Коэффициент теплового термического расширения

Кроме объемного коэффициента термического расширения Хь может быть определен коэффициент линейного теплового (термического) расширения (по линейному размеру I) [c.232]

Тепловое расширение. Детали из реактопластов начинают все больше и больше применяться в машино- и автомобилестроении, поскольку они имеют более низкую стоимость, чем аналогичные детали из металла. Вследствие того, что пластмассовые детали применяются в основном в сочленениях с деталями из металла, важнейшим условием их совместного использования является сопоставимость коэффициентов термического расширения пластика и металла. Коэффициенты термического расширения полимеров почти не зависят от температуры (табл. 10.7) и монотонное возрастание коэффициента с повышением температуры настолько мало, что в большинстве случаев им можно пренебречь, Зависи- [c.164]

Наконец, если некристаллический полимер является сеточным (или пространственно-сшитым) эластомером, то он характеризуется термомеханической кривой типа 2. Узлы пространственной сетки препятствуют относительному перемещению полимерных цепей. Поэтому при высоких температурах вязкое течение не наступает и эластомер не замечает температуры Гф.т. Температурная область высокой эластичности расширяется, и ее верхней границей становится граница химического разложения полимера. Такими деформационными свойствами обладают и сеточные полимерные материалы типа резин, которые необычны по сочетанию ряда свойств. Они способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела, но по другим свойствам близки к жидкостям и газам. Так, низкомолекулярные жидкости и резины по структуре — некристаллические тела. Их коэффициенты теплового расширения и сжимаемости близки между собой, но намного больше (на один-два порядка), чем у низкомолекулярных твердых тел. Коэффициенты их объемного термического расширения равны 3,6-10- К для газов, (Зч-5) 10 К для металлов, а для жидкостей и резины они имеют промежуточные значения и практически совпадают между собой и близки к (ЗЧ-б) 10 К . Коэффициенты сжимаемости равны 10 МПа- для воздуха при давлении 0,1 МПа (1 атм), 10 Па для металлов, а для жидкостей и резин они близки и на два десятичных порядка отличаются от металлов (10 3 МПа- ). [c.33]

Теплоты и температуры фазовых переходов. Расчеты термодинамических функций веществ в твердом состоянии проводились для равновесных модификаций этих веществ. По мере повышения температуры твердые вещества могут иметь фазовые переходы, сопровождающиеся тепловыми эффектами. Различают фазовые переходы первого рода, при которых внутренняя энергия (и плотность) вещества изменяется скачком, и фазовые переходы второго рода, при которых не происходит скачкообразного изменения этих величин, однако их частные производные — теплоемкость, сжимаемость и коэффициент термического расширения — изменяются скачком в точке превращения. [c.145]

Основная доля усадки связана с различиями в коэффициентах теплового (термического) расширения х резины и формы [c.232]

Повышение коэффициента линейного термического расширения пресскомпозиции а пропорционально увеличивает усадку, что сравнительно просто установить, если в качестве меры величины теплового расширения принять разность между размерами детали, охлажденной непосредственно после прессования, и размерами охлажденной детали после повторного нагревания. При этом точное измерение усадочных свойств невозможно, так как повторное нагревание связано с потерей летучих и другими объемными изменениями, но по внешнему виду характерных кривых охлаждения можно уверенно судить о существенном влиянии коэффициента а на усадку. [c.37]

Сшитые полимеры (резины) способны восстанавливать свою форму после разгрузки, как и упругие твердые тела. Но по другим свойствам они близки к жидкостям. Низкомолекулярные жидкости и сшитые полимеры имеют близкие по значению коэффициенты теплового расширения и сжимаемости, и притом намного большие, чем у твердых тел. Те и другие подчиняются закону Паскаля. Так, коэффициенты объемного термического расширения для газов составляют 3,6-10 град , для металлов 6-10 град , но для органических жидкостей и полимеров они близки между собой 10-10 и 3—6-10 град . Коэффициенты изотермической сжимаемости приблизительно равны для воздуха 1 см 1кГ (при давлении 1 атм), для металлов 10 см 1кГ, но для органических жидкостей и полимеров они близки и по величине на два десятичных порядка отличаются от значений для металлов (10 и 0,5-10 см кГ). [c.15]

Графит является одним из наиболее термостойких материалов ввиду сравнительно большой прочности при высоких температурах, малых модуля упругости и коэффициента теплового расширения в сочетании с высокой теплопроводностью. Термопрочность, как и прочность при силовом нагружении, является сложной характеристикой, зависящей от природы материала, размеров и формы испытуемого тела, условий внешнего воздействия. Поэтому, учитывая сложность точного расчета термических напряжений в реальных телах, стремятся выбирать критерии, которые могли бы служить мерой термостойкости материала. [c.111]

Однако оказалось, что экспериментально измеренные значения Qp, г ряда частично кристаллических полимеров изменяются пропорционально относительной упругой деформации е = Х—1, а знак теплового эффекта совпадает со знаком коэффициента линейного термического расширения образца а [124], в полном соответствии с основным уравнением термоэластичности твердых тел [c.175]

Свободная термогравитационная конвекция возникает под влиянием разности температур в различных точках текучей среды. В общем случае для заданной геометрии и при отсутствии других внешних воздействий гидродинамика и теплообмен при свободной тепловой конвекции определяются числом Прандтля и числом Грасгофа Gr = L A7/v2, где i — коэффициент объемного термического расширения среды, 1/К. С некоторым приближением достаточно развитое термогравитационное течение зависит при прочих равных условиях только от произведений [c.112]

Некоторые углеводороды и смолы при высокой температуре разлагаются и отгоняются паром, что приводит к подсушиванию кокса, его растрескиванию и отслаиванию от стенок труб. Отслаивание кокса от стенок является также следствием значительно различающихся коэффициентов теплового расширения кокса и металла. Поэтому даже в печах термического крекинга, где кокс плотно прилегает к стенкам труб, после паровой обработки он растрескивается и уносится потоком пара при нагреве до 550—650 °С. Однако продолжительная пропарка не всегда рациональна. Так, плотный осадок кокса в трубах печей установок каталитического крекинга после длительной паровой обработки не поддается разрушению, и воспламенить его довольно трудно. Поэтому для каждой печи опытным путем нужно определить оптимальное время пропарки. По окончании ее горелки гасят, перекрывают подачу пара, устанавливают заглушки, отсекающие трансферные трубопроводы, и монтируют тру- [c.190]

Для электродной промышленности, и особенно для изготовления электродов большого сечения, предпочтительны коксы с низким коэффициентом термического расширения. Очень важно учитывать КТР при подборе материалов шихты для изготовления электродов, так как слишком большое различие в значениях 41 по отношению к связующему приводит к возникновению трешин в заготовках в процессе обжига. Минимальный КТР обеспечиВ(ает повышенную стойкость электродов к тепловым ударам (значения КТР приведены в работах [27, 4Э]). [c.39]

Рентгенографический анализ при низких температурах применяется для изучения кристаллической структуры веществ, жидких или газообразных при обычной температуре, нахождения коэффициента термического расширения, уменьшения влияния тепловых колебаний при определении с повышенной точностью положения атомов и структуры монокристаллов и т, д. Для указанных целей используются низкотемпературные камеры и приставки для дифрактометров, Принципы охлаждения образцов могут быть различными, например обдувка парами сжиженных газов с достаточно низкой температурой кипения или газами, предварительно охлажденными до нужной температуры охлаждение за счет обливания образца холодной легко испаряющейся жидкостью или контакта с металлической поверхностью или стержнем, охлаждаемым, например, жидким азотом, гелием и т, д. [c.104]

Фазовые переходы второго рода (130)—переход от одной фазы к другой без теплового эффекта и изменения удельного объема, но с изменением теплоемкости, сжимаемости и коэффициента термического расширения. [c.315]

В различных кристаллографических направлениях термическое расширение графита анизотропно. Для кристаллов графита различают два компонента теплового расширения коэффициент тепло-вого расширения в направлении гексагональной оси щ ) и в на- [c.33]

На скорость коррозии стали большое влияние оказывают тепловые напряжения, разрушающие поверхностные защитные пленки из-за разных коэффициентов термического расширения металла и пленки, а также из-за воздействия пузырьков пара и выделения водорода. [c.10]

Усилению напряжений способствуют различия в коэффициентах термического расширения молибденового контейнера и кристалла, а также неравномерность его охлаждения за счет теплоотвода через контейнер и сквозь массу прозрачного для инфракрасных лучей кристалла. Неравномерность распределения температур по кристаллу вызывает неодинаковое тепловое расширение различных его участков, их упругое взаимодействие и, как следствие, возникновение в кристалле напряжений. Неравномерность температурного поля при выращивании кристаллов методом ГНК исследовалась при синтезе рубина и лейкосапфира [5]. Оказалось, что вблизи фронта кристаллизации температурный градиент в кристалле составляет 6—7 К/см, В пяти сантиметрах от фронта кристаллизации температурный градиент возрастает до 19—21 К/см и остается постоянным на протяжении 10 см. Общий перепад температур достигает 250 К. Вероятно, эта цифра действительна и для монокристаллов граната, выращиваемых методом ГНК. [c.184]

В ограниченной степени используются многие другие методы исследования, например измерения с помощью изотопов, оценка изменения сопротивления окисляющейся проволоки, окисление в условиях постоянного повышения температуры, измерение падения давления в замкнутом реакционном сосуде. Для испытаний в эксплуат ионных условиях следует учитывать такие факторы, как термические циклы уже указывалось, что защитная в изотермических условиях пленка может слущиваться (скалываться) при изменении температур, если, например, коэффициенты теплового расширения сплава и окислов сильно различаются между собой. [c.57]

Кварцевое стекло обладает ценными свойствами. Оно имеет очень малый коэффициент теплового расширения (коэффициент линейного расширения равен 54-10 на 1°). Поэтому кварцевая посуда термически очень стойка например, раскаленную докрасна кварцев ш колбу можно опустить в холодную воду, и она, в отличие от колбы из обычного стекла, не растрескивается. Кварцевое стекло прозрачно для ультрафиолетовых и инфракрасных лучей, В связи с этим изделия из кварцевого стекла используют в различных оптических приборах. Из кварцевого стекла изготовляют ртутные лампы (дуга Петрова в нарах ртути является источником ультрафиолетовых лучей). Эти лампы под названиями горное солнце или кварц широко используют в медицине. [c.292]

Коэффициент теплового (термического) расширения обычно сильно зависит от температуры. В большинстве случаев он увеличивается с температурой. Изменение коэффициента а с температурой для кристаллов ЫаС1 показано на рис. 2.1. Ход кривой можно рассматривать как характерный для термического поведения многих кристаллов. Из рисунка видно, что линейный коэффициент расширения с понижением температуры, т.е. с приближением к идеальному предельному состоянию стремится к нулю. [c.37]

Было найдено [84, 85], что в системе СзгО—РЬО—В2О3 можно получить стекла с весьма высоким коэффициентом линейного термического расширения (>1,9-10 ) и низкой температурой размягчения (<240°С). Это представляет большой практический интерес в технике спаивания стекла с металлами и нанесения стекловидных покрытий на металлы и сплавы, имеющие низкую, температуру плавления и высокое тепловое расширение. Предложены [86] составы стекла с высоким при 250° С удельным сопро- [c.84]

Относительная погрешность значений v, Vg и ig (удельный объем аморфного полимера в стеклообразном состоянии) находится в пределах 0,1—0,3 %. Очевидно, погрешность значений Va, которые находятся экстраполяцией кривой температурной зависимости удельного объема расплава полимера до 295 К, будет возрастать симбатно ширине температурного интервала от Тт До 295 К. Значения температурных коэффициентов удельных объемов v, Va, V и v получены в предположении линейной зависимости соответствующих удельных объемов от температуры. Значения dvJdT не приводятся вследствие анизотропии теплового расширения кристаллических решеток полимеров, которая видна из различия значений коэффициентов линейного термического расширения для различных параметров элементарной ячейки (табл. 2.2). [c.123]

Знание теплофизических характеристик необходимо при разработке покрытий теплообменной аппаратуры, электрических двигателей, э.пектроприборов, обмоток электрических машин, элементов радио- и электронной аппаратуры. Теплопроводность слоя пленки определяет чувствительность термоиндикаторных покрытий, а коэффициент теплового линейного расширения — значение термических напряжений в покрытиях. Теплофизические характеристики исходных красок, особенно порошковых, влияют на скорость их нагрева, а следовательно, и на продолжительность формирования покрытий. [c.139]

Кварцевая посуда. Излелия из кварцевого стекла обладают очень большой термической устойчивостью. Это объясняется ничтожной величиной коэффициента теплового расширения кварца. Кварцевая стеклянная посуда, нагретая до 800°, легко выдерживает внезапное охлаждение при погружении в холодную воду. Кварцевую посуду можно также нагревать до температуры ISOO . Однако при длительном нагревании при 1100—1200 кварцевое стекло постепенно расстекловывается, т. е. принимает кристаллическую структуру, и становится негодным к употреблению. [c.132]

Адгезия двух тел определяется близостью их по. мрностей, то есть интенсивностью молекулярных взаимодействий в этих телах и их совместимостью, то есть взаимной растворимостью, а также способностью к взаимному диффузионному проникновению частиц. При образовании полимерных покрытий вследствие усадки в плёнке возникают касательные напряжения, возрастающие с повышением толщины-нокрытия. Причиной нарушения адгезии часто являются не только эти внутренние напряжения, но и термические напряжения вследствие разности коэффициентов теплового расширения плёнки и подложки. Если плёнкообриующее вещество или клей в текучем состоянии яроникает в гл> бокие неровности поверхности или поры подложки, то после отверждения [c.54]

Использование в качестве наполнителей технического углерода и графита позволило разработать композиции с исключительно низким тепловым расширением, коэффициент термического расширения которых приближается к коэффициенту стали и других металлов. Усиешное применение фенопластов обусловливается сочетанием экономичности и улучшенных эксплуатационных свойств. [c.145]

Чтобы избел<ать некоторых часто встречающихся дефектов скорлуп (трещин, отслоения, низкой прочности прн растяжении), в состав формовочной массы вводят различные добавки [17—19]. Как уже указывалось выше, причиной растрескивания скорлупы является тепловое расширение формовочного песка при литье (см. табл. 14.2). Предотвратить появление трещин (помимо применения песков с низким коэффициентом термического расширения) можно путем введения в формовочную массу термопластичных добавок. Наиболее распространенной добавкой является модифицированная природная древесная смола, называемая винсолом, которая представляет собой смесь замещенных фенолов, производных природных смол п др. [19]. Винсол, применяемый в виде порошка или-хлоньев, имеет температуру размягчения 112°С (по методу кольца и шара ). Благодаря наличию фенольного кольца, винсол способен взаимодействовать с ГМТА, образуя термопластичную смолу с более высокой температурой плавления. Введение 0,25— 0,5% винсола (от массы песка) повышает стойкость материала к тепловому удару и снижает проникновение металла в поры. Однако добавление винсола в больших количествах приводит к снижению прочности формы при растяжении при нагревании, [c.217]

На рис. 43 приведены температурные зависимости коэффициентов линейного расширения высокосовершенного пиролитического графита марки УПВ-1Т, рассматриваемого как квазимонокристалл, которые дают представления об изменении а монокристалла. Аналогичным образом изменяются коэффициенты термического расширения кристаллов природного и пиролитического графита марки УПВ. Такой характер линейного расширения монокристалла и близких к нему материалов обусловлен тем, что у графита упругая константа 5зз >5,1, т.е. кристаллическая решетка может легко растягиваться в направлении оси с. При этом в поперечном направлении происходит сжатие, пропорциональное 513- При низких температурах эффект поперечного сжатия преобладает над тепловым расширением слоев, и коэффициент сид отрицателен. При температуре около 400 °С эти эффекты взаимно компенсируют друг друга. Выше указанной температуры тепловое расширение слоев [c.98]

При нагревании полуфабриката в процессе графитации одновременно протекают два процесса, обусловливающие объемные изменения в заготовках термическое расширение, определенное коэффициентом теплового расширения, и усадка. Последняя происходит вследствие структурной перестройки и уплотнения вещества. В зависимости от вида углеродного наполнителя превалирует тот или другой процесс, а, следовательно, и характер объемного изменения заготовок. Так, при графитации обожженных заготовок холодного прессования на основе непрокаленного [c.174]

Поскольку процесс теплообмена зависит от компонент скорости теплоносителя (см. уравнение (3.47)), то на интенсивность теплоотдачи в общем случае должны влиять все критерии гидродинамического подобия, от которых могут зависеть компоненты скоростей теплоносителя. Это критерии Рейнольдса (Ке = Фруда (Гг = Эйлера (Ей = Др/рш ), Галилея (Оа = д1 /м ), Архимеда (Аг = Др/(ру )). В теплообменных процессах разность плотностей среды Др в различных точках ее объема часто является следствием разности температур Д этой среды Др = pPДi, где (3, м -объемный коэффициент термического расширения вещества теплоносителя (среды). Подстановка выражения для Др в критерий Архимеда дает тепловой критерий Грасгофа Ог = который является мерой отношения произведения сил инерции и архимедовой подъемной силы к квадрату силы вязкого трения. Критерий Грасгофа определяет интенсивность естественной тепловой конвекции теплоносителя в поле силы тяжести. [c.235]

По данным таблицы видно, что на первой стадии нагревания сырого кокса происходит увеличение размеров межплоскостно-го расстояния ( ооз) и величины пакетов по оси с ( с ). При подъеме температуры до 400° С ещё не происходит никаких деструктивных процессов и поэтому данную область температур можно выбрать при изучении коэффициента термического расширения сырых коксов. В области температур 400—500 С для игольчатого и 400—600° С для рядового кокса наблюдается дальнейший рост 4>ог. но и интенсизность отражения линии 002 уменьшаются. В этом температурном интервале на эффект теплового расширения начинает накладываться эффект от перестройки структуры. Начинается деструкция боковых цепей, слои приобретают большую подвижность, ухудшается ориентация слоев. [c.115]

Керамика характеризуется низкой прочностью при растяжении в сочетании с высоким модулем Юнга, низкой ударной вязкостью. При высоких температурах одной из причин вьтхода из строя изделий из кера.мики является растрескивание. Это создает большие трудности при армировании ее волокнами, поскольку- недостаточное удлинение матрицы препятствует передаче нафузки на волокно. Поэтому волокна должны иметь более высокий модуль упругости, чем матрица. Ассортимент таких волокон ограничен. Обычно используют металлические волокна. При этом сопротивление растяжению растет незначительно, но существенно повышается сопротивление тепловым ударам. В зависимости от соотношения коэффициента термического расширения матрицы и волокна возможны случаи, когда прочность падает. [c.158]

КК 4 с волокнами карбида кремния. При практически равной прочности эти ККМ имеют преимущества перед аналогичными материалами с углеродными волокнами - повышенную стойкость к окислению при высоких температурах и значительно меньшую анизотропию коэффициента термического расширения. В качестве матрицы используют порошки боросиликатного, алюмосиликатного, литиевосиликатного стекла или смеси стекол. Волокна карбида кремния применяют в виде моноволокна или непрерывной пряжи со средним диаметром отдельных волокон 10 - 12 мкм ККМ, армированные моноволокном, по-лу чают горячим прессованием слоев из лент волокна и стеклянного порошка в среде аргона при температуре 1423К и давлении 6,9МПа. Керамический композит Si-Si , получаемый путем пропитки углеродного волокна (в состоянии свободной насыпки или в виде войлока) расплавом кремния, может содержать карбидную фазу в пределах 25 - 90%. Механические характеристики ККМ увеличиваются с ростом содержания Si . ККМ с волокнами углерода и карбида кремния обладают повышенной вязкостью разрушения, высокой удельной прочностью и жесткостью, малым коэффициентом теплового расширения. [c.159]

Коэффициент термического распшрения стеклокерамики (как и стекла) можно легко регулировать ее химическим составом. При этом могут быть достигнуты как крайне низкие значения коэффициента термического расширения (около нуля), так и весьма высокие (до 2-10 ). Поэтому возникает возможность подбирать коэффициент термического расширения стекло-керамического материала таким же, как, папример, у металлов. Это обстоятельство оказывается очень важным при создании герметичных сочленений металла с изделием из стеклокерамики. Стеклокерамические образцы с низким или даже нулевым коэффициентом термического расширения устойчивы к тепловым ударам. Это означает, что такие материалы не разрушаются под действием больших и резких колебаний температуры. [c.230]

Теп.тостойки, особенно тефлон. Обладают большим термическим коэффициентом теплового расширения. Фланцы должны быть затянуты при минимальной рабочей температуре [c.215]

Для ко.мпенсации разницы в термическом уходе фланцев и болтов применялись также штлнндрические шайбы из материала с низким коэффициентом теплового расширения (сплав Нило-40) Л. 112]. [c.249]

Согласно Дитцелю з, ионная структура стекла определяет также термическое расширение вплоть до интервала превращения и даже после него (см. ниже). Химическая стойкость против коррозии также диктуется строением стекла. Вообще говоря, коэффициент при низких температурах тем меньше, чем больше сила поля 2/д2 щелочного катиона. В кал1иевых силикатных стеклах расширение зависит от низкой силы связи между ионами калия и кислорода. Следовательно, катионы калия, находящиеся в каркасе более свободны и более подвержены колебаниям под действием тепловой энергии, чем катионы в силикатных стеклах, содержащих натрий и литий, структура которых сильнее связана электростатически.м притяжением. Дитцель подтвердил, что при высоких температурах коэффициент расширения натриево-силикатных стекол, при рассмотрении в зависимости от концентрации окиси натрия, перестает увеличиваться при содержании НагО выше 25 мол. %. Для калиевых стекол соответствующая предельная концентрация достигается при 20 мол. % КгО в литиевых же стеклах этот предел не достигается даже при 32 мол. % ЫгО. Эти предельные значения соответствуют стереометрическим условиям, которые характеризуются непрерывным разрыхлением каркаса и при указанных значениях — взаимным соприкосновением кислородных полиэдров катионов. Соответствующий низкотемпературный эффект цри этом исключается. Щелочная экстракция стекол также ограничена предельными значениями кон- [c.175]