湿膨胀系数

定义

α和β的物理意义是每百分之一湿度变化引起的材料体应变和线应变。在自由膨胀的情况下，假如在某时刻有湿度增量△M ，则这时的体应变增量为α△M ，线应变增量为β△M 。若材料的变形受到约束，不能实现自由的膨胀收缩，就会出现相应的湿应力。

意义

谷物在吸湿或脱湿过程中，可能出现应力裂纹(stress crack )，从而导致品质下降。前人研究工作表明，这主要是由于外界热、湿条件的影响，使谷物颗粒内部出现热-湿应力(thermal-hygro stress)。如果这种热- 湿应力超过了谷物颗粒材料的强度极限，谷物颗粒内部就将出现裂纹。湿体膨胀系数α和湿线膨胀系数β是计算湿应力场的最基本材料参数之一。2100433B

线膨胀系数亦称线胀系数。固体物质的温度每改变1摄氏度时，其长度的变化和它在0℃时长度之比，叫做“线膨胀系数"。单位为1/℃。符号为αl。其定义式是; al=(lt-l0)/l0t 　即有; 　lt=l0（l alt）。; 　由于物质的不同，线膨胀系数亦不相同，其数值也与实际温度和确定长度l时所选定的参考温度有关，但由于固体的线膨胀系数变化不大，通常可以忽略，而将al当作与温度无关的常数。2100433B

有时也称为线弹性系数（linear expansivity），表示材料膨胀或收缩的程度。分为某一温度点的线膨胀系数和某一温度区间的线膨胀系数，后者称为平均线膨胀系数。前者是单位长度的材料每升高一度的伸长量；平均线膨胀系数是单位长度的材料在某一温度区间，每升高一度温度的平均伸长量。

耐火材料线膨胀系数的常用测量方法是顶杆式间接法和望远镜直读法。新的激光法测定线膨胀系数也越来越受到重视。

热膨胀系数顶杆式间接法

顶杆法是一种经典方法，采用机械测量原理，即将试样的一端固定在支持器的端头上，另一端与顶杆接触，试样、支持器和顶杆同时加热，试样与这些部件的热膨胀差值被顶杆传递出来，并被测量。这类仪器由于试样位置(立式或卧式)、膨胀量的测量方法(直接测量、电子或光学方法)而区分成多种型号的仪器。应用较普遍的是电感式膨胀仪。它的传感器是差动变压器，也称差动变压器热膨胀仪。由于顶杆和支持器尺寸较长，高温炉的加热条件难于使温度分布均匀一致，顶杆和支持器之间的膨胀量难以相互抵消，所以膨胀的测量值需要校正。

热膨胀系数望远镜直读法

望远镜直读法是用双筒望远镜直接观察炉内高温下试样膨胀的变化值，通过计算得到线膨胀系数。测量温度可高达2000℃，目镜上的测微计直接测量试样伸长量。所用试样较长，加热炉要有足够的恒温带。该方法的缺点是一般不易自动记录。

热膨胀系数激光法测量

热膨胀是近年发展的。它是以一激光束扫描试样，而不断测定试样在加热过程中长度的变化。由于测量精度高、计算机组成的全自动控制、记录和多功能系统而受到欢迎。选择热膨胀测量方法时主要考虑测试范围、待测材料的种类和特性、测量精度和灵敏度等。

由于物质的不同，线膨胀系数亦不相同，其数值也与实际温度和确定长度1时所选定的参考温度有关，但由于固体的线膨胀系数变化不大，通常可以忽略，而将a当作与温度无关的常数。

两种计算公式

线性热膨胀系数（Coefficient of Linear Thermal Expansion，简称CLTE线胀系数）：

α=ΔL/（L*ΔT）

和体积热膨胀系数：

γ=1/V。(ξV/ξT)p

大多数情况之下，此系数为正值。也就是说温度升高体积扩大。但是也有例外，当水在0到4摄氏度之间，会出现反膨胀。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。2100433B