各种金属膨胀系数
2011-07-15 09:27阅读：
这段时间在验证断路器的温升，进行了各种材料的温升对比，由于各种材料的膨胀系数不同，造成在温升过程中尺寸发生变化，先将各种材料的膨胀系数如列，供参考（资料来源于别处）
铜17.7X10^-6m/m.C
无氧铜18.6X10^-8m/m.C
铝23X10^-6m/m.C
铁12X10^-6m/m.C
普通碳钢、马氏体不锈钢的热膨胀系数为1.01，
奥氏体不锈钢为1.6，单位计不住了，但有个简单的说法告诉：
普通碳钢1米1度1丝，即1米的钢温度升高1℃放大0.01mm，而
不锈钢为0.016mm。
钢筋和混凝土具有相近的温度线膨胀系数(钢筋的温度线膨胀系数为1.2×10^(-5)/℃，
t混凝土的温度线膨胀系数为1.0×10^(-5)～1.5×10^(-5)/℃)，
钢质材的膨胀系数为:1.2*10^-5/℃
; H$ z: O: y7 [3 H2 I1 ] {2
w长度方向增加：100mm*1.2*10^-5*(250-20)=0.276mm* H7 G$ ^/ b, c8 J
宽度方向增加：200mm*1.2*10^-5*(250-20)=0.552mm# M! o' T+△
Ⅰ=ａ（ｔｏ-ｔ1）6 C4 A/ Y4 @2 n7 |3 d/ m+ g
- l- e) A4 C# }0 D; J
ａ不锈钢线膨胀系数
材料
温度范围
2 f) m. B/ ~2 F7 \. d
20
20-100
20-200
20-300
20-400
20-600
; ~' B6 G6 g$ o5 ^; a0 ~
铝(合金)
22.0-24.0
23.4-24.8
24.0-25.9
( I' J$ ~. \5 ]7 ]4 L! m
6 u; E% E+ O' e$ b, H碳钢
10.6-12.2
11.3-13
12.1-13.5
12.9-13.9
13.5-14.3
14.7-159 C5 W' ]6 f
O' h
) s( u* s6 P8 m.
K线膨胀系数不是一个固定的数值,会随着温度的升高而提高,所以在应用时只作为参考,还要根据材料成份,是否经过锻打\热处理等情况做综合考虑.
材料
线膨胀系数(x0.000001/°C)
一般铸铁
9.2-11.8
一般碳钢
10~13
铬钢
10~13
镍铬钢
13-15
铁
12-12.5
铜
18.5
青铜
17.5
黄铜
18.5
铝合金
23.8
金
14.2
热膨胀系数
thermal expansion coefficient
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体积变化，即热膨胀系数表示
热膨胀系数α=ΔV/(V*ΔT).
式中ΔV为所给温度变化ΔT下物体体积的改变，V为物体体积
严格说来，上式只是温度变化范围不大时的微分定义式的差分近似；准确定义要求ΔV与ΔT无限微小，这也意味着，热膨胀系数在较大的温度区间内通常不是常量。
温度变化不是很大时，α就成了常量，利用它，可以把固体和液体体积膨胀表示如下：
Vt=V0(1+3αΔT)，
而对理想气体，
Vt=V0(1+0.00367ΔT)；
Vt、V0分别为物体末态和初态的体积
对于可近似看做一维的物体，长度就是衡量其体积的决定因素，这时的热膨胀系数可简化定义为：单位温度改变下长度的增加量与的原长度的比值，这就是线膨胀系数。
对于三维的具有各向异性的物质，有线膨胀系数和体膨胀系数之分。如石墨结构具有显著的各向异性，因而石墨纤维线膨胀系数也呈现出各向异性，表现为平行于层面方向的热膨胀系数远小于垂直于层面方向。
宏观热膨胀系数与各轴向膨胀系数的关系式有多个，普遍认可的有Mrozowski算式：
α=Aαc+(1-A)αa
αa,αc分别为a轴和c轴方向的热膨胀率，A被称为“结构端面”参数。
测定温度条件及单位：20℃，10^-6K^-1
金属名称?
|
元素符号?
|
?线性热膨胀系数
|
金属名称?
|
元素符号?
|
?线性热膨胀系数
|
?铍
|
?Be
|
?12.3
|
?铝
|
Al?
|
23.2?
|
?锑
|
?Sb
|
?10.5
|
?铅
|
Pb?
|
?29.3
|
?铜
|
Cu
|
?17.5
|
?镉
|
?Cd
|
?41.0
|
?铬
|
?Cr
|
6.2?
|
铁?
|
?Fe
|
?12.2
|
?锗
|
?Ge
|
?6.0
|
?金
|
?Au
|
?14.2
|
?铱
|
?Ir
|
?6.5
|
?镁
|
Mg?
|
26.0?
|
?锰
|
Mn?
|
23.0?
|
?钼
|
Mo?
|
5.2?
|
?镍
|
Ni?
|
?13.0
|
?铂
|
?Pt
|
?9.0
|
?银
|
Ag?
|
?19.5
|
?锡
|
?Sn
|
2.0?
|
