Коэффициент теплового расширения металлов


Коэффициенты температурного расширения металлов: таблица значений

В таблице представлены значения коэффициента температурного расширения металлов (коэффициент линейного расширения металлов) в зависимости от температуры.

Значения коэффициента температурного расширения металлов даны для следующих металлов: алюминий Al, бериллий Be, висмут Bi, вольфрам W, галлий Ga, железо Fe, золото Au, иридий Ir, кадмий Cd, кобальт Co, магний Mg, марганец Mn, медь Cu, молибден Mo, никель Ni, олово Sn, платина Pt, родий Rh, свинец Pb, серебро Ag, сурьма Sb, титан Ti, хром Cr, цинк Zn.

Коэффициент линейного теплового расширения металлов в таблице приведен со множителем 106.
Например, значение коэффициента температурного расширения металлов в таблице для алюминия при 0°С указано 22,8, а с учетом множителя 10 6, это значение составляет 22,8·10-6 1/град.

Следует отметить, что к металлам с низким коэффициентом расширения относятся такие металлы, как вольфрам, молибден, сурьма, титан и хром. Наименьшее линейное удлинение при нагревании испытывает вольфрам — коэффициент линейного расширения этого металла составляет величину от 4,3·10-6 при 0°С до 5,8·10-6 1/град при температуре 2100°С.

Металлом, который максимально хорошо расширяется при нагреве, является цинк — его коэффициент температурного расширения имеет значение от 22·10-6 до 34·10-6 1/град. Также хорошо расширяются при нагревании такие металлы, как алюминий, кадмий и магний.

Примечание: температурные коэффициенты линейного расширения сталей (более 300 марок) представлены в этой статье.

Источник:
Казанцев Е. И. Промышленные печи. Справочное руководство для расчетов и проектирования.

Коэффициенты теплового (температурного) линейного расширения металлов и керамики + угля и графита. Таблица.

Коэффициенты теплового (температурного) линейного расширения металлов и керамики + угля и графита. Таблица.

Коэффициенты теплового (температурного) линейного расширения металлов и керамики + угля и графита. Таблица. Коэффициенты линейного расширения.
Материал Температурный диапазон применимости 10-6/oF
макс
10-5/oC
макс
10-6/oF
минимум
10-5/oC
минимум
Алюминий и алюминиевые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

13,7

11,7

2,5

2,1

Бериллий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C.

6,4

-

1,1

-

Бронзы фосфор кремнистые
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

10,2

9,6

1,8

1,7

Бронзы алюминиевые бронзы (литье)
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

9,5

9

1,7

1,6

Бронзы бериллиевые
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

9,3

-

1,7

-

Бронзы оловянные (литье)
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

10,3

10

1,8

1,8

Ванадий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C.

4,8

-

0,9

-

Вольфрам
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

2,2

-

0,4

-

Гафний
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

3,4

-

0,6

-

Железо чистое
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

7,4

-

1,3

-

Золото
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

7,9

-

1,4

-

Иридий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

3,8

-

0,7

-

Керамика металлокерамика, алюмокерамика
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

3,7

3,1

0,7

0,6

Керамика, металлокерамика, на основе алюминия
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

5,2

4,7

0,9

0,8

Керамика металлокерамика, Карбид бора
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 2200-2875°F=1205-1580°C

1,7

-

0,3

-

Керамика металлокерамика, Карбид кремния
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 2200-2875°F=1205-1580°C

2,4

2,2

0,4

0,39

Керамика, металлокерамика, Дисилицид молибденовая, силицид молибденовая, кремне молибденовая
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

5,1

-

0,9

-

Керамика, металлокерамика, Карбид бериллия
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

5,8

-

1,0

-

Керамика, металлокерамика, Карбид вольфрама
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

3,9

2,5

0,7

0,4

Керамика, металлокерамика, Кабрид титана
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

7,5

4,3

1,3

0,8

Керамика, Металлокерамика, Карбид тантала
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F= 540-980°C

4,6

-

0,8

-

Керамика, металлокерамика, Карбид титана
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

4,1

-

0,7

-

Керамика, металлокерамика, Карбид циркония
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

3,7

-

0,7

-

Керамика, металлокерамика, Карбид хрома
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

6,3

5,8

1,1

1,0

Керамика, металлокерамика, Нитрид бора
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

4,3

-

0,8

-

Керамика, металлокерамика, Оксид бериллия
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 2200-2875°F/1205-1580°C

5,3

-

0,9

-

Керамика стеатитовая
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

4

3,3

0,7

0,6

Керамика циркониевая, силикатная
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

1,8

1,3

0,3

0,2

Керамика электротехническая
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

2

-

0,4

-

Кобальт
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

6,8

-

1,2

-

Латуни оловянные и алюминиевые
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

11,8

10,3

2,1

1,8

Латуни нелегированные и свинцовые
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

11,6

10

2,1

1,8

Материал Температурный диапазон применимости 10-6/oF
макс
10-5/oC
макс
10-6/oF
минимум
10-5/oC
минимум
Магниевые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

16

14

2,8

2,5

Медь
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

9,8

-

1,8

-

Медно-никелевые сплавы и серебро-никелевые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

9,5

9

1,7

1,6

Молибден и молибденовые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

-

3,1

2,7

0,6

0,5

Никелевые сплавы с низким коэффициентом теплового расширения - инвары
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

5,5

1,5

1,0

0,3

Ниобий и ниобиевые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

4,1

3,8

0,7

0,68

Олово и оловянные сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

13

-

2,3

-

Осмий и тантал
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

3,6

-

0,6

-

Палладий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

6,5

-

1,2

-

Платина
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

4,9

-

0,9

-

Родий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

4,6

-

0,8

-

Рутений
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C.

5,1

-

0,9

-

Свинец и свинцовые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

16,3

14,4

2,9

2,6

Серебро
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

10,9

-

2,0

-

Сплавы нихромы, Cr-Ni-Fe сплавы хром-никель-железо
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

10,5

9,2

1,9

1,7

Сплавы на основе кобальта, кобальтовые сплавы
Коэффициент линейного расширения.
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

9,4

6,8

1,7

1,2

Сплавы Cr-Ni-Co-Fe хром-никель кобальт-железо
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

9,1

8

1,6

1,4

Стали азотированные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

6,5

-

1,2

-

Стали безуглеродистые инструментальные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

8,4

8,1

1,5

1,5

Стали нержавеющие аустенитные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

10,2

9

1,8

1,6

Стали нержавеющие высокотемпературные (литье)
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

10,5

6,4

1,9

1,1

Стали нержавеющие искусственно состаренные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

8,2

5,5

1,5

1,0

Стали нержавеющие мартенситные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

6,5

5,5

1,2

1,0

Стали нержавеющие ферритные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

6

5,8

1,1

1,0

Стали нержавеющие (литье)
Коэффициент линейного расширения.
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

10,4

6,4

1,9

1,1

Стали углеродистые
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

8,6

6,3

1,5

1,1

Стали углеродистые высокотемпературные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

7,9

6,3

1,4

1,1

Стали углеродистые (литье)
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

8,3

8

1,5

1,4

Сплавы на основе никеля, никелевые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

9,8

7,7

1,8

1,4

Стали сверхпрочные
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

7,6

5,7

1,4

1,0

Тантал и осмий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

3,6

-

0,6

-

Титан и титановые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 1000-1800°F = 540-980°C

7,1

4,9

1,3

0,9

Торий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C.

6,2

-

1,1

-

Цинк и цинковые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

19,3

10,8

3,5

1,9

Цирконий
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 2200-2875°F = 1205-1580°C

3,1

-

0,6

-

Цирконий и циркониевые сплавы
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C

3,6

3,1

0,6

0,55

Уголь и графит
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

1,5

1,3

0,3

0,2

Чугуны качественные (литье)
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

10,4

6,6

1,9

1,2

Чугун ковкий "ковкое железо"
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

7,5

5,9

1,3

1,1

Чугун серый
Коэффициент линейного расширения.

50-86°F = 10-30°C до 212-750°F = 100-390°C

6

-

1,1

-

Источник: Опыт, сын ошибок трудных + EngToolBox - прекрасный ресурс

Температурный коэффициент линейного расширения

Материал

Коэффициент линейного теплового расширения

10-6 °С-1

10-6 °F-1

ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) термопласт 73.8 41
ABS - стекло, армированное волокнами 30.4 17
Акриловый материал, прессованный 234 130
Алмаз 1.1 0.6
Алмаз технический 1.2 0.67
Алюминий 22.2 12.3
Ацеталь 106.5 59.2
Ацеталь , армированный стекловолокном 39.4 22
Ацетат целлюлозы (CA) 130 72.2
Ацетат бутират целлюлозы (CAB) 25.2 14
Барий 20.6 11.4
Бериллий 11.5 6.4
Бериллиево-медный сплав (Cu 75, Be 25) 16.7 9.3
Бетон 14.5 8.0
Бетонные структуры 9.8 5.5
Бронза 18.0 10.0
Ванадий 8 4.5
Висмут 13 7.3
Вольфрам 4.3 2.4
Гадолиний 9 5
Гафний 5.9 3.3
Германий 6.1 3.4
Гольмий 11.2 6.2
Гранит 7.9 4.4
Графит, чистый 7.9 4.4
Диспрозий 9.9 5.5
Древесина, пихта, ель 3.7 2.1
Древесина дуба, параллельно волокнам 4.9 2.7
Древесина дуба , перпендикулярно волокнам 5.4 3.0
Древесина, сосна 5 2.8
Европий 35 19.4
Железо, чистое 12.0 6.7
Железо, литое 10.4 5.9
Железо, кованое 11.3 6.3
Золото 14.2 8.2
Известняк 8 4.4
Инвар (сплав железа с никелем) 1.5 0.8
Инконель (сплав) 12.6 7.0
Иридий 6.4 3.6
Иттербий 26.3 14.6
Иттрий 10.6 5.9
Кадмий 30 16.8
Калий 83 46.1 - 46.4
Кальций 22.3 12.4
Каменная кладка 4.7 - 9.0 2.6 - 5.0
Каучук, твердый 77 42.8
Кварц 0.77 - 1.4 0.43 - 0.79
Керамическая плитка (черепица) 5.9 3.3
Кирпич 5.5 3.1
Кобальт 12 6.7
Констанан (сплав) 18.8 10.4
Корунд, спеченный 6.5 3.6
Кремний 5.1 2.8
Лантан 12.1 6.7
Латунь 18.7 10.4
Лед 51 28.3
Литий 46 25.6
Литая стальная решетка 10.8 6.0
Лютеций 9.9 5.5
Литой лист из акрилового пластика 81 45
Магний 25 14
Марганец 22 12.3
Медноникелевый сплав 30% 16.2 9
Медь 16.6 9.3
Молибден 5 2.8
Монель-металл (никелево-медный сплав) 13.5 7.5
Мрамор 5.5 - 14.1 3.1 - 7.9
Мыльный камень (стеатит) 8.5 4.7
Мышьяк 4.7 2.6
Натрий 70 39.1
Нейлон, универсальный 72 40
Нейлон, Тип 11 (Type 11) 100 55.6
Нейлон, Тип 12 (Type 12) 80.5 44.7
Нейлон литой , Тип 6 (Type 6) 85 47.2
Нейлон, Тип 6/6 (Type 6/6), формовочный состав 80 44.4
Неодим 9.6 5.3
Никель 13.0 7.2
Ниобий (Columbium) 7 3.9
Нитрат целлюлозы (CN) 100 55.6
Окись алюминия 5.4 3.0
Олово 23.4 13.0
Осмий 5 2.8
Палладий 11.8 6.6
Песчаник 11.6 6.5
Платина 9.0 5.0
Плутоний 54 30.2
Полиалломер 91.5 50.8
Полиамид (PA) 110 61.1
Поливинилхлорид (PVC) 50.4 28
Поливинилденфторид (PVDF) 127.8 71
Поликарбонат (PC) 70.2 39
Поликарбонат - армированный стекловолокном 21.5 12
Полипропилен - армированный стекловолокном 32 18
Полистирол (PS) 70 38.9
Полисульфон (PSO) 55.8 31
Полиуретан (PUR), жесткий 57.6 32
Полифенилен - армированный стекловолокном 35.8 20
Полифенилен (PP), ненасыщенный 90.5 50.3
Полиэстер 123.5 69
Полиэстер, армированный стекловолокном 25 14
Полиэтилен (PE) 200 111
Полиэтилен - терефталий (PET) 59.4 33
Празеодимий 6.7 3.7
Припой 50 - 50 24.0 13.4
Прометий 11 6.1
Рений 6.7 3.7
Родий 8 4.5
Рутений 9.1 5.1
Самарий 12.7 7.1
Свинец 28.0 15.1
Свинцово-оловянный сплав 11.6 6.5
Селен 3.8 2.1
Серебро 19.5 10.7
Скандий 10.2 5.7
Слюда 3 1.7
Сплав твердый (Hard alloy) K20 6 3.3
Сплав хастелой (Hastelloy) C 11.3 6.3
Сталь 13.0 7.3
Сталь нержавеющая аустенитная (304) 17.3 9.6
Сталь нержавеющая аустенитная (310) 14.4 8.0
Сталь нержавеющая аустенитная (316) 16.0 8.9
Сталь нержавеющая ферритная (410) 9.9 5.5
Стекло витринное (зеркальное, листовое) 9.0 5.0
Стекло пирекс, пирекс 4.0 2.2
Стекло тугоплавкое 5.9 3.3
Строительный (известковый) раствор 7.3 - 13.5 4.1-7.5
Стронций 22.5 12.5
Сурьма 10.4 5.8
Таллий 29.9 16.6
Тантал 6.5 3.6
Теллур 36.9 20.5
Тербий 10.3 5.7
Титан 8.6 4.8
Торий 12 6.7
Тулий 13.3 7.4
Уран 13.9 7.7
Фарфор 3.6-4.5 2.0-2.5
Фенольно-альдегидный полимер без добавок 80 44.4
Фторэтилен пропилен (FEP) 135 75
Хлорированный поливинилхлорид (CPVC) 66.6 37
Хром 6.2 3.4
Цемент 10.0 6.0
Церий 5.2 2.9
Цинк 29.7 16.5
Цирконий 5.7 3.2
Шифер 10.4 5.8
Штукатурка 16.4 9.2
Эбонит 76.6 42.8
Эпоксидная смола , литая резина и незаполненные продукты из них 55 31
Эрбий 12.2 6.8
Этилен винилацетат (EVA) 180 100
Этилен и этилакрилат (EEA) 205 113.9

Эфир виниловый

16 - 22 8.7 - 12

Металлы Коэффициент линейного расширени - Энциклопедия по машиностроению XXL

Затвердевшие шлаки должны иметь небольшое сцепление с металлом, коэффициенты линейного расширения шлака и металла должны быть различными для более легкого удаления шлака со шва.  [c.99]

Медь — Свойства 183, 187, 189, 197, 214, 220 Металлы — Коэффициенты линейного расширения — Таблицы 187  [c.986]

Металлы — Коэффициенты линейного расширения 705 Метчики 333  [c.790]

Монель-металл — Коэффициент линейного расширения 17  [c.719]

Физико-механические свойства пластмасс существенно отличаются от свойств металлов коэффициент линейного расширения у них в 5—10 раз больше, а модуль упругости в 10-100 раз меньше, чем у стали, иногда наблюдается изменение размеров и формы пластмассовых деталей в процессе эксплуатации. Поэтому механическое распространение на них системы допусков и посадок, разработанной для металлических деталей, невозможно.  [c.229]


Тепловое расширение металла характеризуется коэффициентами линейного и объемного расширения металла. Коэффициент линейного расширения есть отношение приращения длины образца металла при нагревании на ГС к первоначальной длине образца.  [c.11]

Тепловое расширение металла характеризуется коэффициентами линейного и объемного расширения металла. Коэффициент линейного расширения есть отношение приращения его длины при нагревании на 1°С к первоначальной длине. Коэффициент объемного расширения — отношение приращения объема металла при нагревании на 1°С к первоначальному объему. Объемный коэффициент принимается равным утроенному коэффициенту линейного расширения.  [c.11]

Металлы — Коэффициенты линейного расширения и модули упругости 71 Муфты — Классификация 279, 280  [c.432]

Термическое расширение. По сообщению [24] для полуторных окислов всех редкоземельных металлов коэффициент линейного расширения находится в пределах (8—10)-10- град .  [c.645]

Наименование металлов Коэффициент линейного расширения а 10  [c.57]

Металл Коэффициент линейного расширения Металл Коэффициент объемного расширения  [c.128]

Охлаждение водой нельзя применять при вулканизации изделий, обложенных эбонитом, а также крупных аппаратов, гуммированных полуэбонитом. Эбонит и полуэбонит имеют отличные от металла коэффициенты линейного расширения, и поэтому при резком охлаждении обкладка будет растрескиваться.  [c.207]

Металлы — Коэффициент линейного расширения 181  [c.594]

Поверхностные покрытия применяют ограниченно главным образом для деталей с малым сроком службы (и, как правило, одноразового действия). Циклы нагрева и охлаждения из-за различий коэффициента линейного расширения основного металла и покрытия приводят к отслаиванию покрытия, развитию поверхностных трещин и потере защитных свойств покрытия.  [c.534]

Значения коэффициентов линейного расширения для некоторых металлов при разных температурах приведены в табл. 101.  [c.536]

Таблица 101 Коэффициент линейного расширения некоторых металлов
Введение в металл второго компонента вызывает изменение коэффициента линейного расширения, при этом а) если оба компонента образуют механическую смесь, то коэффициент линейного расширения изменяется аддитивно б) если компоненты образуют твердый раствор, то коэффициент ли-  [c.537]

Сплав с 48% Ni имеет коэффициент линейного расширения, равный 9-10- , т. е. такой же, как у стекла и платины (см. табл. 101). Этот сплав получил название платинита, и его применяют для пайки металла со стеклом.  [c.539]

Коэффициент линейного расширения покрытия в 14 раз выше коэффициента линейного расширения металла. При покрытии полиэтиленом выпуклых поверхностей металлов разница в коэффициенте линейного расширения приводит к повышению адгезии при покрытии полиэтиленом вогнутых поверхностей возникают напряжения, направленные на отрыв покрытий, поэтому полиэтилен наносят на прослойки полиэтилена с наполнителями или же на эластичные грунтовочные лакокрасочные покрытия.  [c.423]


Температурная погрешность размеров деталей вследствие их нагрева при резании зависит от величины линейных размеров и коэффициента линейного расширения металла.  [c.59]

Магний — щелочноземельный металл, II группы Периодической системы элементов, порядковый номер 12 (см. табл. 1), атомная масса 24,312. Цвет светло-серый. Характерным свойством магния является малая плотность 1,74 г/см , температура плавления магния 650 °С. Кристаллическая решетка гексагональная (с/а = 1,62354). Теплопроводность магния значительно меньше, чем у алюминия 125 Вт/(м-К), а коэффициенты линейного расширения примерно одинаковы (26,1 10 при (20—100 С) I. Технический магний Мг1 содержит 99,92 % Mg. В качестве примесей присутствуют Ре, Si, Ni, Na, Al, Мп. Вредными примесями являются Ре, Ni, Си и S1, снижающие коррозионную стойкость магния. Механические свойства литого магния сГв = 115 МПа, о ,., = 25 МПа, б 8 %, Е = = 45 ГПа, НВ 300 МПа, а деформированного (прессованные прутки) Оц 200 МПа, ст ,., = 9 МПа, б =-- 11,5 %, НВ 400 Л Па. На воздухе м, 11 ит легко воспламеняется. Используется в пиротехнике и химической промышленности.  [c.337]

Термобиметаллы (ГОСТ 10533—63)—это спаянные пластины двух различных металлов или сплавов с резко разнородными (значительным и незначительным) коэффициентами линейного расширения. Они используются при изготовлении термобиметаллических элементов электрических аппаратов дистанционного управления (реле и регуляторов).  [c.285]

Коэффициент линейного расширения пластмасс в несколько раз больше, чем у металлов (0,34-36)10 на 1° С. Наибольшим коэффициентом линейного расширения обладают ненаполненные смолы. Введение наполнителей снижает коэффициент линейного расширения.  [c.343]

Пониженная теплопроводность и большой коэффициент линейного расширения способствуют более сильному короблению по сравнению с углеродистыми сталями. Легирование влияет на вязкость металла и коэффициент поверхностного натяжения, для большинства высоколегированных сталей шов формируется хуже, чем для углеродистых.  [c.127]

Коэффициент линейного расширения большинства металлов  [c.96]

В настоящее время плутоний изучен очень хорошо, для негр известны 15 изотопов с массовыми числами от 232 до 246. В элементарном виде плутоний блестящий металл с голубоватым оттенком. Плотность его в разных модификациях изменяется от 16,4 до 19,8 г/сж , температура плавления 640° плутоний имеет отрицательный температурный коэффициент линейного расширения.  [c.417]

Типичные значения коэффициента линейного расширения металлов вблизи комнатных температур характеризуются следующими величинами щелочные металлы — 50—100-10" К", благородные металлы — 14—17-10 К", тугоплавкие — 5—10-10 К .  [c.227]

Коэффициенты линейного расширения некоторых металлов и сплавов  [c.88]

Биметаллический регулятор. Регулятор температуры этого типа содержит биметаллическую полоску, получаемую путем горячей совместной прокатки двух металлов с различными температурными коэффициентами линейного расширения 1. я a . При изменении  [c.136]

В табл. 6 приводятся коэффициенты линейного расширения. Как видно из этой таблицы, самые высокие коэффициенты линейного расширения имеют щелочные металлы. Коэффициенты линейного расширения уменьшаются от цезия до лития в порядке уменьшения атомного веса, затем следуют плутоний, селен, европий, кадмий, цинк и соииец в том же порядке. Из приведенных в таблице металлов самым низким коэффициентом линейного расширения обладает вольфрам, затем идут осмий и кремний.  [c.39]

Наиболее широко применяют сталь с покрыгием ЭТ, которое обеспечивает необходимое удельное электросопротивление между пластинами (витками) магнитопровода. Толщина покрытия ЭТ - не более 5 мкм на сторону, коэффициент сопротивления - не менее 10 Ом см , оно не отслаивается и не разрушается при изгибе образца на 90° вокруг стержня диаметром 20 мм. Покрытие сохраняет изоляционные свойства после отжига при 800 °С с вьщержкой в течение 3 ч в нейтральной атмосфере или при 810-830 °С с вьщержкой в течение 3 мин на воздухе. Оно нейтрально к трансформаторному маслу при 100 °С и маслостойко до 150 °С. Покрытие имеет относительно высокую твердость и высокую степень стекловидности, что облегчает шихтовку пластин магнитопровода. Важная особенность покрытия - его меньший в 2 раза, чем у металла, коэффициент линейного расширения. Это создает в металле ориентированные в направлении прокатки растягивающие напряжения, которые уменьшают магнитные потери, магнитострикцию и чувствительность пластин к воздействию сжимающих напряжений в магнитопроводе. Основное назначение покрьггия М - сохранение достаточно высокой стойкости штампов при вырубке сложных по форме деталей магнитопроводов. Эти покрытия, а также грунтовый слой на стали после ее конечного отжига, который обозначен БП, не обязательно обладаютэлектроизоляционными свойствами. Они отличаются малой толщиной (1-2 мкм и менее) и незначительно влияют на коэффициент заполнения.  [c.353]

При сварке методом автоонрессовки получение усиления достигается за счет пластической дефоришции нагретого металла в направ-чепип, перпендикулярном оси трубы, при многократном пагреве металла в мосте стыка. Этим способом можно сваривать трубы из металла с большим коэффициентом линейного расширения. Сварку первого слоя рекомендуется выполнять короткой  [c.61]


Большая растворимость в расплавленной Си в сочетании с ujjO и СО может явиться при 1иной образования пор и мелких трещин в шве и зоне термического влияния. Высокий коэффициент линейного расширения приводит к значительным остаточным деформациям конструкций. Большая жидкотекучесть расплавленного металла требует применения специальных подкладок или флюсовых подушек при сварке стыковых соединений.  [c.114]

Титан — металл серебристо-белого цвета, находится в IV группе Периодической системы (см. табл 1). Fro порядковый номер 22, атомная масса 47,9, температура плавления 1665 5 °С. Титан имеет две аллотропические модификации до 882 °С существует а-титан, который кристаллизуется в г. п. у. решетке с периодами а = = 0,29503 нм и с = 0,48631 нм (с/а — 1,5873), а при более высоких температурах — Р-титан, имеющий о. ц. к. решетку, период которой а — 0,33132 нм (при 900 °С). Плотность атитаиа составляет 4,505 г/см , Р-титана при 900 °С — 4,32 г/см Коэффициент линейного расширения титана в интервале 20—100 °С равен 8,3 10 теплопроводность при 50 °С составляет 15,4 Вт/(м К). Технический титан изготовляют трех марок ВТ1-00 (99,53 % Ti), ВТ1-0 (99,48 % Ti) и ВТЫ (99,44 % Ti).  [c.313]

Напряжения второго рода возникают вследствие неоднородности кристаллического строения и различия физико-механических свойств фаз и структур сплавов. Фазы, например в черных металлах, феррит, аустенит, цементит, графит обладают различной кристаллической решеткой их плотность, прочность и упругость, теплопроводность, теплоемкость, характеристики теплового расширения различные. Структуры, представляющие собой смесь фаз, например перлит в сталях, а также закалочные структуры, в свою очередь, обладают отличными от смежных структур свойствами. Различие кристаллической ориентации зерен металла обусловливает анизотропию физико-механических свойств микрообъемов металла. В результате совместного действия этих факторов возникают внутри-зеренные и межзеренные напряжения еще в нронессе первичной кристаллизации и при последующих прев эащениях во время охлаждения. При высоких температурах напряжения уравновешиваются благодаря пластичности материала. Однако они проявляются в низкотемпературной области, возникая при фазовой перекристаллизации и выпадении вторичных и третичных фаз (фазовый наклеп), при каждом общем или местном повышении температуры (из-за различия теплопроводности и коэффициентов линейного расширения структурных составляющих), приложении внешних нагрузок (из-за различия и анизотропии механических свойств), а также нрп наклепе, наступающем в результате общего или местного перехода напряжений за предел текучести материала.  [c.152]

Коэффициент линейного расширения имеет характерную для каждого металла величину, несколько уменьшается с понижением температуры и скачкообразно изменяется при фазовых превращениях в процессе остывания (увеличение объема при перлитизации сталей, перлитизации и трафитизации серых чугунов в интервале эвтектоидного превращения 720 - 730 С).  [c.74]

Кадмиевые баббиты содержат 90 —97 ц Сб с присадками Си, N1, Ag и других металлов, образующих твердые структурные составляющие в пластичной кадмиево основе. Твердость кадмиевых баббитов НВ 30 — 40, коэффициент линейного расширения 30-10 , теплопроводность 70 — 80 калД.м ч "С).  [c.376]

Наряду с отмеченными имеются еще трудности и особенности, которые необходимо учитывать при сварке прежде всего обеспечение требуемых эксплуатационных свойств сварных соединений, например коррозионной. стойкости, обеспечение электропроводности, равной с основным металлом и др. Дополнительными технологическими трудностями при сварке меди являются высокая теплопроводность, высокий коэффициент линейного расширения, жидкоте-кучесть.  [c.136]

Нагрев и охлаждение металлов вызывают изменение линейных размеров тела и его объема. Эта зависимость выражается через функцию свободных объемных изменений а, вызванных термическим воздействием и структурными или фазовыми превращениями. Часто эту величину а называют коэффициентом линейного расширения. Значения коэффициентов а в условиях сварки следует определять дилатометрическим измерением. При этом на образце воспроизводят сварочный термический цикл и измеряют свободную температурную деформацию ёсв на незакрепленном образце. Текущее значение коэффициента а представляют как тангенс угла наклона касательной к дилатометрической кривой дг в/дТ. В тех случаях, когда полученная зависимость Вс Т) значительно отклоняется от прямолинейного закона, в расчет можно вводить среднее значение коэффициента ср = tg0 p, определяемое углом наклона прямой линии (рис. 11.6, кривая /). Если мгновенные значения а = дгс /дТ на стадиях нагрева и охлаждения существенно изменяются при изменении температуры, то целесообразно вводить в расчеты сварочных деформаций и напряжений переменные значения а, задавая функции а = а(Т) как для стадии нагрева, так и для стадии охлаждения. 4В  [c.413]

Эпюра остаточных напряжений, приведенная на рис. 11.11, в, характерна для сварки пластин из низколегированной и аустеиит-ной сталей, титановых сплавов или в общем случае для сварки металлов и сплавов, не претерпевающих структурных превращений при температурах 7[c.426]

Таблица 10.9. Температурный коэффициент линейного расширения цветных металлов и сплавов Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Т) или среднего ТКЛР а в интервале ДТ)

Коэффициенты расширения - Энциклопедия по машиностроению XXL

Составьте формулы для вычисления теплового изменения зазора У, и натяга N,. Принять, что линейные коэффициенты расширения и рабочая температура отверстия (ад, to) и вала (а , не равны, а Гд и tj больше температуры сборки соединения.  [c.49]

Относительные коэффициенты расширения стекла и ртути таковы, что приращение объема ртутного столба на один градус составляет 1/6250 объема резервуара с ртутью. Стабильность нулевого отсчета в 5 мК, которая достигается у лучших термометров, требует постоянства объема резервуара порядка 10 %, Отсюда видно, насколько квалифицированно делаются термометры, имеющие такую стабильность. Еще более замечательны ртутно-кварцевые термометры, имеющие долговременную стабильность нуля и кратковременное его изменение при термоциклировании от 0 до 100°С порядка 1 мК, что эквивалентно воспроизводимости объема резервуара в 2-10  [c.403]


Соотношение (4-8) представляет собой уравнение состояния в дифференциальной форме. Оно дает возможность установить связь между изотермическим коэффициентом сжатия тела р,.. термическим коэффициентом расширения и термическим коэффициентом давления  [c.49]

Измерение температуры тела с помощью различных газовых и жидкостных термометров будет зависеть от индивидуальных свойств термометрических веществ вследствие неодинаковой зависимости коэффициента расширения различных жидкостей и газов от температуры. Из этого следует, что всякое измерение температуры тела при помощи термометров не дает возможности определить температуру, не зависящую от индивидуальных свойств применяемого вещества.  [c.132]

В работе [92] предложен механизм возникновения прецессии на основе теоремы Резаля. При этом получено выражение, позволяющее определить частоту прецессии ядра вихря через частоту вращения потока и коэффициент расширения, зависящий от длины расширяющейся области по оси вихревой камеры.  [c.147]

Способность сплава длительное время выдерживать воздействие агрессивных сред при высоких температурах зависит не только от диффузионно-барьерных свойств пленок продуктов реакции, но и от адгезии таких пленок к основному металлу. Нередко защитные пленки отслаиваются от поверхности металла во время циклов нагревания — охлаждения, так как коэффициенты расширения пленки и металла неодинаковы. Американское общество по испытанию материалов провело ускоренные испытания [58 ] на устойчивость различных проволок к окислению. Испытания заключались в циклическом нагревании проволоки (2 мин) и охлаждении (2 мин). Попеременное нагревание и охлаждение заметно сокращает срок службы проволоки по сравнению с постоянным нагревом. Срок службы проволоки в этих испытаниях определяется временем до разрушения или временем до увеличения ее электрического сопротивления на 10 %. В соответствии с уравнением Аррениуса, зависимость срока службы т (в часах) проволоки от температуры имеет вид  [c.205]

Достоинствами портландцементных покрытий являются низкая стоимость, близость коэффициента расширения (1,0-10 на 1 °С) к коэффициенту расширения стали (1,2-10" на 1 °С), простота получения и ремонта. Покрытия можно наносить центробежным литьем (в частности, на внутреннюю поверхность трубопроводов), мастерком (лопаткой) или напылением. Обычно толщина покрытия составляет от 5 до 25 мм, толстые слои, как правило, армируют проволочной сеткой. Покрытия из портландцемента с большим успехом используют для защиты чугунных и стальных водяных труб от воздействия воды или грунта или того и другого одновременно. В Новой Англии ряд покрытий такого рода находится в употреблении более 60 лет [1]. Кроме того, портландцементные покрытия наносят на внутреннюю поверхность резервуаров для горячей и холодной воды и нефти, емкостей для хранения химических продуктов. Их используют также для защиты от морской и шахтной воды. Новые покрытия перед тем, как привести их в контакт с неводными средами (нефть), выдерживают в течение 8—10 дней.  [c.244]


В некоторых грунтах (например, содержащих органические кислоты) скорость коррозии свинца может превышать скорость коррозии стали, однако в почвах с высоким содержанием сульфатов коррозия незначительна. Растворимые силикаты, которые присутствуют во многих грунтах и природных водах, также действуют как эффективные ингибиторы коррозии. Если свинец используют в условиях с периодическим колебанием температуры, то из-за высокого коэффициента расширения (30-10 /°С) металл может подвергаться межкристаллитному растрескиванию вследствие усталости или коррозионной усталости.  [c.358]

Компоненты Средний линейный коэффициент расширения 10 Компоненты Средний линейный коэффициент расширения 10  [c.106]

Задача 941. На стержне, имеющем при данной температуре равновесную длину 1 , подвешен груз массой т. Температура окружающей среды начинает колебаться по закону Т = Т + Ь sin pt. Определить вынужденные колебания груза, если коэффициент расширения стержня равен а, а коэффициент жесткости с не зависит от температуры. Массой стержня пренебречь.  [c.335]

Для предохранения от заклинивания ползуна при изменении температуры материалы трущихся деталей должны иметь по возможности одинаковые температурные коэффициенты расширения  [c.337]

Таблица Менделеева содержит смесь горизонтальных рядов, т.е. семь периодов и восемь вертикальных рядов, названных группами. К периодически изменяющимся свойствам, которые определяются внешними электронными оболочками, относятся наряду с химическими свойствами также атомный объем, напряжение ионизации, температура плавления, коэффициент расширения, строение оптических спектров и др. Элементы, расположенные в одном вертикальном столбце, обладают близкими свойствами при перемещении в направлении горизонтального ряда свойства элементов постоянно изменяются, но характер их изменения повторяется в следующем периоде. С каждым периодом в электронной оболочке атома начинается новое главное квантовое число, которое равно номеру периода. Это иллюстрирует схема для подуровней первых четырех электронных оболочек (рисунок 3.28). Первая оболочка относится к самому легкому элементу водороду, с порядковым номером 1, т.е, он имеет 1 электрон на внешней оболочке. Следующий элемент в этом ряду гелий имеет 2 электрона на той же первой оболочке. Литий имеет 3 электрона 2 электрона на Is подуровне и 1 электрон на 2s подуровне.
Потенциальная энергия взаимодействия двух атомов для отрицательных значений х обычно существенно отрицательна (т. е. соответствует отталкиванию), и поэтому S и х) положительны, что соответствует расширению твердых тел при их нагревании. Немногие известные случаи сжатия твердых тел при нагревании связаны преимущественно с эффектами магнитного упорядочения спинов электронов. Для сплавов с малым коэффициентом расширения, например таких, как инвар, тепловое расширение и магнитное сжатие взаимно компенсируют друг друга в той области температур, которая представляет практический интерес.  [c.239]

Найти коэффициенты поглощения первого и второго звуков в гелии II. Решение. Вычисление осуществляется аналогично тому, как это было сделано в 79 для звука в обычных жидкостях при этом вместо (79,1) используется выражение (140,10), В пренебрежении всеми членами, содержащими температурный коэффициент расширения р (в том числе в (141,10— И)), получим для ко,эффициентов поглощения  [c.730]

Инвар — специальная сталь (содержащая 36,4% П1), имеющая при комнатной температуре крайне ничтожный коэффициент термического расширения (1,5-10 °С ). Иногда вместо инвара пользуются кольцами из плавленого кварца с коэффициентом расширения около 5-10 °С"  [c.138]

При нагревании вследствие различия в коэффициентах расширения К и R толщина зазора М меняется, благодаря чему происходит смещение интерференционных полос, отмечаемое при помощи метки т. Смещение полос на одну означает изменение разности хода на Я, т. е. изменение воздушного зазора на Х/2. Таким образом, наблюдая за интерференционной картиной, можно точно измерить изменение толщины зазора и отсюда вычислить коэффициент расширения. При точных измерениях этого рода приходится учитывать зависимость показателя преломления воздуха от температуры.  [c.148]


Благодаря пониженной теплопроводности и высокому коэффициенту расширения сталь при больших толщинах и наличии боль-  [c.52]

Уже из самого существования термического уравнения состояния можно вывести важные следствия. Действительно, рассматривая такие изменения состояния простой системы, при которых фиксирована одна из переменных, мы получаем три термических коэффициента [расширения, сжатия, давления (упругости)]  [c.33]

Подобно трем термическим коэффициентам, употребляются также три термодинамических коэффициента расширения, сжатия и давления)  [c.33]

Поведение термических коэффициентов при Т - О К. Термический коэффициент расширения  [c.93]

Поведение термических козффициентов при Г- 0 К. Термический коэффициент расширения  [c.77]

ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСШИРЕНИЯ  [c.222]

Здесь аы — тензор коэффициентов термического расширения, ДГ = 7 — Та — изменение температуры. Соотношения Дюамеля — Неймана (8.6.1) мы будем принимать за первичный опытный факт. Постоянные определяются при Т = То, ДГ = О, т. е. в изотермических условиях. Если А Г не мало, то Еци и ы должны рассматриваться как функции температуры мы будем считать разность А Г настолько малой, что модули и коэффициенты расширения могут считаться постоянными. Таким образом, (8.6.1) представляют собою закон термоупругости в изотермических условиях. Для обратимого процесса  [c.251]

Сплав с 36% Ni называется инваром (неизменный), и его можно считать практически нерасширяюшимся. Этот сплав применяют во многих приборах для деталей, размеры которых не должны изменяться с изменением температуры. Следует иметь в виду, что малый коэффициент линейного расширения инвара сохраняется лишь в интервале от —80 до -f-100° выше и ни-х[c.538]

Мягкая резина обладает высокой эластичностью, позволяю-нгей выдерживать без разрушения значительные деформации способностью смягчать удары, противостоять истиранию и другими денными свойствами. Коэффициент расширения мягкой ре- зины весьма значителен, но вследствие эластичности она ирн повышении температуры не изменяет формы и не дает трещин. Коррозионные среды в связи с высокой химической стойкостью мягкой резины лишь в незначительной степени изменяют ее механические свойства.  [c.439]

Представим себе металлический стержень со свободной длиной I, жестко закрепленный с одной стороны (рис.-21, а). Если его нагреть, то такой стержейь удлинится на некоторую величину = =а.1Т, где а — температурный коэффициент расширения, / — длина стержня, Т — температура нагрева. Если теперь охладить стержень до начальной температуры, то удлинение исчезнет и стержень вновь будет иметь начальную.длину /. Поскольку ничто не мешало удлинению и укорочению стержня, то в нем вё возникнет никаких ни временных, ни остаточных напряжений.  [c.33]

Например, для воды у 1. и в спектре рассеянного света центральная линия отсутствует. Это обстоятельство легко понять, если вспомнить, что коэффициент расширения воды при температуре около 4° С проходит через нуль и в выражении для у второе слагаемое рбращается в нуль. Почти во всех остальных веществах у > 1 и центральная компонента отчетливо видна (см. рис. 29.10).  [c.597]


Термическое расширение - Medianauka.pl

Тепловое расширение, дилатация — физическое явление изменения размеров физического тела под влиянием изменения его температуры.

Мы различаем:

  • тепловое расширение твердых тел (наименьших),
  • тепловое расширение жидкостей (обычно несколько выше),
  • тепловое расширение газов (наибольшее).

В чем причина этого явления? С повышением температуры увеличивается энергия колебаний составляющих частиц тел, что увеличивает среднее расстояние между ними.

Обычно при повышении температуры размеры тел увеличиваются. Возможны отклонения от этого правила, в том числе и в воде.

Вода уменьшается в объеме в диапазоне температур от 0 до примерно 4 °C! Это так называемое аномальное расширение .

Примеры

Часто наблюдается тепловое расширение тел, и мы часто этим пользуемся. Вот несколько примеров:

  • Между рельсами есть компенсатор, широкий зимой и узкий летом.Без этого разрыва рельсы бы погнулись. Такой зазор также остается между бетонными плитами и различными стальными конструкциями.
  • Сетевые кабели летом висят сильнее, чем зимой. Они просто длиннее.
  • Термовыключатели работают в соответствии с описанным здесь явлением.
  • Сильно надутый воздушный шар на морозе, внесенный в теплое помещение, скорее всего лопнет.
  • Конструкция металлических, жидкостных термометров.

Коэффициент теплового расширения

Мы различаем несколько физических констант, которые характеризуют различную способность тел к тепловому расширению.Они:

Коэффициент объемного расширения :

где:

  • α - коэффициент объемного расширения,
  • ΔV - увеличение объема,
  • В 0 - начальный объем,
  • ΔT - повышение температуры.

Этот коэффициент показывает, насколько увеличится объем тела после его нагревания на 1 К.

Коэффициент линейного расширения :

где:

  • λ; - коэффициент линейного расширения,
  • Δl - приращение длины,
  • л 0 - начальная длина,
  • ΔT - повышение температуры.

Этот коэффициент показывает, насколько увеличится длина тела после нагревания его на 1 К.Он определен только для твердых тел.

Единицей для коэффициента расширения является 1/K.

Между указанными факторами для изотропных тел существует связь:

α = 3λ

Таблицы

Вот пример коэффициентов теплового расширения

90 137 36,6 90 134 90 137 36,6 90 134 90 137 36,7 90 134 90 137 36,7 90 134 90 137 -0,69 90 134 90 137 0 90 137 0,16 90 134 90 137 11,1 90 134 90 127 90 116 90 137 ртуть 90 134 90 137 1,81 90 134 90 137 5,0 90 134
Вещество 90 120 Коэффициент объемного расширения [10 -4 /К] 90 120
Газы при 0°С
Гелий
водород
кислород
воздух
Жидкости 90 134
вода (0°С)
вода (3,9834 °С)
вода (5°С)
вода (10°С) 0,88
Керосин 10,4
этанол
глицерин

90 116 90 127 90 116 90 137 медь 90 134 90 137 0,1 90 134 90 137 0,12 90 134 90 137 14,6 90 134
Вещество 90 120 Коэффициент линейного расширения [10 -4 /K] 90 120
асфальт 90 134 90 137 1,9 90 134 90 127 90 116 90 137 бетон 90 134 0,08-0,14
алмаз 0,012
гипс 0,25
гранит 0,083
лед (0°С) 0,49 0,162
бумага
сталь
стекло 0,03-0,09
воск

Мелочи

Обратите внимание, что сталь и бетон имеют одинаковые коэффициенты линейного расширения.Благодаря этому их можно объединять в железобетон, сохраняющий прочность при воздействии температуры. Если бы сталь имела более высокий коэффициент расширения, железобетон растрескался бы под воздействием тепла. 90 216

Вопросы

Равномерно ли расширяются твердые тела во всех направлениях при повышении температуры?

Не все. Многие кристаллы проявляют в этом отношении анизотропию.

Являются ли тепловое расширение и тепловое расширение одним и тем же?

Да.

Одинаков ли коэффициент расширения в различных температурных диапазонах?

№ Средние значения приведены в таблицах.

© medianauka.pl, 2021-05-26, ART-4060


.

Коэффициент теплового расширения (КТР) или коэффициент линейного теплового расширения (КЛТР) — Глоссарий — Обучение и ноу-хау

Глоссарий

Коэффициент теплового расширения (КТР) или коэффициент линейного теплового расширения (КЛТР)

Линейное тепловое расширение (CLTE) описывает изменение длины материала в зависимости от температуры.

Различают средний (технический) коэффициент линейного теплового расширения и физический (дифференциальный) коэффициент линейного теплового расширения.

Средний (технический) коэффициент линейного термического расширения определяется как наклон секущей, проходящей через две точки на кривой термического расширения:

Физический (дифференциальный) коэффициент линейного термического расширения представляет собой наклон кривой расширения при заданная температура (в данной точке). Следовательно, она соответствует первой производной кривой теплового расширения в зависимости от температуры.

.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ КИПЕНИЯ ВОДЫ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ

Большинство тел, будь то твердые, жидкие или газообразные, при повышении температуры а при постоянном давлении (напряжении) увеличивается в размерах (исключением является, например, вода в диапазоне температур от 0, на C до 4, на C)
Однако на этой странице я в основном буду иметь дело с тепловым расширением твердых тел, не связанным с изменением состояния материи.
Представьте себе модель кристаллического тела, в котором атомы расположены в пространстве регулярно благодаря друг другу воздействия электрического происхождения. Силы взаимодействия между атомами аналогичны силам между маленькие шарики, соединенные пружинками, как на картинке ниже:

При приближении к ним шарики отталкиваются, при удалении притягиваются. Атомы вибрируют. При повышении температуры увеличивается и кинетическая энергия этих атомов, а значит, и амплитуда этих колебаний.
Однако аналогия не полная.
На самом деле взаимодействие между молекулами немного сложнее. Силы, действующие между молекулами в кристаллической решетке, не являются силами упругости (они не пропорциональны отклонению от положения равновесия х ) и зависят от смещения х относительно положения равновесия по соотношению:
F х = -Kx + bx 2 , где К - коэффициент квазиупругой силы, а b – коэффициент вибрационного ангармонизма.
Выражение bx 2 описывает отклонение колебаний от гармоник. Его можно изобразить графически на основе графика, показывающего взаимодействие двух соседних атомов. Если начало системы координат связано с одним из рассматриваемых атомов, тогда сила, действующая на другую, как на диаграмме ниже:

Из диаграммы видно, что на определенном расстоянии r = r 0 сила становится равной нулю - взаимные взаимодействия притяжения и отталкивания компенсируют друг друга.Это соответствует состоянию постоянного равновесия (минимум потенциальной энергии).
По мере сближения атомов решающую роль играют силы отталкивания, и потенциальная энергия U быстро возрастает.
По мере удаления атомов решающую роль играют чуть более слабые силы притяжения
. Имея в виду, что F = -dU/dr , мы можем наблюдать, как изменяется сила в зависимости от потенциальной энергии взаимодействия между атомами.
Как видите, диаграмма потенциальной энергии асимметрична.Из этой асимметрии следует, что при увеличении энергии колебаний (от Е 1 до Е 2 ), т.е. при повышении температуры (от Т 1 до Т 2 ), растет и среднее расстояние между атомами (с r 1 до r 2 ).
- r 0 , r 1 и r 2 — среднее расстояние между атомами при все более высоких температурах.
Стоит отметить, что если бы кривая потенциальной энергии была симметричной и колебание атомов вправо и влево было бы одинаковым независимо от величины амплитуды колебаний, это среднее расстояние между атомами будет постоянным (равным r 0 ) независимо от температуры.Следовательно, не было бы теплового расширения, которое, как следует из этого, является именно следствием этой асимметрии.

Можно показать, что среднее смещение выражает соотношение:

Таким образом, можно видеть, что с повышением температуры среднее расстояние между молекулами увеличивается. кристаллическая решетка и тело расширяется.

Коэффициент линейного расширения связан с коэффициентом ангармоники с формулой:

Некоторые кристаллические тела могут в определенных диапазонах температур уменьшаться в размерах с повышением температуры.Это так при тряске поперечные размеры молекул больше продольных колебаний, что приводит к отрицательному коэффициенту расширения в определенных направлениях. Я не буду рассматривать эти случаи здесь.

Теперь я займусь явлением так называемого линейного расширения твердых тел, т.е. изменением размеров тела в одном выбранном направлении.
Представьте себе стержень, который при определенной температуре t на составляет l на , а при температуре t длина л как на картинке ниже:


Опыт показывает, что при перепаде температур не более нескольких десятков градусов длина увеличивается л = л- л на пропорциональна повышению температуры t = t- t на
Коэффициент пропорциональности обычно обозначается буквой и называется отношением линейное расширение.

Это среднее значение этого коэффициента в заданном диапазоне температур.
Коэффициент выражается в К -1 . Средние значения этого коэффициента составляют, например:
  • алюминий - 0,0000240 К -1 90 120 90 117 медь - 0,0000170 К -1 90 120 90 117 сталь - 0,90 - 0,007 К

    107
  • фарфор - 0,0000035 К -1 90 120
  • стекло - 0,0000030 К -1 90 120 90 137
    Приведенная выше формула также является «рецептом» для определения этого коэффициента.Просто преобразуйте его в форму:

    При изменении температуры изменяются все размеры тела, поэтому изменяется и объем тела. Поэтому вводится также понятие коэффициента объемного расширения кузова , . который обычно обозначается буквой.
    Если все три измерения изменяются одинаково (имеют одинаковый коэффициент линейного расширения) это объем V кузова при t можно выразить через его объем V через при t по следующим образом:

    Здесь я использовал тот факт, что 2 и 3 очень малы (см. примеры типичных значений фактора) а мономы, в которых они встречаются, можно опустить как чрезвычайно малые.
    Тогда коэффициент объемного расширения тела в три раза больше от коэффициент линейного расширения , т.е. = 3,
    Не только большинство твердых тел, но и жидкости увеличиваются в объеме (и плотности) с температурой.
    Исключение составляет вода, которая ведет себя необычно в интервале температур от 0, на С до 4, на С, как показано в таблице ниже:

    Как видно из диаграммы, в данном случае нельзя говорить о линейности объемного расширения.

    ЦЕЛЬ УЧЕНИЯ

    Целью упражнения является определение среднего коэффициента линейного расширения нескольких выбранных металлы.

    МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ

    Рассчитываем коэффициент линейного расширения исходя из зависимости

    Это означает, что вам нужно обозначить:
    • начальная длина l по , 90 120
    • разница температур t 90 120 90 117 относительное удлинение испытуемого тела л 90 120 90 137
      Для эксперимента будем использовать тонкие (несколько мм) металлические стержни длиной ок.40см. Поскольку измеренное удлинение невелико, мы будем использовать инструмент, называемый дилатометром ,
      , для измерения изменения длины. который имеет очень точный измеритель, позволяющий измерять изменения длины стержня с точностью до 0,01 мм (10 -5 м)
      1. 1-Проверенный стержень,
      2. 2-стеклянная оболочка,
      3. 3-измеритель удлинения,
      4. 4-Впускной патрубок,
      5. 5-Выпуск пара и конденсата. 90 120 90 210
        В качестве начальной температуры стержня примем температуру окружающей среды ( t o ), так как перед измерением бруски находились в помещении длительное время и можно предположить, что они находятся в термодинамическом равновесии с окружающим воздухом).
        Конечной температурой в каждом случае будет температура кипения воды. Мы определим его из массивов, на основе измерения давления атмосферный. (См. описание к упражнению Определение температуры кипения воды в зависимости от давления)
        Чтобы стержень достиг точной температуры кипения воды, его окружает стеклянная оболочка, в которую он вставляется. пар, подаваемый из колбы с кипящей водой в течение длительного времени.
        Наблюдая за стрелкой индекса удлинения, следует следить за ее исходным положением (при температуре t o ) и конечное положение - когда игла не движется дальше в течение 2-3 минут, несмотря на подачу горячего пара.

        УСТАНОВЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

        Обработка результатов описана в инструкции к упражнению
        В качестве неопределенности измерения разности температур ( T ) следует принять точность термометра, с которого считывалась начальная температура, поскольку конечная температура, считанная из таблиц, берется с очень высокой точностью.

        Коэффициент линейного расширения меди - eduSprawdzian.pl

        где: V - объем материала после изменения температуры [м3. ] V0 - начальный объем материала [м3. ] β - коэффициент теплового объемного расширения. Другими словами, коэффициент теплового расширения алюминия на 35% больше, чем у меди. Это свойство является существенной проблемой, когда. Линейное расширение, объемное расширение жидкости, теплоемкость, медь, алюминий, стекло Duran и кварцевое стекло по температуре.Повышение температуры рассчитывается по отношению к комнатной температуре, которая составляет 23°С. Латунь. Т1 [К], Т2 [К], Т [К]. На рис. 1 представлена ​​зависимость значения коэффициента линейного теплового расширения агломерата W-Cu от диапазона температур, в котором находился этот коэффициент.

        Коэффициент линейного расширения стали

        То же самое относится к стальной арматуре в бетонных конструкциях. Сталь имеет коэффициент теплового расширения почти такой же, как у стали. Единица коэффициента линейного расширения α является обратной единицей температуры в системе СИ, т.е.1 / К. Из-за того, что один. ❖ Определение коэффициента линейного расширения стали. Вопросы и контрольные вопросы: • Графически изобразите и обсудите межатомные взаимодействия w.Α = коэффициент теплового расширения [нержавеющая сталь = 17,2 x 10-6 мм/(мм.°C)]*. • ΔT = изменение температуры (°C). * Коэффициенты расширения могут. α см. в таблицах для стали. Рис. 1. Характеристики термопары. Таблица измерений: м 1. 0 =.

        Формула коэффициента линейного расширения

        Материал, Коэффициент линейного расширения α (°C − 1).При малых изменениях температуры изменение площади поверхности ΔS определяется формулой Приведите формулу увеличения линейных размеров тела под влиянием повышения температуры. Докажите, что значение коэффициента объемного расширения примерно равно трем. Единицей для коэффициента объемного расширения является величина, обратная единице измерения температуры в системе СИ, т. е. 1/К или 1/°С. Пример идеального газа. ΔВ. V0, где ∆l - увеличение длины тела с повышением температуры на ∆T, l0 - исходная длина тела. Используя формулу (С1а.1) мы можем определить отношение.Единицей коэффициента α является величина, обратная кельвину или градусу Цельсия. Линейное расширение - пример. Длина алюминиевого стержня при 0°С составляет 2,

        Коэффициент теплового расширения металлов

        Тепловое расширение. При повышении температуры алюминия металл расширяется — это явление называется тепловым расширением. Пример явления. Коэффициент линейного расширения α. Это фактор, определяющий относительное изменение.Сравнение теплового расширения пластмасс и металлов. Упражнение № 25. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОВОГО РАСШИРЕНИЯ. МЕТАЛЛЫ С ПОМОЩЬЮ ДИЛАТОМЕТРА. ВВЕДЕНИЕ. Тепловое расширение твердых тел Наш эксперимент заключался в определении коэффициента линейного расширения для трех выбранных металлов, а именно латуни, железа и алюминия в области металлообработки и промышленной информатики. называется линейным коэффициентом теплового (термического) расширения. Размерность этого коэффициента.

        Коэффициент линейного расширения алюминия

        Примеры коэффициентов расширения Бетон: 10 x 10-6 °C-1 Сталь: 12 x 10-6 °C-1 Алюминий: 23 x 10-6 °C-1 ПВХ: 80 x 10-6 °C-1 Дерево : от 35 до 55 х 10-6°С-1. Наш эксперимент заключался в определении коэффициента линейного расширения для трех выбранных металлов, а именно латуни, железа и алюминия v. Коэффициент линейного расширения - Для твердых тел обычно определяют коэффициент, характеризующий относительное изменение линейных размеров, Материал, Коэффициент линейного расширения α (° C − 1) , Коэффициент объемного расширения.Алюминий, 25⋅10-6, 75⋅10-6 При разных температурах коэффициент расширения может меняться. Формула линейного теплового расширения верна только для .

        .

        11 января

        #


        Януш ЯНЕЦКИ,


        Януш ДАСЕВИЧ,


        Збигнев Павлец

        * ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЫБРАННЫХ ПОРОШКОВ ЖЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ КОМПОЗИТА

        ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И ГРАНУЛЯЦИИ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ Fe НА СВОЙСТВА МЕТАЛЛОСМОЛИСТОГО КОМПОЗИТА

        Ключевые слова: металлополимерный композит , наполнители, трение, износ, тепловое расширение
        Ключевые слова: металлополимерный композит, наполнитель, трение, износ, тепловое расширение
        # Институт устойчивых технологий, ул.Пуаского 6/10, 26-200 Радом, тел.: (048) 442-41.
        * Януш ЯНЕЦКИЙ, Януш ДАСЕВИЧ, Збигнев ПАВЕЛец; "ВЛИЯНИЕ ХИМИЧЕСКОГО И ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОГО СОСТАВА ВЫБРАННЫХ ПОРОШКОВ Fe НА ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПОЗИТА", Трибология № 3/2000 стр. 351.

        Abstract

        Представлены регенеративные металлополимерные композиты с порошками железа Fe различного элементного и гранулометрического составов. Проведен анализ влияния вида и химического состава порошка Fe на коэффициент линейного термического расширения и триботехнические характеристики композиционных материалов, а также на износ композита металл-смола В 101 и композит-сталь.
        Установлено, что меньшая зернистость основного наполнителя композитов положительно влияет на величину коэффициента линейного теплового расширения, а также на трибологические характеристики и изнашиваемость модельной фрикционной формулы. Наличие меди, никеля и молибдена в составе порошкового наполнителя положительно сказывается на некоторых свойствах композита.

        ВВЕДЕНИЕ

        Конструкционные композиты представляют собой очень большую и разнообразную группу сложных материалов. Они отличаются типом используемых комплектующих, формой и размерами армирующего элемента, технологией изготовления и т.д., но у них есть общая черта - высокие показатели выносливости. Простейшая концепция конструкционного композита сводится к расположению в матрице второй фазы (обычно более жесткой, чем матрица). Наиболее часто используемым сырьем при производстве полимерных композиционных изделий являются порошки следующих металлов: железа, меди, олова, свинца, никеля, а также латунные и колокольные порошки.

        ПРЕДМЕТ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

        Предметом исследования были металлопластиковые композиты с основным наполнителем из порошка металлического железа - Fe, полученные восстановительным методом с различным элементным составом, которые приведены в ТАБЛИЦЕ 1. NC
        Таблица 1. Результаты испытаний химического состава порошков Fe
        Символ порошка Химический состав – содержание элементов [%]
        Углерод Вода Медь Никель Молибден
        1003
        0,21 - - -
        АЕ 0,10 1,50 4,00 0,50
        СА 0,10 1,50 1,75 0,50
        Fe-Cu 0,01 0,16 10 - -
        ,
      6. определение коэффициента линейного теплового расширения,
      7. трибологические испытания.
      8. Кривые гранулометрического состава порошков железа, представленные на РИСУНКЕ 1, показывают больший разброс размеров зерен для наполнителей, обозначенных символами AE, SA и FeCu, причем максимальное содержание в случае порошков FeCu и AE приходится на размеры зерен от 50-100 (для порошка SA) максимальное содержание приходится на зерна размером 100 мкм, аналогично порошку NC, но он имеет гораздо более высокий процент частиц меньше 70 мкм и минимум, ок. 1%, содержание частиц свыше 125 мкм.Больший гранулометрический состав частиц наполнителя и особенно высокое содержание мелких частиц должны положительно сказаться на эксплуатационных характеристиках композитов.
        Рис. 1. Кривые гранулометрического состава порошковых наполнителей в композитах
        Рис. L. Кривые гранулометрического состава порошкового наполнителя
        Независимо от других свойств композитов, фактором, существенно влияющим на выбор материала при проектировании конкретного элемента, является тепловое расширение пластмасс.
        Измерение коэффициента линейного теплового расширения производилось с помощью дилатометра немецкой фирмы Coesfeld с компьютерной записью результатов измерения. Изменения длины образца измеряли в диапазоне температур 20-200С, значения коэффициента а приведены в ТАБЛИЦЕ 2.
        Среднее значение коэффициента линейного теплового расширения рассчитывали по формуле: куда:
        Dl - увеличение длины образца [мм], вызванное изменением его температуры по DT,
        DT - повышение температуры с Т 1 до Т 2 [С],
        l o - длина образца при 20°С [мм].
        Таблица 2. Результаты измерений коэффициента линейного теплового расширения в композитах с порошками железа различного химического состава, а также стали и латуни
        Основной компонент композита Коэффициент линейного теплового расширения 200 a 90 191 20 90 192
        [x 10 -6 C -1 7 90 120 9003 1.
        Порошок НЦ 73
        2. Порошок С.А. 66
        3. Порошок AE 70
        4. Fe-Cu порошок 84
        5. Сталь 12
        6. Mosidz 19
        2). Снижение его величины введением различных наполнителей имеет большое практическое значение, так как позволяет комбинировать эпоксидные смолы с другими материалами, не опасаясь больших напряжений и трещин в отливках или соединениях при изменении температуры.
        Рис. 2. Изменение относительного удлинения образца металлургического композита при измерении порошка Fe-Cu I
        Рис. 2. Кривая удлинения образца из металлосмолистого композита с порошком Fe-Cu. Первое измерение
        Рис.3. Изменение относительного удлинения образца металлокомпозита с порошком Fe-Cu II - измерение
        Рис. 3. Кривая удлинения образца из металлосмолистого композита с порошком Fe-Cu. Второе измерение
        Уменьшение теплового расширения пропорционально содержанию наполнителя, но эффект намного меньше, чем можно было бы ожидать на основе принципа аддитивности [L. 1,3]. Примеры изменения удлинения композитного образца в зависимости от температуры представлены на РИСУНКАХ 2 и 3.На основании измерения коэффициента линейного теплового расширения можно сделать вывод, что композиты, в которых базовым наполнителем являются порошки СА и АЭ, имеют меньший коэффициент теплового расширения, в связи с чем меньшая зернистость основного металлического наполнителя в композите положительно влияет на размер этого параметра. В сравнительных целях измерения коэффициента а также проводились для стали и латуни, в этом случае можно сделать вывод, что металлополимерные композиты, несмотря на относительно высокое содержание металлического порошкового наполнителя (ок.70%), однако имеют в несколько раз больший коэффициент линейного теплового расширения.
        Поскольку разработанные металлополимерные композиты используются в основном для регенерации элементов скольжения машин, для испытаний на износостойкость был использован трибологический стенд Т-05, в котором эффект трения имитирует подшипник скольжения. Циговые измерения, проводимые на этой трибологической машине, позволяют регистрировать динамику трибологических процессов [Л. 5].
          Цель трибологических исследований разработанных композиционных материалов:
        • испытание интенсивности изнашивания композиционных материалов с различными порошковыми наполнителями в зависимости от траектории трения,
        • анализ изменений коэффициента трения и температуры в зависимости от дороги,
        • сравнение композиционных материалов с различными металлическими наполнителями по трибоизносу и протеканию процесса трения.
          Модельные трибологические испытания проводились в тех же условиях, при заданных геометрии и размерах экспериментальной схемы трения, при заданных параметрах нагрузки, скорости скольжения и заданных режимах смазки (однократная смазка).
          Для трибологических испытаний были сделаны следующие допущения:
          1. Параметры испытаний:
            • постоянная скорость v = 0,3 м/с,
            • постоянная нагрузка p = 9 МПа,
            • расстояние трения 5500 м.
          2. Были проведены измерения:
            • сила трения во время испытания,
            • температура из-за трения во время испытания,
            • линейный износ с трением.
        На рисунках 4-7 показаны примеры изменения температуры в результате трения и коэффициента трения для композитов с различными порошковыми наполнителями.
        Практически во всех трибологических испытаниях можно наблюдать прямо пропорциональную зависимость коэффициента трения от температуры для данного композита. Металлопорошковые наполнители, используемые в качестве основного наполнителя, по-разному влияют на трибологические характеристики и износ модели трения.
        Рис. 4. Изменение температуры за счет трения и коэффициента трения для композита с порошком АЭ
        Рис. 4. Зависимость объемной температуры пары трения и коэффициента трения от времени для композита с порошком АЭ
        Рис. 5. Изменение температуры от трения и коэффициента трения для композита с порошком СА
        Рис. 5.Объемная температура и коэффициент трения пары трения в зависимости от времени для композита с порошком СА
        Рис. 6. Изменение температуры и коэффициента трения для композита с порошком НК
        Рис. 6. Зависимость объемной температуры пары трения и коэффициента трения от времени для композита с порошком НК
        Рис.7. Ход изменения температуры при трении и коэффициент трения для композита с блоком из порошковой стали Fe-Cu
        Рис. 7. Объемная температура и коэффициент трения пары трения в зависимости от времени для композита Fe-Cu порошковая сталь-блок
        Результаты исследований свидетельствуют об определенном преимуществе трибологических свойств металлополимерных композиций с порошками, маркированными символами АЕ и С.А., содержащими более 50 % порошка с зернистостью до 100 мкм. и содержащие в своем составе примеси других элементов, например меди, никеля, молибдена, превосходят свойства композитов, содержащих порошок с условным обозначением НК.Химический состав железного порошка с условным обозначением NC не содержит других элементов, кроме железа, а содержание частиц, средний размер которых превышает 100 мкм, составляет более 70 %. Запись изменения коэффициента трения и температуры за счет трения показывает, что высокая стабилизация трибологических процессов происходит только для композитов с порошками, маркированными символами АЕ, SA. После пробега около 500 м температура композита с порошком СА стабилизировалась на уровне около 150°С, а значение коэффициента трения составило 0,12.В случае композита с основным наполнителем, железным порошком, отмеченным символом АЕ, также наблюдается высокая стабильность регистрируемых параметров, среднее значение температуры трения и коэффициента трения, измеренные на всем пути трения, находятся на уровне на уровне композита с порошком СА. Несколько иные характеристики мы фиксируем для композита с порошковым наполнителем, отмеченным символом NC. Для этого типа композита были зафиксированы несколько более низкие значения как коэффициента трения, так и экспериментальной температуры трения.Более крупная зернистость наполнителя может способствовать лучшему отводу тепла из зоны трения.
        Рис. 8. Суммарный линейный износ от трения (композит с различными порошковыми наполнителями, стальной или бронзовый контробразец)
        Рис. 8. Суммарный линейный износ пары трения (композит-сталь и композит-бронза; композит с различными наполнителями)
        Благоприятные фрикционные характеристики были отмечены при взаимодействии композита с порошком Fe-Cu с контробразцом из стали.На основании полученных результатов можно сделать вывод, что наличие мягкого металла (меди) в составе основного порошкового наполнителя композита значительно снижает процесс трения в комбинации металл-смола-сталь.
        Лучшие трибологические характеристики (высокая стабильность температуры и коэффициента трения) композитов с порошками, маркированными символами SA, AE, благоприятно повлияли на линейный износ модельной формулы трения (рис. 8). Приведенные выше наблюдения позволяют предположить, что меньшие размеры частиц основного металлического наполнителя (см.РЫСЬ. м) положительно влияет на получение композита с высокой устойчивостью к процессу изнашивания. Полученные результаты измерений износа также могут свидетельствовать о положительном влиянии молибдена, никеля и меди, входящих в состав железного порошка, обозначенного символами SA и AE, на уровень трибологического изнашивания. Относительно высокое (10 %) содержание меди в порошке Fe-Cu снижает процесс изнашивания металлургического композита при работе с контробразцом из стали.

        Резюме

        Объем исследований и анализ результатов подтвердили высокую пригодность некоторых железных порошков для использования в качестве основного наполнителя металлосмоляных регенеративных композитов.Наличие в элементном составе порошков других металлов, кроме железа, таких как медь, никель, молибден, положительно влияет на трибологические свойства композитов.
        Содержание около 70% частиц размером менее 100 мкм в порошковых наполнителях, маркированных символами АЕ и SA, положительно влияет на величину коэффициента линейного теплового расширения.
        Наличие мягкого металла - меди (Cu) - в основном металлическом наполнителе металлополимерных композитов улучшает трибологические характеристики и снижает величину трения композит-сталь.В то же время это указывает на возможность регенерации композиционным материалом шеек подшипников скольжения, взаимодействующих с втулками из стали.
        Поскольку объемная степень наполнения и тип полимерной матрицы были одинаковыми для всех композиционных материалов, удалось определить влияние таких характеристик наполнителя на функциональные свойства композита, как размер частиц и элементный состав.

        ЛИТЕРАТУРА

        1. Капучиски Ю., Пуцибовский К., Войцеховский С.: Дизайн и технология композиционных материалов.Издательство Варшавского технологического университета, 1983.
        2. Юрковски Б., Юрковска Б.: Приготовление полимерных композиций - элементы теории и практики. WNT, Варшава, 1985 г.
        3. Бройер З., Герц З., Пенчек П.: эпоксидные смолы. WNT, Варшава, 1982 г.
        4. Островский Т.: Порошковая металлургия. Издательство университета, Люблинский политехнический университет, 1986.
        5. Щерек М.: Методологические проблемы систематизации экспериментальных трибологических исследований. Институт устойчивых технологий, Радом, 1997.90 163 90 365 Рецензент: Рышард МАРЧАК

          Резюме

          В работе представлены металлосмолистые композиты с наполнителями на основе железа различного элементного состава и грануляции. Проведен анализ влияния типа наполнителя на коэффициент линейного теплового расширения композиционных материалов. Были проведены испытания на трение и износ (пары композит-бронза и композит-сталь).
          Было установлено, что более мелкое гранулирование основного наполнителя положительно влияет на коэффициент линейного теплового расширения и характеристики трения/износа.Наличие в наполнителе меди, никеля и молибдена благоприятно сказывается на некоторых свойствах композита.
        .

        Лаборатория основ физики пр) Измерение коэффициента линейного расширения металлов электрическим методом

        Скачать документ полностью
        Лаборатория основ физики спр) Измерение коэффициента линейного расширения металлов электрическим методом
        Размер 57.4 КБ

        Лаборатория Основы физики

        Измерение коэффициента линейного расширения металлов электрическим методом.

        Целью занятия было знакомство с:

        - с явлением теплового расширения твердых тел;

        - одним из методов измерения коэффициента теплового расширения металлов.

        Явление теплового расширения — это изменение размеров тел, вызванное повышением температуры, если в данном интервале температур не происходит фазовых переходов.На микроскопическом изображении увеличенный размер тела соответствует большему среднему расстоянию между его атомами. Увеличение средних межатомных расстояний, сопровождающее повышение температуры тела, объясняется характером взаимодействия между атомами этого тела.

        Между атомами твердых тел, жидкостей и газов существуют силы как притяжения, так и отталкивания. Зависимость этих сил от взаимного расстояния между атомами различна. На очень малых расстояниях преобладают силы отталкивания, а на больших — притяжения.При расстоянии между соседними атомами меньше r 0 преобладают силы отталкивания, когда это расстояние больше r 0 - силы притяжения. Таким образом, r 0 есть расстояние между атомами, соответствующее равновесному состоянию, в котором находились бы атомы, если бы не было возмущающего теплового движения. Амплитуда колебаний отдельных атомов увеличивается с повышением температуры. Сила, приводящая атом в положение равновесия, не имеет линейного хода в окрестности точки r 0 , что приводит к асимметрии кривой зависимости потенциальной энергии от взаимного расстояния между атомами.Атом с полной энергией, равной E, колеблется вокруг точки r 0 , что соответствует минимуму потенциальной энергии Максимальные отклонения атома от положения равновесия несимметричны относительно r 0 . С увеличением энергии доступная для данного атома площадь расширяется, что соответствует большей амплитуде колебаний, а среднее положение атома по отношению к ближайшему соседу смещается в сторону значений, больших r 0 .

        Увеличение среднего расстояния между атомами твердого тела при его нагревании вызывает линейное и объемное расширение тела.Для количественной оценки явления теплового расширения твердых тел вводится понятие коэффициента линейного расширения α. Его можно определить уравнением:


        , где
        - среднее расстояние от r 0

        Изучение теплового расширения твердых тел обычно основывается на законе, описывающем зависимость длины тела от температуры:

        lt - длина провода при температуре Т,

        l 0 - длина провода по Т 0 ,

        α - коэффициент линейного расширения.

        Преобразование приведенного выше уравнения позволяет определить коэффициент α на основе измеренной зависимости относительного удлинения от повышения температуры.

        α =
        [1/К]

        где ∆l = 1/2 ∆l'= (l t - l 0 ), так как шаг считывания в два раза больше реального ∆l из-за использования механической передачи.

        Величина коэффициента также равна тангенсу наклона кривой на графике, показывающем зависимость относительного удлинения от повышения температуры.

        3.1 Расчет коэффициентов a и b линейной регрессии y = ax + b и оценка ошибок

        Коэффициент a представляет собой коэффициент расширения a = α







        Коэффициент линейного расширения определяли в упражнении на основании графика зависимости относительного удлинения проволоки от температуры, рассчитанного по линейной регрессии.Он равен тангенсу наклона этого участка. Расчеты проводились для данных, для которых зависимость является линейной (т.е. для температуры от 294,85К до 412,15К). Нелинейность характеристик для более высоких температур могла быть вызвана неравномерностью температуры по всей длине провода.




        Поисковая система

        Похожие страницы:
        Лаборатория основ физики ППР 8 Измерение коэффициента вязкости жидкостей, PWR, ЛАБОРАТОРИЯ ФИЗИКИ -
        Лаборатория основ физики пр. (Определение удельной теплоемкости твердых тел калориметрическим методом
        Лаборатория основ физики пр. 88 Измерение естественной оптической активности, PWR, ФИЗИЧЕСКАЯ ЛАБОРАТОРИЯ
        Лаборатория Основ Физики спр 24 Измерение теплопроводности изоляторов, PWR, МАТЕРИАЛЫ PWR 1, LA
        Основы физики лаборатория spr Определение момента торможения и проверка теоремы Штейнера
        Лаборатория Основ
        Лаборатория основ физики spr Неизвестно (2)
        Лаборатория основ физики spr Масштабирование термопар и определение температуры затвердевания сплава
        Лаборатория основ физики spr Неизвестно
        ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ
        Лаборатория основ физики spr 31 Проверка Штефана Больцмана права, PWR, PHYSICS LABORATORY - S
        Лаборатория основ физики spr 57 Проверка эффекта Холла, PWR, PHYSIS КА ЛАБОРАТОРИЯ - ОТЧЕТЫ
        Лаборатория основ физики Определение длины света с помощью дифракционной решетки
        , Лаборатория основ физики, ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ ПО МЕТОДУ
        , Лаборатория фундаментальной физики, измерения и смешения?Rw
        , Лаборатория фундаментальной физики, Определение показатель преломления фокусирующих линз9, Лаборатория основ
        Измерение поверхностного натяжения методом отрыва и методом сталагмомета
        , Лаборатория физики, Определение показателя преломления стекла линзы по отношению к воздуху
        Номер измерения, Исследования, лаборатории, 1-я лаборатория, 28 Определение коэффициента линейного расширения
        , лаборатория фундаментальной физики, Определение коэффициента вязкости жидкости

        еще похожие подстраницы

        .

        Объемное расширение

        Объемное расширение — явление, при котором объем тела изменяется в результате изменения его температуры. Изменение объема (ΔV) пропорционально изменению температуры (ΔT) и начальному объему (V 0 ):

        Величина β, которая появляется в уравнении, называется коэффициентом объемного расширения тела . Его значение, как и значение коэффициента линейного расширения , незначительно изменяется при изменении температуры , но на практике можно считать, что оно является постоянной величиной для данного материала.Единицей коэффициента β является величина, обратная Кельвина или обратная величина градусов Цельсия .

        Явление объемного расширения происходит во всех состояниях материи и является результатом линейного расширения тела во всех трех пространственных измерениях.
        Для изотропных тел , расширяющихся одинаково во все стороны , коэффициент объемного расширения равен:



        где: α - коэффициент линейного расширения.

        Анизотропные тела имеют разные свойства для разных направлений, поэтому в данном случае коэффициент объемного расширения должен быть суммой коэффициентов линейного расширения для трех пространственных измерений - x, y и z, отсюда:

        Объемное расширение - пример.

        Сфера из меди имеет радиус 0,5 м при 0 °С. Насколько изменится объем этой сферы, если мы повысим ее температуру до 100 °С? Предположим, что шар является изотропным телом.

        Данные:
        r 0 = 0,5 м Поиск:
        T 1 = 0 °C ΔV =?
        T 2 = 100°C
        α = 17•10 -6 1/°C - размер таблицы

        Решение:

        Для изотропных тел. Начальный объем шара равен, а изменение его температуры равно:

        .

        Смотрите также