熱膨脹儀器

物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象。其變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導(dǎo)致的體積變化，即熱膨脹系數(shù)表示熱膨脹系數(shù)α=ΔV/(V*ΔT)，式中ΔV為所給溫度變化ΔT下物體體積的改變，V為物體體積。

嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，上式只是溫度變化范圍不大時(shí)的微分定義式的差分近似；準(zhǔn)確定義要求ΔV與ΔT無(wú)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(shí)，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(duì)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。

對(duì)于可近似看做一維的物體，長(zhǎng)度就是衡量其體積的決定因素，這時(shí)的熱膨脹系數(shù)可簡(jiǎn)化定義為：?jiǎn)挝粶囟雀淖兿麻L(zhǎng)度的增加量與的原長(zhǎng)度的比值，這就是線膨脹系數(shù)。

對(duì)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(gè)，普遍認(rèn)可的有Mrozowski算式：α=Aαc (1-A)αa

αc,αa分別為a軸和c軸方向的熱膨脹率，A被稱(chēng)為“結(jié)構(gòu)端面”參數(shù)。

熱膨脹法，是通過(guò)測(cè)量金屬材料熱循環(huán)過(guò)程中線性應(yīng)變與時(shí)間和溫度的關(guān)系，來(lái)研究鋼鐵材料固態(tài)相變的一種實(shí)用的分析方法。

中文名稱(chēng)

熱膨脹法

英文名稱(chēng)

thermodilatometry

定　　義

在程序控溫下，在可忽略載荷時(shí)，測(cè)量試樣尺寸與溫度關(guān)系的方法。

應(yīng)用學(xué)科

機(jī)械工程（一級(jí)學(xué)科），分析儀器（二級(jí)學(xué)科），熱學(xué)式分析儀器-熱學(xué)式分析儀器分析原理（三級(jí)學(xué)科）

熱膨脹與溫度熱容

格律乃森定律： 熱膨脹系數(shù)與定容比熱容成正比，它們有相似溫度依賴(lài)關(guān)系，在低溫下隨溫度升高急劇增大，而到高溫則趨于平緩。

熱膨脹與結(jié)合能熔點(diǎn)

熔點(diǎn)較高的金屬具有較低的膨脹系數(shù)。線膨脹系數(shù)和熔點(diǎn)的關(guān)系可由經(jīng)驗(yàn)公式表示如下：

α₁T_m=0.022

原子間的結(jié)合力強(qiáng)，勢(shì)能曲線深而狹窄，升高同樣的溫度，質(zhì)點(diǎn)振幅增加的較少，熱膨脹系數(shù)小。