一． 科學實驗的

1. 學習食材線熱膨脹比率測得的意義所在、技術。

2. 了解WTD2智能型熱膨脹儀的原理、結構和操作步驟。

3. 學著初階段熟練檢查資料和直線的研究措施。

二． 實驗的工作原理

很多化中型工業，如頂層房子、高速公路、橋梁施工、民航航天工程集成電路芯片等，基本都是由多

種簡化的材質購成，要經途炎熱嚴寒甚至是太空站中的急劇下降水溫變換，從而需準確的地掌握了關于 材質的熱變形彈性系數、其隨水溫變換的原則。

利用熱膨脹方法對材料進行測定和研究稱為“膨脹分析”。它不僅用于膨脹系數的測定，也是研究動態相變過程的有效手段，例如鋼中過冷奧氏體的等溫轉變過程（TTT曲線）和連續冷卻轉變過程（CCT曲線）的測定，zui常用的方法就是膨脹分析。在金屬材料研究中，材料的結構轉變、再結晶、時效固溶和沉淀析出，往往都伴隨著體積的變化，因此可以用膨脹分析法來研究。又如粉末冶金中材料燒結致密度的評定，非晶體材料的軟化溫度的測定等，也可以用這一方法。

1. 線增長常數

   線膨脹系數是指與單位溫度變化對應的試樣單位長度的線膨脹量,當溫度從T1變到T2時,試樣的長度相應地從L1變到L2, 則材料在該溫度區間的平均線膨脹系數α為:

線膨脹系數α單位為: mm·mm-1·℃-1

2. 體熱膨脹因子

   體膨脹系數是指與單位溫度變化對應的試樣單位體積的體積膨脹量，當溫度從T1變到T2時,試樣的體積相應地從V1變到V2， 則材料在該溫度區間的平均體膨脹系數β為：

由于體膨脹系數測定較為復雜,所以對于熱膨脹各向同性的材料，平均體膨脹系數β與平均線膨脹系數α之間有如下的關系:

   β＝3α〔1＋α（T2－T1）〕

因為α（T2－T1）≤1，可以進一步簡化為

:

  β≈3α

就熱熱脹各向異形的材料，平均的體熱脹指數公式β可接近用三大互不保持豎直的晶軸方位的線熱脹指數公式α1、α2、α3的和來表示之間，有如下的關系:

   β≈α1+α2+α3

由于膨脹系數實際上并不是一個恒定的值，而是隨溫度變化的。所以上述膨脹系數都是再一定溫度范圍ΔT內的平均值，因此在使用時要注意它適用的溫度范圍。表1.1列出了一些常用材料的膨脹系數。

實用素材的澎脹常數                 表1 .1