부피에 대한 1 차원에 따른 길이의 변화를 선형 팽창이라고합니다. 물질의 온도가 상승하면 이러한 현상이 발생합니다. 이 게시물에서는 선형 확장 계수, 작동 방식 및 사용 방법을 살펴 보겠습니다.
선형 확장 계수
"확장"이라는 용어는 연장 또는 변경으로 설명 될 수 있습니다. 선형 확장은 길이의 변화가 볼륨의 1 차원을 따라 발생할 때 사용되는 용어입니다. 온도 이동은 현재 확장의 원인입니다. 결과적으로, 온도가 변함에 따라 확장 속도가 복제 될 것으로 여겨진다. 이 용어는 원래 모양과 크기를 유지하면서 물질이 열 방사선을 견딜 수있는 시간을 설명하는 데 사용됩니다.
온도의 단위당 길이의 분수 증가는 열 팽창 계수를 정의하는 또 다른 방법입니다. 특정 온도 (실제 열 팽창 또는 A- 바의 실제 계수) 또는 온도 범위에서 지정되는지에 따라 정확한 의미는 다릅니다 (평균 열 팽창 계수 또는 a). 길이 대 온도 플롯의 탄젠트 기울기는 실제 계수를 결정하는 반면, 곡선의 두 지점 사이의 코드의 기울기는 평균 계수를 결정합니다.
.선형 확장 계수
정의에 따라 선형 확장의 공식은 다음과 같습니다.
l =∆l∆t
여기,
선형 확장 계수는 문자 l로 표시됩니다.
∆L은 한 단위의 길이의 변화를 나타냅니다.
온도의 단위 변화는 ∆t로 표시됩니다.
si 단위 및 선형 확장의 치수
° C-1 또는 ° K-1은 선형 확장 계수를위한 Si 단위입니다. 기호 C와 K는 각각 섭씨와 켈빈을 나타냅니다.
m0l0t0k-1은 선형 확장 계수의 치수가 될 것입니다.
선형 확장 작업
각 재료의 선형 확장 계수는 기본적 특성입니다. 이제는 하나의 물질에서 다음 물질에 따라 다릅니다. 원자 사이의 응집력만이 재료가 확장 될 수있는 속도를 결정합니다. 둘 이상의 원자를 함께 유지하는 힘은 응집력으로 알려져 있습니다.
응집력은 원자들 사이의 간격을 닫는 것을 담당합니다. 온도가 주어지면 응집력이 높을수록 팽창이 줄어 듭니다. 납은 쉽게 삭제 될 수있는 녹는 점이 낮은 부드러운 금속입니다. 단위 온도가 증가하면 가열되면 리드가 더 빨리 확장됩니다.
열 팽창 계수를 측정하는 방법
열 팽창 계수를 식별하기 위해 열 사이클이 발생하는 샘플에서 두 가지 물리적 특성 (변위 및 온도)을 모니터링해야합니다. 팽창 측정법, 간섭계 및 온도 역학적 분석은 CTE를 측정하는 가장 일반적인 방법 중 세 가지 중 세 가지입니다. 추운 환경에서도 광학 이미징을 사용할 수도 있습니다. 격자 파라미터의 변화는 X- 선 회절을 사용하여 연구 할 수 있지만, 이는 벌크 열 팽창과 동일하지 않을 수 있습니다.
팽창
기계적 팽창은 일반적으로 사용되는 기술입니다. 샘플은 용광로에서 가열되고 시편 끝의 변위는이 접근법에서 푸시로드를 통해 센서로 전달됩니다. 테스트는 간섭계보다 정밀도가 낮으며 일반적으로 -120 ~ 600 ℃의 온도 범위에서 CTE가 (510 ~ 6)/k 이상의 재료에 적합합니다. 유리체 실리카, 고순도 알루미나 및 등방성 흑연은 모두 푸시로드의 예입니다.
간섭계
시편 끝의 변위는 광학 간섭 기술을 사용하여 단색 광장 길이의 수로 평가됩니다. 정밀도는 열 기계적 팽창률보다 훨씬 우수합니다.
온도 역학적 분석
온도 역학 분석기는 관찰하는 데 사용됩니다. 시편 용기와 길이를 변환기로 전달하는 프로브로 구성되어 프로브의 움직임을 전기 신호로 변환합니다. 균일 한 가열 용 퍼니스, 온도 감지 요소, 캘리퍼 및 기록 결과 수단도 장치에 포함됩니다. 온도 역학적 평가에 의한 고체 재료의 선형 열 팽창을위한 표준 테스트 기술은 ASTM 테스트 방법 E831입니다. 이 접근법을 통해 CTE의 하한은 (510 ~ 6)/k이지만 정확도와 정밀도가 감소하여 낮은 팽창 수준에서 사용될 수 있습니다. 사용할 수있는 온도 범위는 -120 ~ 600 ℃이지만 사용 된 장치 및 교정 재료에 따라 확장 될 수 있습니다.
.선형 확장 계수의 응용
과학 및 기술 개발의 영향은 중요합니다. 산업화 및 건설의 빠른 속도를 따라 잡으려면 재료 팔레트의 응용 프로그램이 확실해야합니다. 집을 짓는 것부터 우주선 발사에 이르기까지 사용되는 재료는 최종 제품의 백본 역할을합니다.
광범위한 재료는 우리 주변에서 쉽게 구할 수 있습니다. 그들은 모두 열 특성이 다릅니다. 온도 증가에 따라 수많은 재료가 확장 할 수있는 능력은 적절한 장소에 고용하기 위해 비교해야합니다. 일반적으로, 더 큰 선형 팽창 계수를 갖는 재료는 내구성이 뛰어나고 강력한 구조의 구성에 사용될 수있다. 구성 요소를 혼합 하여이 특성을 더욱 향상시켜 원하는 요구를 충족시킬 수 있습니다.
결과적으로 금속 합금은 매우 널리 퍼지고 있습니다. 선형 확장 계수는 다음을 포함하여 다양한 방식으로 사용됩니다.
단단한 병의 뚜껑을 뜨거운 물에 담그면 열 수 있습니다.
온도계를 사용하여 온도를 결정합니다.
- 온도 조절 장치
- 고체 구조의 구성
- 리벳 팅
- 선형 팽창 방정식 계수
선형 팽창 계수는 다음과 같이 제공됩니다.
∆L =αl∆t
여기서 ∆L은 길이 변화, t는 온도 변화이며 선형 확장 계수이며 온도에 따라 다소 다양합니다.
결론
"확장"이라는 문구는 연장 또는 수정을 나타냅니다. 길이의 변화가 볼륨의 한 차원에 따라 발생할 때마다 선형 팽창이라고합니다. 이 기간 동안 확장은 온도 변화로 인한 것입니다. 결과적으로, 온도가 달라짐에 따라 확장 속도는 복제 될 것으로 예상된다. 이 문구는 원래의 모양과 크기를 유지하면서 열 방사선을 견딜 수있는 물질의 능력을 나타냅니다.
선형 팽창 계수는 다음과 같이 제공됩니다.
∆L =αl∆t
