锌的金属热膨胀系数最大,为(25 °C)30.2 µm·m−1·K−1。
物体由于温度改变而有胀缩现象。其变化能力以等压(p一定)下,单位温度变化所导致的长度量值的变化,即热膨胀系数表示。各物体的热膨胀系数不同,一般金属的热膨胀系数单位为1/度(摄氏)。
大多数情况之下,此系数为正值。也就是说温度变化与长度变化成正比,温度升高体积扩大。但是也有例外,如水在0到4摄氏度之间,会出现负膨胀。而一些陶瓷材料在温度升高情况下,几乎不发生几何特性变化,其热膨胀系数接近0。
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热膨胀系数的相关因素:
热膨胀是固体材料受热以后晶格振动加剧而引起的容积膨胀,而晶格振动的激化就是热运动能量的增大。升高单位温度时能量的增量即为热容。因此热膨胀系数与热容密切相关,并与热容有着相似的规律。即在低温时,膨胀系数也像热容一样按T3规律变化。
固体材料的热膨胀与点阵中质点的位能有关,而质点的位能是由质点间的结合力特性所决定的。质点间的作用力越强,质点所处的势阱越深,升高同样温度,质点振幅增加得越少,相应地热膨胀系数越小。当晶体结构类型相同时,结合能大的材料的熔点也高,也就是说熔点高的材料膨胀系数较小。
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