線膨脹係數的物理意義是什麼?實驗中是如何測量的

2021-03-06 23:13:16 字數 1321 閱讀 8214

1樓:春素小皙化妝品

表示材料膨脹或收縮的程度。分為某一溫度點的線膨脹係數和

某一溫度區間的線膨脹係數,後者稱為平**膨脹係數。前者是單位長度的材料每升高一度的伸長量;平**膨脹係數是單位長度的材料在某一溫度區間,每升高一度溫度的平均伸長量。

測量方法

1、頂杆式間接法

頂杆法是一種經典方法,採用機械測量原理,即將試樣的一端固定在支援器的端頭上,另一端與頂杆接觸,試樣、支援器和頂杆同時加熱,試樣與這些部件的熱膨脹差值被頂杆傳遞出來,並被測量。這類儀器由於試樣位置(立式或臥式)、膨脹量的測量方法(直接測量、電子或光學方法)而區分成多種型號的儀器。

應用較普遍的是電感式膨脹儀。它的感測器是差動變壓器,也稱差動變壓器熱膨脹儀。由於頂杆和支援器尺寸較長,高溫爐的加熱條件難於使溫度分佈均勻一致,頂杆和支援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。

2、望遠鏡直讀法

望遠鏡直讀法是用雙筒望遠鏡直接觀察爐內高溫下試樣膨脹的變化值,通過計算得到線膨脹係數。測量溫度可高達2000℃,目鏡上的測微計直接測量試樣伸長量。所用試樣較長,加熱爐要有足夠的恆溫帶。

該方法的缺點是一般不易自動記錄。現在已發展了定時照相的自動記錄系統。

3、鐳射法測量

熱膨脹是近年發展的。它是以一鐳射束掃描試樣,而不斷測定試樣在加熱過程中長度的變化。由於測量精度高、計算機組成的全自動控制、記錄和多功能系統而受到歡迎。

選擇熱膨脹測量方法時主要考慮測試範圍、待測材料的種類和特性、測量精度和靈敏度等。

擴充套件資料

由於物質的不同,線膨脹係數亦不相同,其數值也與實際溫度和確定長度1時所選定的參考溫度有關,但由於固體的線膨脹係數變化不大,通常可以忽略,而將a當作與溫度無關的常數。

兩種計算公式

1、線性熱膨脹係數(coefficient of linear thermal expansion,簡稱clte線脹係數):

α=δl/(l*δt)

2、和體積熱膨脹係數:

γ=1/v。(ξv/ξt)p

大多數情況之下,此係數為正值。也就是說溫度升高體積擴大。但是也有例外,當水在0到4攝氏度之間,會出現反膨脹。

而一些陶瓷材料在溫度升高情況下,幾乎不發生幾何特性變化,其熱膨脹係數接近0。

2樓:匿名使用者

線脹係數。固體物質的溫度每升高1℃時,其單位長度的伸長量,叫做「線膨脹係數」。

由於物質的不同,線膨脹係數亦不相同,其數值也與實際溫度和確定長度時所選定的參考溫度有關,但由於固體的線膨脹係數變化不大。

耐火材料線膨脹係數的常用測量方法是頂杆式間接法和望遠鏡直讀法。新的鐳射法測定線膨脹係數也越來越受到重視。

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