部分材料热膨胀系数表
一般材料的热膨胀系数
一般材料的热膨胀系数热膨胀系数是一个物体在温度变化时长度、面积、体积等物理尺寸会发生变化的量度。
当温度升高时，物体的分子会加速运动，导致物体扩张变大，即膨胀；相反，当温度下降时，物体的分子运动减缓，导致物体收缩变小，即收缩。
不同材料具有不同的热膨胀系数，下面将介绍几种常见材料的热膨胀系数及其应用。
金属材料一般热膨胀系数较大，主要是因为金属的分子间结合力较弱，容易受温度变化的影响。
以下是几种常见金属材料的热膨胀系数（单位：1/℃）：1.铝：23×10^-62.铁：11×10^-63.镍：13×10^-6金属材料的热膨胀系数对于设计工程尤为重要，如在建筑工程中，需考虑金属构件与其他材料之间的热膨胀差异，以避免因温度变化引起的结构变形或损坏。
陶瓷材料的热膨胀系数一般较小，主要是因为陶瓷的分子间结合力较强，不易受温度变化的影响。
以下是几种常见陶瓷材料的热膨胀系数（单位：1/℃）：1.球墨铸铁：10×10^-62.玻璃：8×10^-63.瓷砖：6×10^-6陶瓷材料的热膨胀系数使其成为高温工艺中的重要材料。
例如，在陶瓷制品的制造过程中，需控制烧结时的温度变化，以保证陶瓷制品不会因热膨胀而破裂。
塑料材料的热膨胀系数一般介于金属材料和陶瓷材料之间，其数值与不同类型的塑料有关。
以下是几种常见塑料材料的热膨胀系数（单位：1/℃）：1.聚乙烯：100×10^-62.聚氯乙烯：80×10^-63.聚酯：60×10^-6塑料材料的热膨胀系数是其在工程设计中需要考虑的重要因素。
例如，在塑料制品的尺寸设计中，需要预估在不同温度下的变化情况，以确保塑料制品在使用过程中不会因热膨胀而失去功能或造成安全问题。
总之，不同材料的热膨胀系数直接影响着工程、建筑、制造等领域的设计和操作。
在实际应用中，通过研究和测试不同材料的热膨胀系数，可以针对材料特性进行优化设计，提高产品的性能和可靠性。
常见材料热膨胀系数
常见材料热膨胀系数材料的热膨胀系数是指当温度发生变化时，材料的尺寸发生的变化程度。
具体来说，热膨胀系数是用来描述材料在单位温度变化下单位长度发生的变化量。
常见材料的热膨胀系数是不同的，下面将介绍一些常见材料的热膨胀系数。
1.金属材料：-铝（α=23.6×10^-6/°C）：铝是一种常见的轻金属，具有良好的导热性和导电性。
由于铝的热膨胀系数相对较大，因此在设计结构时需要考虑到其热膨胀的影响。
-钢（α=11.7×10^-6/°C）：钢是一种常见的结构材料，具有良好的强度和韧性。
由于钢的热膨胀系数较小，因此在设计结构时其变形程度相对较小。
-不锈钢（α=16×10^-6/°C）：不锈钢具有良好的耐腐蚀性和高温性能，是一种常见的结构材料之一2.陶瓷材料：-石英（α=0.54×10^-6/°C）：石英是一种硅酸盐矿物，具有高硬度和耐高温性能。
石英的热膨胀系数较小，因此在高温环境下具有较好的稳定性。
-氧化铝（α=8.2×10^-6/°C）：氧化铝是一种常见的陶瓷材料，具有良好的耐高温性和介电性能。
氧化铝的热膨胀系数适中，可广泛应用于高温环境中。
3.塑料材料：-聚乙烯（α=120×10^-6/°C）：聚乙烯是一种常见的塑料材料，具有良好的抗冲击性和电绝缘性能。
由于聚乙烯的热膨胀系数较大，因此在高温环境下容易发生变形。
-聚苯乙烯（α=70×10^-6/°C）：聚苯乙烯是一种常见的塑料材料，具有较好的抗压强度和耐磨性。
由于聚苯乙烯的热膨胀系数适中，因此在一些结构应用中比较常见。
4.玻璃材料：-硼硅酸盐玻璃（α=4.5×10^-6/°C）：硼硅酸盐玻璃是一种常见的玻璃材料，具有良好的透明性和抗酸碱性能。
硼硅酸盐玻璃的热膨胀系数较小，因此在高温环境下具有较好的稳定性。
常用金属材料的热膨胀系数详细列表
0。9
-
Alumina Cermetsd
5.2
4。7
0。9
0。8
Molybdenum Disilicidec
5.1
—
0.9
—
Rutheniumb
5。1
-
0.9
—
Platinumc
4。9
—
0。9
-
Vanadiumb
4。8
—
0。9
-
Rhodiumb
4.6
-
0.8
-
Tantalum Carbided
4。6
10
2。1
1.8
银Silverc
10。9
—
2
—
铬镍耐热钢Cr-Ni-Fe Superalloysd
10。5
9.2
1.9
1。7
Heat Resistant Alloys（cast)d
10.5
6.4
1.9
1.1
Nodular or Ductile Irons (cast）c
10。4
6.6
1。9
1。2
不锈钢Stainless Steels (cast)d
—
马氏体不锈钢Martensitic Stainless Steelsc
6。5
5。5
1.2
1
渗氮钢Nitriding Steelsd
6。5
-
1.2
-
钯Palladiumc
6.5
—
1.2
-
铍Berylliumb
6.4
-
1.1
—
Chromium Carbide Cermetc
一些常见材料的热膨胀系数
Marble Masonry, brick
Mercury Mica
Molybdenum Monel metal
Mortar Neodymium
Nickel Niobium (Columbium) Nylon, general purpose Nylon, glass fiber reinforced Nylon, Type 11, molding and extruding compound Nylon, Type 12, molding and extruding compound
19 - 19.7 0.15 10 70 25 19.3 8.5
10.8 - 12.5 17.3 14.4 16 9.9 22.5 6.5 36.9 10.3 11.6 29.9 12 13.3
20 - 23 8.5 - 9 5月8日
4.5 13.4
8 16 - 22
63.6 2月15日
8.9 30
Hard alloy K20 Hastelloy C Holmium
Ice, 0oC water Inconel Indium Invar Iridium Iron, cast
Iron, forged Iron, pure
Kapton Lanthanum
Lead Limestone
Lithium Lutetium
Product
Linear
Temperature Expansion
Coefficient
-α (10 -6 m/(m °C))
Alumina (aluminium oxide, Al2O3)
各种材料热膨胀系数（最新编写-修订版）
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)一些液体的体积热膨胀系数γ物质α in 10-6/K 20 °C物质α in 10-6/K 20 °C物质α in 10-6/K 20 °C物质γ in 10-3/K 20 °C铝23.2木头, Eiche8银19.5酒精 (乙醇) 1.1纯铝23.0（铝的热膨胀系数高达23μm/m.℃。
）不变钢 1.7-2.0锡2丙酮 1.43锑10.5铱 6.5钢13汽油 1.06芳纶-4.1食盐40不锈钢14.4-16.0苯 1.23铍12.3碳纤维(HM 35 inL?ngsrichtung)-0.5钛10.8氯仿 (三氯甲烷) 1.28水泥 6 – 14康铜15.2铋14果酸 1.07铅29.3Kovar~ 5钨 4.5乙醚 1.62铜17.5铜16.5锌36乙酸乙酯 1.38镉41镁26锡26.7甘油(Propantriol)0.49铬 6.2锰23金14.2甲醇 1.1钻石 1.3砖5花岗岩3Mineral?l (Hydraulik?l)0.7冰, 0 °C51黄铜18.4石墨2石蜡0.76铁12.2钼 5.2灰铸铁9煤油/柴油0.96/0.69锗6新银18玻璃(Quarzglas)0.5水银0.18玻璃 (窗玻璃)7.6镍13玻璃陶瓷(Zerodur)< 0.1松节油1玻璃 (工业玻璃)4.5铂9聚氯乙烯(PVC)80四氯化碳 1.22玻璃 (普通)7.1尼龙120瓷器3甲苯 1.12玻璃 ( 派热克斯玻璃)3.25聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)85 水0.21。
常用金属材料的热膨胀系数详细列表
-
0.3
—
Carbon and Graphitec
1.5
1.3
0.3
0。2
—
马氏体不锈钢Martensitic Stainless Steelsc
6。5
5.5
1。2
1
渗氮钢Nitriding Steelsd
6。5
-
1。2
-
钯Palladiumc
6.5
—
1。2
-
铍Berylliumb
6.4
—
1.1
—
Chromium Carbide Cermetc
6.3
5.8
1。1
1
钍Thoriumb
9.5
9
1。7
1。6
镍及其合金Nickel & its Alloysd
9。2
6.8
1。7
1。2
铬镍钴耐热钢Cr—Ni-Co—Fe Superalloysd
9.1
8
1.6
1。4
合金钢Alloy Steelsd
8.6
6。3
1。5
1.1
Carbon Free-Cutting Steelsd
8。4
8。1
1.5
3。8
-
0.7
—
Alumina Ceramicsc
3.7
3.1
0.7
0.6
Zirconium Carbided
3.7
-
0.7
-
Osmium and Tantalumb
3.6
-
0.6
—
锆及其合金Zirconium & its Alloysb
常用金属材料的热膨胀系数详细列表
—
1。1
-
铁素体不锈钢Ferritic Stainless Steelsc
6
5.8
1.1
1
Gray Irons (cast)c
6
—
1.1
-
Beryllium Carbided
5.8
-
1
—
Low Expansion Nickel Alloysc
5.5
1。5
1
0.3
Beryllia＆Thoriae
—
马氏体不锈钢Martensitic Stainless Steelsc
6。5
5。5
1。2
1
渗氮钢Nitriding Steelsd
6。5
-
1。2
—
钯Palladiumc
6.5
-
1.2
—
铍Berylliumb
6。4
-
1.1
—
Chromium Carbide Cermetc
6.3
5。8
1。1
1
钍Thoriumb
10.4
6.4
1。9
1.1
锡青铜Tin Bronzes (cast)c
10.3
10
1。8
1.8
奥氏体不锈钢Austenitic Stainless Steelsc
10.2
9
1。8
1。6
磷硅青铜Phosphor Silicon Bronzesc
10.2
9.6
1。8
1.7
铜Coppersc
9.8
-
1.8
4.6
—
0。8
-
Boron Nitrided
各种材料热膨胀系数
4.5
乙醚
１.62
铜
１7.5
铜
１6.５
锌
3６
乙酸乙酯
１.３８
镉
41
镁
26
锡
２６.7
甘油（Pｒopantrｉol)
0．４9
铬
6.2
锰
23
金
1４．2
甲醇
1.1
钻石
1．3
砖
5
花岗岩
３
Miｎeral?ｌ(Hyｄrａulik?l)
0.7
冰, ０ °Ｃ
51
黄铜
1８．４
石墨
2
石蜡
０.76
铁
12.2
钼
5.2
灰铸铁
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。
不变钢
1.7-２.0
锡
２
丙酮
1.4３
锑
10.５
铱
6.5
钢
13
汽油
1．06
芳纶
-4．1
食盐
40
不锈钢
14．４-16.0
苯
1．２3
铍
12．3
碳纤维（ＨM 3５ iｎ L?ngｓｒｉchtuｎg)
-0．５
钛
10.8
氯仿(三氯甲烷)
1.28
水泥
6 – １４
康铜
15.2
各种材料热膨胀系数
各种材料热膨胀系数材料的热膨胀系数可以定义为单位温度变化时材料长度、体积或面积的变化量与初始尺寸的比值。
不同材料的热膨胀系数差异很大，以下是一些常见材料的热膨胀系数。
1.金属：铝：铝的线膨胀系数为24×10^-6/℃。
因此，当铝材料从摄氏0度升到100度时，材料长度将增加约0.24%。
铁：铁的线膨胀系数为11.7×10^-6/℃。
在相同条件下，铁材料的长度增加约0.117%。
铜：铜的线膨胀系数为16.6×10^-6/℃。
在相同条件下，铜材料的长度增加约0.166%。
2.塑料：聚乙烯：聚乙烯的线膨胀系数为105×10^-6/℃。
因此，当聚乙烯材料从摄氏0度升至100度时，材料长度将增加约1.05%。
聚丙烯：聚丙烯的线膨胀系数为125×10^-6/℃。
在相同条件下，聚丙烯材料的长度增加约1.25%。
聚四氟乙烯：聚四氟乙烯的线膨胀系数为12×10^-6/℃。
在相同条件下，聚四氟乙烯材料的长度增加约0.12%。
3.陶瓷：石英：石英的膨胀系数为0.5×10^-6/℃。
因此，当石英材料从摄氏0度升至100度时，材料长度将增加约0.005%。
氧化铝：氧化铝的线膨胀系数约为7.4×10^-6/℃。
在相同条件下，氧化铝材料的长度增加约0.074%。
4.玻璃：硼硅酸玻璃：硼硅酸玻璃的线膨胀系数约为3.3×10^-6/℃。
因此，当硼硅酸玻璃材料从摄氏0度升至100度时，材料长度将增加约0.033%。
钠钙玻璃：钠钙玻璃的线膨胀系数约为9×10^-6/℃。
在相同条件下，钠钙玻璃材料的长度增加约0.09%。
总结：不同材料的热膨胀系数可以很大程度上影响材料的热胀冷缩性能。
了解材料的热膨胀系数可以帮助工程师设计和预测材料在不同温度下的性能和变形情况。
as材料热膨胀系数
as材料热膨胀系数
材料的热膨胀系数（thermal expansion coefficient）表示材料在温度变化时的膨胀程度。
它是一个热力学性质，通常以线性热膨胀系数（linear thermal expansion coefficient）的形式表示。
线性热膨胀系数表示单位长度的材料在温度变化时的长度变化。
不同材料具有不同的热膨胀系数，常用的单位是每摄氏度（或每开尔文）的长度变化百分比（% / °C）。
一般来说，固体材
料的热膨胀系数比液体和气体要小。
一些常见材料的线性热膨胀系数如下：
- 铝：23.1 x 10^-6 / °C
- 铜：16.5 x 10^-6 / °C
- 铁：12 x 10^-6 / °C
- 玻璃：8 x 10^-6 / °C
- 水银：1.8 x 10^-4 / °C
- 空气：3.3 x 10^-6 / °C
需要注意的是，热膨胀系数是温度变化的函数，随着温度的升高或降低，材料的热膨胀系数也会发生变化。
同时，热膨胀系数也可能随着材料的不纯度、晶体结构等因素而有所变化。
常用金属材料的热膨胀系数详细列表
常用金属资料的热膨胀系数Material 10- 6 in./in.*/ ° F 10- 5 in./in.*/ ° C High Low High Low锌及其合金Zinc & its Alloysc铅及其合金Lead & its Alloysc镁合金Magnesium Alloysb 16 14铝及其合金Aluminum & its Alloysc锡及其合金Tin & its Alloysc 13 - - 锡铝黄铜Tin & Aluminum Brassesc黄铜或铅黄铜Plain & Leaded Brassesc 10银Silverc - 2 - 铬镍耐热钢Cr-Ni-Fe SuperalloysdHeat Resistant Alloys (cast)dNodular or Ductile Irons (cast)c不锈钢Stainless Steels (cast)d锡青铜Tin Bronzes (cast)c 10奥氏体不锈钢Austenitic Stainless Steelsc 9磷硅青铜Phosphor Silicon Bronzesc铜Coppersc - - Nickel-Base Superalloysd铝青铜Aluminum Bronzes (cast)c 9Cobalt-Base Superalloysd铍（青）铜Beryllium Copperc - - Cupro-Nickels & Nickel Silversc 9镍及其合金Nickel & its Alloysd铬镍钴耐热钢Cr-Ni-Co-Fe Superalloysd 8合金钢Alloy SteelsdCarbon Free-Cutting Steelsd锻造合金钢Alloys Steels (cast)d 8Age Hardenable Stainless Steelsd 1 金Goldc - - High Temperature SteelsdUltra High Strength Steelsd 1 Malleable IronscTitanium Carbide CermetdWrought Ironsc - - 钛及其合金Titanium & its Alloysd钴Cobaltd - - 马氏体不锈钢Martensitic Stainless Steelsc 1 渗氮钢Nitriding Steelsd - - 钯Palladiumc - - 铍Berylliumb - - Chromium Carbide Cermetc 1 钍Thoriumb - - 铁素体不锈钢Ferritic Stainless Steelsc 6 1 Gray Irons (cast)c 6 - -Beryllium Carbided - 1 - Low Expansion Nickel Alloysc 1Beryllia & Thoriae - - Alumina CermetsdMolybdenum Disilicidec - - Rutheniumb - - Platinumc - - Vanadiumb - - Rhodiumb - - Tantalum Carbided - - Boron Nitrided - - 铌及其合金Columbium & its AlloysTitanium Carbided - - Steatitec 4Tungsten Carbide Cermetc铱Iridiumb - - Alumina CeramicscZirconium Carbided - - Osmium and Tantalumb - - 锆及其合金Zirconium & its AlloysbHafniumb - - Zirconiae - - 钼及其合金Molybdenum & its AlloysSilicon Carbidee钨Tungstenb - - Electrical Ceramicsc 2 - - ZirconcBoron Carbidee - - Carbon and Graphitec。