4.2无机材料的热膨胀 由于热膨胀系数并不是一个恒定值，而是随温度变化的。考虑到温度的 影响后，材料热膨胀系数的精确表达式： al 线膨胀系数 al leT 体积膨胀系数 aV VaT 上述的α值是指定温度范围内的平均值，应用时要注意适用的温度范围。 一般隔热用耐火材料的线膨胀系数常指20~1000℃范围内的a平均数
4.2 无机材料的热膨胀 由于热膨胀系数并不是一个恒定值，而是随温度变化的。考虑到温度的 影响后，材料热膨胀系数的精确表达式： 线膨胀系数 体积膨胀系数 a1 = ə𝑙 𝑙ə𝑇 aV = ə𝑉 𝑉ə𝑇 上述的α值是指定温度范围内的平均值，应用时要注意适用的温度范围。 一般隔热用耐火材料的线膨胀系数常指20~1000℃范围内的al平均数
4.2无机材料的热膨张 2、热膨胀象数的重要性 研究固态相变 ,仪表工业 ,多相多晶材料以及复合材料的选材 ，反映材料的热稳定性的重要参数
4.2 无机材料的热膨胀 研究固态相变 仪表工业 多相多晶材料以及复合材料的选材 反映材料的热稳定性的重要参数 2、热膨胀系数的重要性
4.2无机材料的热膨胀 4.2.2固体材料的热膨胀机理 微观 质点间距 宏观 热膨胀 形状尺寸 增大 变化 >固体材料热膨胀的物理本质：点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 >按照简谐振动理论解释：温度变化只能改变振幅的大小不能改变平衡点的位置。 >用非简谐振动理论解释热膨胀机理。 在相邻原子之间存在非简谐力时，从原子间的作用力曲线和势能曲线来解释
4.2 无机材料的热膨胀 4.2.2 固体材料的热膨胀机理 ➢ 固体材料热膨胀的物理本质：点阵结构中质点间平均距离随温度升高而增大。 ➢ 按照简谐振动理论解释：温度变化只能改变振幅的大小不能改变平衡点的位置。 ➢ 用非简谐振动理论解释热膨胀机理。 在相邻原子之间存在非简谐力时，从原子间的作用力曲线和势能曲线来解释。 热膨胀 质点间距 增大 形状尺寸 变化 微观 宏观
4.2无机材料的热膨胀 (1)用作用力的曲线解释 斥力 当r<r,时，曲线的斜率较大，斥力随 合 位移的增大很快： 引力 距离 r 当r>r时，曲线的斜率较小，吸引力 随位移的增大较慢。 距离r
4.2 无机材料的热膨胀 ro A1 A2 斥力 引力 合力 距离 r 距离r 当rro时，曲线的斜率较大，斥力随 位移的增大很快； （1） 用作用力的曲线解释 当r ro时，曲线的斜率较小，吸引力 随位移的增大较慢
4.2无机材料的热膨胀 质点在平衡位置两侧受力不对称，质点振动时的平衡位置不在”处， 而要向右偏移，从而导致相邻质点间的平均距离增加。 温度越高，振幅越大，质点在平衡点两侧受力不对称越显著，平衡位 置向右移动越多，相邻质点间的平均距离增加得越多，以致晶胞参数增大， 宏观上表现为晶体的热膨张。 因此：T↑，质点距离1 体积1
4.2 无机材料的热膨胀 质点在平衡位置两侧受力不对称，质点振动时的平衡位置不在r0处， 而要向右偏移，从而导致相邻质点间的平均距离增加。 温度越高，振幅越大，质点在平衡点两侧受力不对称越显著，平衡位 置向右移动越多，相邻质点间的平均距离增加得越多，以致晶胞参数增大， 宏观上表现为晶体的热膨胀。 因此： T↑， 质点距离↑ 体积↑