4.无机材料的热膨胀 4.2无机材料的热膨胀
4. 无机材料的热膨胀 4.2 无机材料的热膨胀
4.2无机材料的热膨胀 4.2.1热膨胀系数 热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 线膨胀系数 物体原来长度为l,温度升高△后，长度增量为△1，则有： △L 线膨胀系数：温度升高K时，物体的相对伸长。 lo△T 物体在温度时的长度为： 1,=1+△1=1(1+a,△t) 实际上固体材料a并不是一个常数，通常随温度升高而增大。 无机材料的线膨胀系数都不大，数量级约为105-106/K
4.2 无机材料的热膨胀 4.2.1 热膨胀系数 热膨胀：物体的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 线膨胀系数 物体原来长度为l0，温度升高t后，长度增量为l，则有： 线膨胀系数：温度升高1K时，物体的相对伸长。 (1 ) 0 0 l l l l a t t = + = + l 物体在温度t时的长度为： 实际上固体材料al并不是一个常数，通常随温度升高而增大。 无机材料的线膨胀系数都不大，数量级约为10-5-10-6/K. a1 = △𝑙 𝑙0△𝑇
4.2无机材料的热膨胀 4.2.1热膨胀系数 体积膨胀系数：：温度升高1K时，物体体积的的相对增大值。 △V av Vo△T 物体体积与温度的关系为： ',=%(1+a△T)
4.2 无机材料的热膨胀 4.2.1 热膨胀系数 体积膨胀系数：：温度升高1K时，物体体积的的相对增大值。 aV = △𝑉 𝑉0△𝑇 物体体积与温度的关系为： 0(1 ) T V V V a T = +
4.2无机材料的热膨胀 考虑一个初始边长为l、初始体积为V的立方体材料，在温度升高△T后， 其边长为相应的体积为VT V=月=8(1+dAT)=V。(1+draT) 由于a值很小， 上式中可以忽略以上的高次项 Vr≈V(1+3a1△T) av≈3a1 Vr=V,(1+av△T)
4.2 无机材料的热膨胀 考虑一个初始边长为l0、初始体积为V0的立方体材料，在温度升高△T后， 其边长为相应的体积为VT。 由于α1值很小， 上式中可以忽略以上的高次项 αl
4.2无机材料的热膨胀 上面的推导假定了材料为各向同性体，即材料在各个方向上的热膨胀是相同的。 对于各向异性晶体，各晶轴方向的线膨胀系数不同，令其分别为，0，则 Vr=larlbrla=lao lbolco(1+aa△T)(1+ab△T)(1+ae△T) ↓ Vr=V[1+(aa+a+a.)△T] av aa十ab十ae
4.2 无机材料的热膨胀 上面的推导假定了材料为各向同性体，即材料在各个方向上的热膨胀是相同的。 对于各向异性晶体，各晶轴方向的线膨胀系数不同，令其分别为aa，ab，ac，则