什么是熱膨脹系數?
物體的體積或長度隨溫度的變化而膨脹的現象稱為熱膨脹。其變化能力表示為恒定壓力下單位溫度變化(p是一定的)引起的長度,面積或體積的變化,即熱膨脹系數。熱膨脹的本質是晶格結構之間的平均距離隨溫度而變化。材料的熱膨脹通常用線性膨脹系數或體積膨脹系數表示。熱膨脹系數是材料的主要物理性質之一。它是衡量材料熱穩定性的重要指標。
熱膨脹系數有什么意義?
在實際應用中,當焊接或焊接兩種不同的材料時,選擇材料的熱膨脹系數尤為重要。例如,玻璃儀器和陶瓷產品的焊接處理要求兩種材料具有相似的熱膨脹系數。在電真空工業和儀器制造業中廣泛使用非金屬材料和各種金屬焊接,也要求兩者都適應熱膨脹系數:如果選擇材料膨脹系數差異較大,因為膨脹率不同,焊接時在焊接處產生應力,降低材料的機械強度和氣密性,嚴重時會造成焊接處剝落,裂縫,泄漏或溢出。
如果兩種材料的材料層可以與覆蓋層連接,溫度會發生變化,因為兩種材料的價值不同,如果還在一起,就要在系統中使用 - 中間值,這樣壓縮應力是由一種材料形成而另一種是等于拉伸應力的大小形成的材料,正確使用這一特征,可以增加產品的強度。因此,測量材料的熱膨脹系數具有重要意義。
如何測定熱膨脹系數?
化學礦物組成的熱膨脹系數與材料的化學成分,晶態,晶體結構和鍵合強度有關。具有相同組成和不同結構的物質具有不同的膨脹系數。
1.通常,致密晶體的膨脹系數較大。與非晶玻璃類似,它通常具有較小的膨脹系數。具有高粘合強度的材料通常具有低膨脹系數。
2.當發生相變時,相變材料的熱膨脹系數也會發生變化。當純金屬同構變化時,晶格結構重排伴隨著金屬的特定體積突變,導致線性膨脹系數的不連續變化。
3.由簡單金屬和非鐵磁金屬組成的單相均相固溶體合金的膨脹系數介于內部組分的膨脹系數之間。多相合金的膨脹系數取決于組成相的性質和數量,可以通過使用混合規則根據每個相的體積百分比粗略計算。
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