熱膨脹系數(shù)

熱膨脹系數(shù) CTE   Coefficient thermal expansion    
    物體由于溫度改變而有膨脹與收縮的現(xiàn)象。其變化能力在等壓條件下，單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化，即稱為熱膨脹系數(shù)。
熱膨脹系數(shù)分為：體積膨脹系數(shù)β、線膨脹系數(shù)熱α。
體積膨脹系數(shù)β=ΔV/(V*ΔT)，
線膨脹系數(shù)α=ΔL/(L*ΔT)，
式中：  ΔV：為所給溫度變化ΔT下物體體積的改變       V：為初始體積
        ΔL：為所給溫度變化ΔT下物體長度的改變       L：為初始長度。
嚴(yán)格說來，上式只是溫度變化范圍不大時的微分定義式的差分近似。
準(zhǔn)確定義要求ΔV與ΔT無限微小，這也意味著，熱膨脹系數(shù)在較大的溫度區(qū)間內(nèi)通常不是常量。
溫度變化不是很大時，α就成了常量，利用它，可以把固體和液體體積膨脹表示如下： Vt=V0(1+3αΔT)
而對理想固體(鐵)：Vt=V0(1+0.000366ΔT)；
而對理想液體(水)：Vt=V0(1+0.000208ΔT)；
而對理想氣體：  Vt=V0(1+0.00367ΔT)；
Vt、V0分別為物體末態(tài)和初態(tài)的體積。

思考：所以理想氣體的熱膨脹系數(shù)是理想液體的18倍＝0.00367/0.000208

線膨脹系數(shù)：
    對于可近似看做一維的物體，長度就是衡量其體積的決定因素，這時的熱膨脹系數(shù)可簡化定義為：單位溫度改變下長度的增加量與的原長度的比值。

體膨脹系數(shù)：
    對于三維的具有各向異性的物質(zhì)，有線膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)之分。
    如石墨結(jié)構(gòu)具有顯著的各向異性，因而石墨纖維線膨脹系數(shù)也呈現(xiàn)出各向異性，表現(xiàn)為平行于層面方向的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)小于垂直于層面方向。
    宏觀熱膨脹系數(shù)與各軸向膨脹系數(shù)的關(guān)系式有多個，普遍認(rèn)可的有Mrozowski算式：
           α=Aαc+(1-A)αa  
αa,αc分別為a軸和c軸方向的熱膨脹率，A被稱為“結(jié)構(gòu)端面”參數(shù)。

各種金屬的線性膨脹系數(shù)： 測定溫度條件及單位：20℃，10×^-6 /℃

液體的體積膨脹系數(shù)：  測定溫度條件：20℃，單位：1/℃

堿石灰玻璃體積膨脹系數(shù)25.5×10−6/°C
高硼硅玻璃體積膨脹系數(shù)9.9×10−6/°C
Teflon砝碼體積膨脹系數(shù)124×10−6/°C。
不銹鋼砝碼體積膨脹系數(shù) 51.9×10−6/°C