膨脹系數(shù)名詞解釋

釋文：長度的增加稱“線膨脹”，面積的增加稱“面膨脹”，體積的增加稱“體膨脹”，總稱之為熱膨脹。單位長度、單位面積、單位體積的物體，當(dāng)溫度上升1℃時(shí)，其長度、面積、體積的變化，分別稱為線膨脹系數(shù)、面膨脹系數(shù)和體膨脹系數(shù)，總稱之為膨脹系數(shù)。地質(zhì)工作中，作為評(píng)價(jià)膨脹珍珠巖原料（珍珠巖、松脂巖、黑曜巖）及蛭石等絕熱保溫材料礦產(chǎn)的技術(shù)指標(biāo)。是指上述礦石單位體積的試樣，高溫焙燒后體積的膨脹系數(shù)，有時(shí)是以高溫焙燒后體積的膨脹倍數(shù)表示之，故又稱膨脹倍數(shù)。

線膨脹系數(shù)亦稱線脹系數(shù)。固體物質(zhì)的溫度每改變1攝氏度時(shí)，其長度的變化和它在0℃時(shí)長度之比，叫做“線膨脹系數(shù)"。單位為1/℃。符號(hào)為αl。其定義式是; al=(lt-l0)/l0t 　即有; 　lt=l0（l alt）。; 　由于物質(zhì)的不同，線膨脹系數(shù)亦不相同，其數(shù)值也與實(shí)際溫度和確定長度l時(shí)所選定的參考溫度有關(guān)，但由于固體的線膨脹系數(shù)變化不大，通?？梢院雎?，而將al當(dāng)作與溫度無關(guān)的常數(shù)。2100433B

有時(shí)也稱為線彈性系數(shù)（linear expansivity），表示材料膨脹或收縮的程度。分為某一溫度點(diǎn)的線膨脹系數(shù)和某一溫度區(qū)間的線膨脹系數(shù)，后者稱為平均線膨脹系數(shù)。前者是單位長度的材料每升高一度的伸長量；平均線膨脹系數(shù)是單位長度的材料在某一溫度區(qū)間，每升高一度溫度的平均伸長量。

耐火材料線膨脹系數(shù)的常用測量方法是頂桿式間接法和望遠(yuǎn)鏡直讀法。新的激光法測定線膨脹系數(shù)也越來越受到重視。

熱膨脹系數(shù)頂桿式間接法

頂桿法是一種經(jīng)典方法，采用機(jī)械測量原理，即將試樣的一端固定在支持器的端頭上，另一端與頂桿接觸，試樣、支持器和頂桿同時(shí)加熱，試樣與這些部件的熱膨脹差值被頂桿傳遞出來，并被測量。這類儀器由于試樣位置(立式或臥式)、膨脹量的測量方法(直接測量、電子或光學(xué)方法)而區(qū)分成多種型號(hào)的儀器。應(yīng)用較普遍的是電感式膨脹儀。它的傳感器是差動(dòng)變壓器，也稱差動(dòng)變壓器熱膨脹儀。由于頂桿和支持器尺寸較長，高溫爐的加熱條件難于使溫度分布均勻一致，頂桿和支持器之間的膨脹量難以相互抵消，所以膨脹的測量值需要校正。

熱膨脹系數(shù)望遠(yuǎn)鏡直讀法

望遠(yuǎn)鏡直讀法是用雙筒望遠(yuǎn)鏡直接觀察爐內(nèi)高溫下試樣膨脹的變化值，通過計(jì)算得到線膨脹系數(shù)。測量溫度可高達(dá)2000℃，目鏡上的測微計(jì)直接測量試樣伸長量。所用試樣較長，加熱爐要有足夠的恒溫帶。該方法的缺點(diǎn)是一般不易自動(dòng)記錄。

熱膨脹系數(shù)激光法測量

熱膨脹是近年發(fā)展的。它是以一激光束掃描試樣，而不斷測定試樣在加熱過程中長度的變化。由于測量精度高、計(jì)算機(jī)組成的全自動(dòng)控制、記錄和多功能系統(tǒng)而受到歡迎。選擇熱膨脹測量方法時(shí)主要考慮測試范圍、待測材料的種類和特性、測量精度和靈敏度等。

由于物質(zhì)的不同，線膨脹系數(shù)亦不相同，其數(shù)值也與實(shí)際溫度和確定長度1時(shí)所選定的參考溫度有關(guān)，但由于固體的線膨脹系數(shù)變化不大，通常可以忽略，而將a當(dāng)作與溫度無關(guān)的常數(shù)。

兩種計(jì)算公式

線性熱膨脹系數(shù)（Coefficient of Linear Thermal Expansion，簡稱CLTE線脹系數(shù)）：

α=ΔL/（L*ΔT）

和體積熱膨脹系數(shù)：

γ=1/V。(ξV/ξT)p

大多數(shù)情況之下，此系數(shù)為正值。也就是說溫度升高體積擴(kuò)大。但是也有例外，當(dāng)水在0到4攝氏度之間，會(huì)出現(xiàn)反膨脹。而一些陶瓷材料在溫度升高情況下，幾乎不發(fā)生幾何特性變化，其熱膨脹系數(shù)接近0。2100433B

測定溫度條件及單位：20℃，(單位1E-6 /K或1E-6 /℃）