各种材料热膨胀系数表

各种材料热膨胀系数

热膨胀系数（Coefficient of thermal expansion，簡稱CTE）是指物质在热胀冷缩效应作用之下，几何特性随着温度的变化而发生变化的规律性系数。

实际应用中，有两种主要的热膨胀系数，分別是：

线性热膨胀系数：a=1/L*△L/△T

体积热膨胀系数：γ=1/V0*(аV/аt)p

大多数情况之下，此系数为正值。也就是说温度升高体积扩大。但是也有例外，当水在0到4摄氏度之间，会出现反膨胀。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。

一些固体的线性热膨胀系数α(单位：10-6/K) 一些液体的体积热膨胀系数γ物质α in 10-6/K 20 °C 物质

α in

10-6/K

20 °C

物质

α in

10-6/K

20 °C

物质

γ in

10-3/K

20 °C 铝23.2 木头, Eiche 8 银19.5 酒精(乙醇) 1.1

纯铝

23.0（铝的热膨胀系

数高达23μm/m.℃。）

不变钢 1.7-2.0 锡 2 丙酮 1.43 锑10.5 铱 6.5 钢13 汽油 1.06 芳纶-4.1 食盐40 不锈钢14.4-16.0 苯 1.23 铍12.3

碳纤维(HM 35 i

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

大学物理仿真实验

院系名称： 信息科学与工程学院 专业班级： 电信1001 姓 名： 张振斌 学 号： 201046830217

2011年 10月 8日

1

实验项目名称：固体热膨胀系数的测量

一、实验目的

测定金属棒的线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。

二、实验原理

1． 材料的热膨胀系

线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L，由初温 加热至末温 ，物体伸长

ΔL?αL?t2?t1???

了△L,则有:

?LL?t2?t1?上式表明，物体受热后其伸长量与温度的增加量成正比，和原长也成正比。比例系数α称为固体的线胀系数。

上式中△L是个极小的量，我们采用光杠杆测量。光杠杆法测量△L ：如下图

b2?b1?L?b2?

.

固体热膨胀系数的测量

班级： 姓名： 学号： 实验日期：

一、实验目的

测定金属棒的线胀系数，并学习一种测量微小长度的方法。

二、仪器及用具

热膨胀系数测定仪(尺读望远镜、米尺、固体线膨胀系数测定仪、铜棒、光杠杆、温度计等)

三、实验原理

1．材料的热膨胀系数

线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L，由初温t1加热至末温t2，物体伸长了 △L,则有

?L??L?t2?t1? （1） （2）

???LL?t2?t1?此式表明，物体受热后其伸长量与温度的增加量成正比，和原长也成正比。比例系数称为固体的线胀系数。一般情况下，固体的体胀系数为其线胀系数的3倍。

2．线胀系数的测量

在式（1）中△L是个极小的量，这样微小的长度变化，普通米尺、游标卡尺的精度是不够的，可采用千分尺、读数显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法等。考虑到测量方便和测量精度，我们采用光杠杆法测量。光杠杆系统是由平面镜及底座，望远镜和米尺组成的。光杠杆放大原理如下图所示：

当金属杆伸长△L时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度前后为b

各种材料摩擦系数表

摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。

现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。

0.7 玻璃 石墨 石墨 石墨 (真空) 高硬碳 高硬碳 铁 铅 皮革 皮革 皮革 皮革 镁 镍 镍 尼龙 橡胶 橡胶 铂 有机玻璃 有机玻璃 聚苯乙烯 聚苯乙烯 聚乙烯 合成橡胶 合成橡胶 合成橡胶 合成橡胶 蓝宝石 镍 石墨 钢 石墨(真空) 高硬碳 钢 铁 铸铁 木材 金属(洁净) 金属(潮湿) 橡胶(平行纹理) 镁 镍 低碳钢 尼龙 橡胶(平行纹理) 橡胶(交叉纹理) 铂 有机玻璃 钢 聚苯乙烯 钢 钢 沥青 (干) 沥青 (湿) 混凝土 (干) 混凝土 (湿) 蓝宝石 0.2 0.15 – 0.25 0.62 0.54 1.2 0.8 0.4 – 0.5 0.5 0.3-0.35 0.2 0.5-0.8 0.25-0.75 0.6-0.85 0.45-0.75 0.48 0.32 0.3 – 0.4 0.6 0.4 0.61 0.6 0.7-1.1 0.53 0.64; 0.52 0.78 0.1 0.1 0.5 – 0.8

各种材料摩擦系数表

摩擦系数是指两表面间的摩擦力和作用在其一表面上的垂直力之比值。它是和表面的粗糙度有关，而和接触面积的大小无关。依运动的性质，它可分为动摩擦系数和静摩擦系数。

现综合具体各种材料摩擦系数表格如下。

0.7 玻璃 石墨 石墨 石墨 (真空) 高硬碳 高硬碳 铁 铅 皮革 皮革 皮革 皮革 镁 镍 镍 尼龙 橡胶 橡胶 铂 有机玻璃 有机玻璃 聚苯乙烯 聚苯乙烯 聚乙烯 合成橡胶 合成橡胶 合成橡胶 合成橡胶 蓝宝石 镍 石墨 钢 石墨(真空) 高硬碳 钢 铁 铸铁 木材 金属(洁净) 金属(潮湿) 橡胶(平行纹理) 镁 镍 低碳钢 尼龙 橡胶(平行纹理) 橡胶(交叉纹理) 铂 有机玻璃 钢 聚苯乙烯 钢 钢 沥青 (干) 沥青 (湿) 混凝土 (干) 混凝土 (湿) 蓝宝石 0.2 0.15 – 0.25 0.62 0.54 1.2 0.8 0.4 – 0.5 0.5 0.3-0.35 0.2 0.5-0.8 0.25-0.75 0.6-0.85 0.45-0.75 0.48 0.32 0.3 – 0.4 0.6 0.4 0.61 0.6 0.7-1.1 0.53 0.64; 0.52 0.78 0.1 0.1 0.5 – 0.8

各种材料摩擦系数表

各种材料摩擦系数表

各种材料摩擦系数表

Leather Leather Leather

Wood 0,3 - 0,4 Metal(Clean) 0,6 0,2 Metal(Wet) 0,4 Oak (Parallel Leather 0,61 0,52 grain) Magnesium Magnesium 0,6 0,08 Nickel Nickel 0,7-1,1 0,53 0,28 0,12 Nickel Mild Steel 0,64; 0,178 0,15 Nylon Nylon 0,25 Oak (parallel Oak 0,62 0,48 grain) Oak (cross Oak 0,54 0,32 0,072 grain) Platinum Platinum 1,2 0,25 Plexiglas Plexiglas 0,8 0,8 Plexiglas Steel 0,4 - 0,5 0,4 - 0,5 Polystyrene Polystyrene 0,5 0,5 Polystyrene Steel 0,3-0,35 0,3-0,35 Polythene Steel 0,2 0,2 Rubber Asphalt

大学物理实验——固体热膨系数测量

大学物理仿真实验报告

固体线膨胀系数的测量

院系名称：专业班级：姓 名： 学 号：

大学物理实验——固体热膨系数测量

固体线膨胀系数的测量

一、实验目的

1.通过实验环境模拟培养动手能力、学习实验能力、深化物理知识

2.利用仿真实验方法测定金属棒的线胀系数 二、实验原理 1．材料的热膨胀系数

线膨胀是材料在受热膨胀时，在一维方向上的伸长。在一定的温度范围内，固体受热后，其长度都会增加，设物体原长为L，由初温t1加热至末温t2，物体伸长了△L,则有

L L t2 t1 （1）

（2）此式表明，物体受热后其伸长量与

温度的增加量成正比，和原长也成正比。比例系数称为固体的线胀系数。一般情况下，固体的体胀系数为其线胀系数的3倍。

大学物理实验——固体热膨系数测量

2．线胀系数的测量

在式（1）中△L是个极小的量，这样微小的长度变化，普通米尺、游标卡尺的精度是不够的，可采用千分尺、读数显微镜、光杠杆放大法、光学干涉法等。考虑到测量方便和测量精度，我们采用光杠杆法测量。光杠杆系统是由平面镜及底座，望远镜和米尺组成的。光杠杆放大原理如下图所示：

当金属杆伸长△L时，从望远镜中叉丝所对标尺刻度

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绝缘材料2005No.2

聚酰亚胺薄膜热膨胀系数的不稳定性研究

王晓燕1,耿洪滨1,何世禹1,刘勇1,YuOPokhyl2,KVKoval2

(1.哈尔滨工业大学,黑龙江

哈尔滨150001;

2.乌克兰低温物理研究所特种技术设计局,乌克兰哈尔克夫61103)

摘要:测量了聚酰亚胺薄膜在冷热循环过程中各温度点的热膨胀系数。结果表明:聚酰亚胺薄膜的热膨胀系数具有不稳定性,当经四次冷热循环后才趋于稳定。关键词:聚酰亚胺薄膜;热膨胀系数;热循环中图分类号:TM215.3;TQ3237;V255

文献标识码:A

文章编号:1009-9239(2005)02-0034-03

Researchoninstabilityofthermalexpandcoefficientofpolyimidesfilm

WANGXiao-yan,GENGHong-bin,HEShi-yu,LIUYong

YUOPokhyl,KVKoval

2

2

1

1

1

1

(1.HarbinInstituteofTechnology,HeilongjianHarbinna;2.SpecialResearchandDevelopmentBufCrgiesofInstituteforLowTemperatredgin

固体线膨胀系数的测量

丁铮莹2011329700220 陈昊政 2011329700217

任何物体都具有“热胀冷缩”的特性，这个特性在工程设计、精密仪器设计、材料的焊接和加工中都必须加以考虑。在一维情况下，固体材料受热后长度的增加称为线膨胀。传统的测量方法主要有光杆法和螺旋测微法，测量过程比较繁琐，测量误差也比较大。本实验利用温度传感器、旋转移动传感器、数据采集接口器和计算机构成的实验系统，对材料的线膨胀系数进行分析和测量。

实验目的

1． 了解物体“热胀冷缩”的程度和特性，绘制材料“伸长量—时间”、“温度—时间”曲线变化量。

2． 学习用计算机控制对固体线膨胀系数的实时测量技术。 实验仪器

计算机，数据采集接口器，PASCO物理实验组合仪。

实验原理

在相同的条件下，不同的材料，其线膨胀的程度各不相同。我们用线膨胀系数来表达材料的这种性质和差别。测定材料的线膨胀系数，实际上归结为测量在某一温度范围内材料的微小伸长量。

实验表明，在一定温度范围内，原长度为L的固体受热后，其相对伸长量

?L/L正比于温度的变化量?t，即：

?L/L=??t (1)

式中?称为固体的线膨胀系数。不同材料具有不同的线膨胀系数，塑料的