻璃材料是非常重要的评估参数。

因为含有玻璃相的陶瓷材料是一种无规则结构的半晶固体，所以没有固定的熔点，只有一个软化的温度范围。

当这类材料受热时，由于结构松弛，粘度便逐渐降低，当达到一定温度时，玻璃便由固态变成了可塑或可流动的状态，即软化。

软化时对应的温度即为软化点。

软化点即物质开始发生塑性变形的温度，在材料科学、塑料工程和金属工艺等领域，软化点通常用来描述材料的可加工性和塑性变形性。

软化点是一个比较模糊的概念，不同类型的材料具有不同的软化点，且软化点定义方式不同。

测定玻璃软化点的方法常用的有热膨胀法、玻璃丝垂直伸长法（拉丝法）。

测试沥青和树脂等软化点的方法有很多，例如，环球法、Mettler法、克莱迈尔-沙尔诺法（Kraemer-Sarnow）、空气管法。

热膨胀法：用膨胀仪测试材料的形变随温度/时间的变化。

玻璃丝垂直伸长法（拉丝法）：是将一定规格的玻璃丝试样置于电炉中均匀加热，玻璃丝受热后，因本身重量而伸长，当温度升至玻璃丝的伸长速度为1 mm/min时，此时的温度即相当于玻璃的粘度为4.5×106Pa？s时的温度。

环球法：适用于焦化固体类产品，例如煤沥青、固体古马隆-茚树脂、热熔胶粘剂、环氧树脂、色漆和清漆等软化点的测试。

Mettler法：适用于沥青软化点的测定。

现有标准主要基于上述几种方法，但都不适用于小尺寸或小样品量的玻璃样品。

对于热膨胀仪采用热膨胀法、玻璃丝垂直伸长法（拉丝法）都需要样品尺寸大且样品量大，这会增加制样难度，且对于小尺寸或小样品量的样品，结果会不准确。

玻璃丝垂直伸长法（拉丝法）步骤繁琐，测试效率低。

2、平均线性热膨胀系数 平均线性热膨胀系数的定义：等于在一定的温度间隔内，试样在测量方向上的长度变化与温度间隔及试样初始长度之比。

在给定的恒定压力下，计算三个方向上任一方向的膨胀系数。

一般测定顺着探针的轴向方向的膨胀系数。

玻璃的线性热膨胀系数用来量度玻璃的可塑性，反映玻璃的物理性能和温度的变化情况。

线性热膨胀系数的大小取决于玻璃的成分、结构和温度变化的大小。

线性热膨胀系数分为微分线性热膨胀系数和平均线性热膨胀系数。

常测试玻璃的平均线性热膨胀系数来反映不同玻璃材料间成分、结构和温度变化的差异。

3、玻璃化转变温度 玻璃化转变温度：（从实验现象角度定义玻璃化转变温度）无定型物质或部分结晶物质的无定型区的玻璃态与液态之间的转变温度。

产生玻璃化转变的温度范围的近似中值。

热膨胀法测试的玻璃化转变温度，是指在发生玻璃化转变前后，在测量方向上的尺寸随温度变化曲线的切线交点。

差示扫描量热法测试的玻璃化转变温度，是指与两条外推基线距离相等的线与曲线的交点。

玻璃化转变温度是非晶态物质的重要物理性质。

它影响非晶态物质的使用性能和工艺性能，是非晶态物质长期研究的重要内容。

非晶态物质在玻璃化转变温度下，形变、模量和许多物理性质发生变化，如体积、膨胀系数、比热、导热系数、介电常数等都会发生很大的变化，所以，研究玻璃化转变温度也是研究这些物理变化，对非晶态物质的研究有着重要意义。

目前有其它产品的用热机械分析法同时测定线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的方法标准，但没有覆盖玻璃陶瓷、玻璃+陶瓷复合材料及用于添加至陶瓷中的玻璃材料；有膨胀法测定弹性固体玻璃平均线性热膨胀系数的标准，但不适用于上述材料；有其它产品的玻璃化转变温度的方法标准，但不覆盖玻璃陶瓷材料、玻璃和陶瓷复合材料及用于添加至陶瓷中的玻璃材料。

现有标准有塑料、生橡胶、合成橡胶胶乳、矿物油和聚合物纺织染整助剂的差示扫描量热法（DSC）测定玻璃化转变温度的试验方法标准，但没有覆盖玻璃陶瓷材料、玻璃和陶瓷复合材料及用于添加至陶瓷中的玻璃材料。

为了规范玻璃陶瓷材料、玻璃+陶瓷复合材料及用于添加至陶瓷中的玻璃材料的软化点、平均线性热膨胀系数、玻璃化转变温度的测定，尽快摆脱所述材料这些参数的测定无标准可依据的现状，急需制定此标准，满足越来越高的生产和科研需求，推动行业发展。

本文件规定了热机械分析法测定玻璃陶瓷材料、玻璃和陶瓷复合材料的软化点、线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的原理、仪器设备、试样、试验步骤和试验数据处理等。 本文件适用于测量玻璃陶瓷材料、玻璃和陶瓷复合材料的软化点、线性热膨胀系数和玻璃化转变温度的测定，玻璃材料也可参考使用。