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各种材料热膨胀系数

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各种材料热膨胀系数

热膨胀系数（Coefficient of thermal expansion，簡稱CTE）是指物质在热胀冷缩效应作用之下，几何特性随着温度的变化而发生变化的规律性系数。

实际应用中，有两种主要的热膨胀系数，分別是：

线性热膨胀系数： a=1/L*△L/△T

体积热膨胀系数： γ=1/V0*(аV/аt)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。

一些固体的线性热膨胀系数 α(单位：10-6/K)

物质 α in

10-6/K 20 °C

铝 23.2

纯铝 23.0（铝的热膨胀系数高达23μm/m.℃。）

锑 10.5

芳纶 -4.1

铍 12.3

水泥 6 – 14

铅 29.3

铜 17.5

镉 41.0

铬 6.2

钻石 1.3 冰, 0 °C 51.0

铁 12.2

锗 6.0

玻璃 (窗玻璃) 7.6

玻璃 (工业玻璃) 4.5

玻璃 (普通) 7.1

玻璃

(Borsilikatglas,Duran, 派热克斯玻璃) 3.25

玻璃 (Quarzglas) 0.5

玻璃陶瓷(Zerodur) < 0.1

金 14.2

花岗岩 3.0

石墨 2.0

灰铸铁 9.0

木头, Eiche 8.0

不变钢 1.7-2.0

铱 6.5

食盐 40.0

碳纤维(HM 35 in

L?ngsrichtung) -0.5

康铜 15.2

Kovar ~ 5

铜 16.5

镁 26.0 锰 23.0

砖

5.0

黄铜 18.4

钼 5.2

新银 18.0

镍 13.0

铂 9.0

尼龙 120.0

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 85.0

聚氯乙烯(PVC) 80.0

瓷器 3.0

银 19.5

锡 2.0

钢 13.0

不锈钢 14.4-16.0

钛 10.8

铋 14.0

钨 4.5

锌 36.0

锡 26.7

一些液体的体积热膨胀系数 γ

物质 γ in

10-3/K

20 °C 酒精 (乙醇) 1.10

丙酮 1.43

汽油 1.06

苯 1.23

氯仿 (三氯甲烷) 1.28

果酸 1.07

乙醚 1.62

乙酸乙酯 1.38

甘油(Propantriol) 0.49

甲醇 1.10

Mineral?l (Hydraulik?l) 0.70

石蜡 0.76

煤油 0.96

水银 0.18

松节油 1.00

四氯化碳 1.22

甲苯 1.12

水 0.21

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各种材料的热膨胀系数

各种材料的热膨胀系数

常用材料的热膨胀系数 ×106

表2.1.17常用材料的热膨胀系数 ×106 （mm/mm·℃）

t/℃ -100~0 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20`600 20~700 20~8015号钢、A3钢

A3F、B3钢

10号钢

20号钢

45号钢

1Cr13、2Cr13

Cr17

12Cr1MoV

10CrMo910

Cr6SiMo

X20CrMoWV121

1Cr18Ni9Ti

普通碳钢

工业用銅

红铜 10.6

—

—

—

10.6

—

10.05

—

—

—

—

16.2

—

—

—

16.0

—

8.3 11.75

11.5

11.60

11.16

11.59

10.50

10.00

9.80~

10.63

12.50

11.50

10.80

16.60

10.60~

12.20

16.60~

17.10

17.20 12.41

12.60

12.12

12.32

11.00

10.00

11.30~

12.35

13.60

12.00

11.20

17.00

11.30~

13.00

17.10~

17.20~

17.50

18.80 13.45

12.78

13.09

11.50

10.50

12.30~

13.35

13.60

11.60

17.20

12.10~

13.50

17.60

17.90

20.90

11.92

12.70 13.60

13.00

13.38

13.71

12.00

10.50

13.00~

13.60

14.00

12.50

11.90

17.50

12.90~

13.90

18.00~

18.10

12.42

12.90 13.85

13.93

14.18

12.00

11.00

12.84~

14.15

14.40

12.10

17.90

13.14

13.20 13.90

14.60

各种材料的热膨胀系数 2

各种材料的热膨胀系数 2

常用材料的热膨胀系数 ×106

?????????? 表常用材料的热膨胀系数 ×106 （mm/mm·℃）

t/℃ -100~0 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20`600 20~700 20~800 20~900

15号钢、A3钢

A3F、B3钢

10号钢

20号钢

45号钢

1Cr13、2Cr13

Cr17

12Cr1MoV 10.6

—

—

—

10.6

—

10.05

—

—

—

— 11.75

11.5

11.60

11.16

11.59

10.50

10.00

9.80~

10.63

12.50

11.50 12.41

12.60

12.12

12.32

11.00

10.00

11.30~

12.35

13.60

12.00

11.20 13.45

12.78

13.09

11.50

10.50

12.30~

13.35

13.60

11.60

17.20

12.10~ 13.60

13.00

13.38

13.71

12.00

10.50

13.00~

13.60

14.00

12.50

11.90 13.85

13.93

14.18

12.00

11.00

12.84~

14.15

14.40

12.10

17.90

13.14 13.90

14.60

14.38

14.67

13.80~

14.60

14.7

13.00

12.30

18.20

13.50~ 14.81

15.08

14.20~

14.86

18.60

14.70~

15.00

13.54

13.80 12.93

12.50

13.50 12.48

13.56 10CrMo910

Cr6SiMo

X20CrMoWV121

1Cr18Ni9Ti

普通碳钢

工业用铜

红铜

黄铜

12Cr3MoVSiTiB*

12CrMo*

灰口铸铁** 16.2

—

—

—

16.0

—

各种材料的热膨胀系数 3

各种材料的热膨胀系数 3

常用材料的热膨胀系数 ×106

表2.1.17常用材料的热膨胀系数 ×106 （mm/mm·℃）

t/℃ -100~0 20~100 20~200 20~300 20~400 20~500 20`600 20~700 20~800

15号钢、A3钢

A3F、B3钢

10号钢

20号钢

45号钢

1Cr13、2Cr13

Cr17

12Cr1MoV

10CrMo910

Cr6SiMo

X20CrMoWV121

1Cr18Ni9Ti

普通碳钢

工业用銅

红铜

黄铜

12Cr3MoVSi

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

~

~

~

~

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~

~

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~

~

~

~

TiB*

12CrMo*

灰口铸铁**

t/℃ — 0~425 0~485 0~540 0~595 0~650 0~705

Cr5Mo*** —

一般材料的热膨胀系数

一般材料的热膨胀系数

可伐合金

• Calculate thermal expansion

Thermal expansion coefficients for some common materials are indicated in the table

below:

Product Linear Temperature Expansion

Coefficient

- α-

(10-6 m/m K) *) (10-6 in/in oF) *) Product Linear Temperature Expansion

Coefficient

- α-

(10-6 m/m K) *) (10-6 in/in oF) *)

ABS (Acrylonitrile butadiene

styrene) thermoplastic 73.8 41

ABS -glass fiber-reinforced 30.4 17

Acetal 106.5 59.2

Acetal - glass fiber-reinforced 39.4 22

Acrylic, sheet, cast 81 45

Acrylic, extruded 234 130

Alumina 5.4 3.0

Aluminum 22.2 12.3

Antimony 10.4 5.8

Arsenic 4.7 2.6

Barium 20.6 11.4

Barium ferrite 10 5.6

Benzocyclobutene 42 23.3

Beryllium 11.5 6.4

Bismuth 13 7.3

Brass 18.7 10.4 Product Linear Temperature Expansion

Coefficient

- α-

(10-6 m/m K) *) (10-6 in/in oF) *)

Brick masonry 5.5 3.1

Bronze 18.0 10.0