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材料的热膨胀系数

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江西省登望科技有限公司 J I A N G XI D E N W O N S C I - T E C H C O . , LT D . 第 1 页 共 8 页 热膨胀系数 物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(p 一定)下,单位温度变化所导致的长度量值的变化,即热膨胀系数表示。 线胀系数是指固态物质当温度改变摄氏度1 度时,其某一方向上的长度的变化和它在20℃(即标准实验室环境)时的长度的比值。各物体的线胀系数不同,一般金属的线胀系数单位为 1/摄氏度。 大多数情况之下,此系数为正值。也就是说温度变化与长度变化成正比,温度升高体积扩大。但是也有例外,如水在0 到 4 摄氏度之间,会出现负膨胀。而一些陶瓷材料在温度升高情况下,几乎不发生几何特性变化,其热膨胀系数接近 0。 中文名:热膨胀系数 英文名:coefficient of thermal ex pansion , CTE 线膨胀系数:α=ΔL/(L*ΔT) 面膨胀系数:β=ΔS/(S*ΔT) 体膨胀系数:γ=ΔV/(V*ΔT) 1. 概述 ex pansion thermal coefficient 热膨胀系数有线膨胀系数α、面膨胀系数β 和体膨胀系数γ。 式中 ΔL 为所给长度变化ΔT 下物体温度的改变,L 为初始长度; ΔS 为所给面积变化ΔT 下物体温度的改变,S 为初始面积; ΔV 为所给体积变化ΔT 下物体温度的改变,V 为初始体积; 严格说来,上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似;准确定义要求 ΔV 与 ΔT 无限微小,这也意味着,热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。 线热膨胀系数αL 江西省登望科技有限公司 J I A N G XI D E N W O N S C I - T E C H C O . , LT D . 第 2 页 共 8 页 定义:温度升高1℃后,物体的相对伸长量。 热膨胀系数并非常数,而是随温度稍有变化,随温度升高而增大。 L1 为原始长度,L2 为升温后的尺寸,ΔL 为变形量(L2-L1) T1 为原始温度,T2 为升温后的温度,ΔT 为温差(T2-T1) ()TLLTTLLL∆•∆=−•−=112112α 由上,则可以导出钢材升温后的理论变形量 11211112)(LTTLLTLLLL+−••=+∆••=+∆=αα 体膨胀系数 β αβ3)(12112≈−−=TTVVV 温度变化不是很大时,α 就成了常量,可以把固体和液体体积膨胀表示如下:Vt=V0(1+3αΔT); 而对理想气体,Vt=V0(1+0.00367ΔT),Vt、V0 分别为物体末态和初态的体积 对于可近似看做一维的物体,长度就是衡量其体积的决定因素,这时的...

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