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金属的热膨胀系数

2020-11-21 21:46 作者:火博app 点击:

  铜 17.7X10^-6/。C 无氧铜 18.6X10^-8/。C 铝 23X10^-6/。C 铁 12X10^-6/。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)/℃, t 混凝土的温度线)/℃), 钢质材的膨胀系数为:1.2*10^-5/℃ 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 铝(合金) 温度范围 20 20-600 22.0-24.0 20-100 ; ~ B6 G6 g$ o5 ^; a0 ~ 23.4-24.8 20-200 24.0-25.9 20-300 碳 钢 10.6-12.2 11.3-13 12.1-13.5 12.9-13.9 1 3.5-14.3 14.7-15 9 C5 W ]6 f O h 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 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 变化所导致的变化,即热膨胀系数表示 热 α =Δ V/(V*Δ T). 式中 Δ V 为所给温度变化 Δ T 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 Δ V 与 Δ T 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,可以把和体积膨胀表 示如下: Vt=V0(1+3α Δ T), 而对, Vt=V0(1+0.00367Δ T); 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。 对于三维的具有的物质,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 =Aα c+(1-A)α a α a,α c 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 金属名 数 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 物质、能量和信息是构成自然社会的基本要素。 “能源”这一术语,过去人们谈论得很少,正是两次石油危机使它成了人们议论的热点。能 源是整个世界发展和经济增长的最基本的驱动力,是人类赖以生存的基础。自工业革命以来, 能源安全问题就开始出现。在全球经济高速发展的今天,国际能源安全已上升到了国家的高 度,各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。在此后的二十多年里,在稳定能源供 应的支持下,世界经济规模取得了较大增长。但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技 进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度 使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。 那么,究竟什么是“能源”呢?关于能源的定义,目前约有 20 种。例如:《科学技术百科全 书》说:“能源是可从其获得热、光和动力之类能量的资源”;《大英百科全书》说:“能源是 一个包括着所有燃料、流水、阳光和风的术语,人类用适当的转换手段便可让它为自己提供 所需的能量”;《日本大百科全书》说:“在各种生产活动中,我们利用热能、机械能、光能、 电能等来作功,可利用来作为这些能量源泉的自然界中的各种载体,称为能源”;我国的《能 源百科全书》说:“能源是可以直接或经转换提供人类所需的光、热、动力等任一形式能量 的载能体资源。”可见,能源是一种呈多种形式的,且可以相互转换的能量的源泉。确切而 简单地说,能源是自然界中能为人类提供某种形式能量的物质资源。 能源亦称能量资源或能源资源。是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或 可作功的物质的统称。是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包 括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能 源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源. 能源(Energy Source )能源亦称能量资源或能源资源,为人类的生产和生活提供各种能力 和动力的物质资源,是国民经济的重要物质基础,未来国家命运取决于能源的掌控。能源的 开发和有效利用程度以及人均消费量是生产技术和生活水平的重要标志。(中国大百科全书、 机械工程卷) 化学工业(chemical industry)、化学工程(chemical engineering)、化学工艺(chemical techno-logy ) 都 简 称 为 化 工 。 化 学 工 业 包 括 石 油 化 工 ( petrochemicals ), 农 业 化 工 (agrochemicals), 化学医药(pharmaceuticals), 高分子(polymers), 涂料(paints), 油 脂(oleochemicals)等。它们出现于不同历史时期,各有不同涵义,却又关系密切,相互渗 透,具有连续性,并在其发展过程中被赋予新的内容。人类早期的生活更多地依赖于对天然 物质的直接利用。渐渐地这些物质的固有性能满足不了人类的需求,于是产生了各种加工技 术,有意识有目的地将天然物质转变为具有多种性能的新物质,并且逐步在工业生产的规模 上付诸实现。广义地说,凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的,都属于化 学生产技术,也就是化学工艺,所得的产品被称为化学品或化工产品。早期生产化学品的是 手工作坊,后演变为工厂,并逐渐形成一个特定的生产部门,即化学工业。随着生产力的发 展,有些生产部门,如冶金、炼油、造纸、制革等,已作为独立的生产部门从化学工业中划 分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬勃发展之后,以化学、物理学、数学为基础并 结合其他工程技术,研究化工生产过程的共同规律,解决生产规模放大和大型化中出现的诸 多工程技术问题的学科化学工程诞生并得到迅速地发展,从而将化学工业生产提高到一个新 水平,从经验的或半经验的状态进入到理论和预测的新阶段。 人类为了求得生存和发展,不断地与大自然作斗争,逐步地加深了对周围世界的认识, 从而掌握了征服自然、改造世界的本领。经过漫长的历史实践,人类越发善于利用自然条件, 并且为自己创造了丰富的物质世界。 古代人们的生活更多地依赖于对天然物质的直接 利用,或从中提取所需要的东西。由于这些物质的固有性能满足不了人们的需求,便产生了 各种加工技术,把天然物质转变成具有多种性能的新物质,并且逐步在工业生产的规模上付 诸实现。凡运用化学方法改变物质组成或结构、或合成新物质的,都属于化学生产技术,也 就是化学工艺;所得产品被称为化学品或化工产品。这样,许多自然界没有的物质被源源不 断地创制出来。起初,生产这类产品的是手工作坊,后来演变为工厂,并逐渐形成了一个特 定的生产部门,即化学工业。随着生产力的发展,有些生产部门,如冶金、炼油、造纸、制 革等,已作为独立的生产部门从化学工业中划分出来。当大规模石油炼制工业和石油化工蓬 勃发展之后,以化学、物理学、数学为基础并结合其他工程技术,研究化工生产过程的共同 规律,解决规模放大和大型化中出现的诸多工程技术问题的学科--化学工程进一步完善了。 它把化学工业生产提高到一个新水平,从经验或半经验状态进入理论和预测的新阶段(见化 学工程发展史),使化学工业以其更大规模生产的创造能力,为人类增添大量物质财富,加 快了人类社会发展的进程。 在现代汉语中,化学工业、化学工程和化学工艺都简称为化工,它们出现于不同历史时 期,各有不同涵义,却又关系密切,互相渗透。在人们头脑里,“化工”这个词,习惯上已 成为一个总的知识门类和事业的代名词,它在国民经济和工程技术上所具有的重要意义,引 起了人们广泛的兴趣,吸引着成千上万的人,为之献出毕生精力。下面简要地从人类社会生 活的各个方面,来说明化工绚丽多彩的内容及其重要贡献。 精细化工 精细化学工业是生产精细化学品工业的通称,简称“精细化工”。精细化 学品的含义,国外迄今仍在讨论中。 目前,凡具有以下特点的化工产品通称为精细化学品,即: 1.品种多,更新换代快; 2.产量小,大多以间歇方式生产; 3.具有功能性或最终使用性; 4.许多为复配性产品,配 方等技术决定产品性能; 5.产品质量要求高; 6.商品性强,多数以商品名销售; 7.技术密 集高,要求不断进行新产品的技术开发和应用技术的研究,重视技术服务; 8.设备投资较 小; 9.附加价值率高等。精细化工包括的范围,各国也不甚一致,大体可归纳为:医药、 农药、合成染料、有机化工、无机化工、涂料、香料与香精、化妆品与盥洗卫生品、肥皂与 合成洗涤剂、表面活性剂、印刷油墨及其助剂、粘接剂、感光材料、磁性材料、催化剂、试 剂、水处理剂与高分子絮凝剂、造纸助剂、皮革助剂、合成材料助剂、纺织印染剂及整理剂、 食品添加剂、饲料添加剂、动物用药、油田化学品、石油添加剂及炼制助剂、水泥添加剂、 矿物浮选剂、铸造用化学品、金属表面处理剂、合成润滑油与润滑油添加剂、汽车用化学品、 芳香除臭剂、工业防菌防霉剂、电子化学品及材料、功能性高分子材料、生物化工制品等 40 多个行业和门类。

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