金属的热膨胀系数

热膨胀系数thermal expansion coefficient 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 温度变化所导致的体积变化，即热膨胀系数表示 热膨胀系数 α=ΔV/(V*ΔT). 式中 ΔV 为所给温度变化 ΔT 下物体体积的改变，V 为物体体积 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。 温度变化不是很大时，α 就成了常量，利用它，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 的热膨胀系数可简化定义为：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的 比值，这就是线膨胀系数。 对于三维的具有各向异性的物质，有线膨胀系数和体膨胀系数之分。 如石墨结构具有显著的各向异性，因而石墨纤维线膨胀系数也呈现出各向 异性，表现为平行于层面方向的热膨胀系数远小于垂直于层面方向。 宏观热膨胀系数与各轴向膨胀系数的关系式有多个，普遍认可的有 Mrozowski 算式： α=Aαc+(1-A)αa αa,αc 分别为 a 轴和 c 轴方向的热膨胀率，A 被称为“结构端面”参 数。 测定温度条件及单位：20℃,10^-6K^-1

金属名 称 铍 锑

元素符 号 Be Sb

线性热膨胀系 数 12.3 10.5

金属名 称 铝 铅

元素符 号 Al Pb

线性热膨胀系 数 23.2 29.3

铜 铬 锗 铱 锰 镍 银

Cu Cr Ge Ir Mn Ni Ag

17.5 6.2 6.0 6.5 23.0 13.0 19.5

镉 铁 金 镁 钼 铂 锡

Cd Fe Au Mg Mo Pt Sn

41.0 12.2 14.2 26.0 5.2 9.0 2.0

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