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什么是膨胀系数,如何计算膨胀系数,如何检测

什么是膨胀系数,如何计算膨胀系数,如何检测

       什么是膨胀系数?**要了解热膨胀,物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象称为热膨胀。热膨胀系数是材料的主要物理性质之一,它是衡量材料的热稳定性好坏的一个重要指标。由于工业中膨胀材料应用广泛,因此测定材料的膨胀系数意义非常重要。

       学科:固体矿产工业要求,词目:膨胀系数,英文:expansion coefficient,expansivity ,释文:膨胀系数是表征物体热膨胀性质的物理量,即表征物体受热时其长度、面积、体积增大程度的物理量。长度的增加称“线膨胀”,面积的增加称“面膨胀”,体积的增加称“体膨胀”,总称之为热膨胀。单位长度、单位面积、单位体积的物体,当温度上升1℃时,其长度、面积、体积的变化,分别称为线膨胀系数、面膨胀系数和体膨胀系数,总称之为膨胀系数。地质工作中,作为评价膨胀珍珠岩原料(珍珠岩、松脂岩、黑曜岩)及蛭石等绝热保温材料矿产的技术指标。是指上述矿石单位体积的试样,高温焙烧后体积的膨胀系数,有时是以高温焙烧后体积的膨胀倍数表示之,故又称膨胀倍数

        耐火材料线膨胀系数的常用测量方法是**杆式间接法和望远镜直读法。新的激光法测定线膨胀系数也越来越受到重视。**杆法是一种经典方法,采用机械测量原理,即将试样的一端固定在支持器的端头上,另一端与**杆接触,试样、支持器和**杆同时加热,试样与这些部件的热膨胀差值被**杆传递出来,并被测量。这类仪器由于试样位置(立式或卧式)、膨胀量的测量方法(直接测量、电子或光学方法)而区分成多种型号的仪器。应用较普遍的是电感式膨胀仪。它的传感器是差动变压器,也称差动变压器热膨胀仪。

      有了膨胀系数的测定方法,如何测定膨胀系数,都需要那些公式?

       1.   体积膨胀系数(αV):
       相当于温度升高1时物体体积的相对增大值。由于总有内能存在,物质的每个粒子都在振动。当物质受热时,由于温度升高,每个粒子的热能增大,导致振幅也随之增大,由(非简谐)力相互结合的两个原子之间的距离也随之增大,物质就发生膨胀。物质的热膨胀是由非简谐(非线性)振动引起的。
        设试体为一立方体,边长为L 。当温度从T1上升到T2时,体积也从V1上升到V2 ,体膨胀系数
 

 
        由于膨胀系数一般比较小,可忽略高阶无穷小。取一级近似:β= 3α。在测量技术上,体膨胀比较难测,通常应用以上关系来估算材料的体膨胀系数β,已足够**。
 
        2. 线膨胀系数(αL):在实际工作中一般都是测定材料的线热膨胀系数。所以对于普通材料,通常所说膨胀系数是指线膨胀系数。线膨胀系数是指温度升高1℃后,物体的相对伸长。设试体在一个方向的长度为L 。当温度从T1上升到T2时,长度也从L1上升到L2 ,则平均线膨胀系数
 
 
       实际上,无机非金属材料的体积膨胀系数αV 、线膨胀系数αL并不是一个常数,而是随温度稍有变化,通常随温度升高而增大。
瞬时线膨胀系数为无机材料的线膨胀系数一般都不大,数量级约为10-5-10-6/K。

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