(1)熱膨脹和結合能、熔點的關(guan) 係
由於(yu) 固體(ti) 材料的熱膨脹與(yu) 晶體(ti) 點陣中質點的位能性質有關(guan) ,而質點的位能性質是由質點間的結合力特性所決(jue) 定的。質點間結合力越強,則位阱深而狹,升高同樣溫度差△t,質點振幅增加得較少,故平均位置的位移量增加得較少,因此熱膨脹係數較小。
一般晶體(ti) 的結構類型相同時,結合能大的熔點也較高,所以通常熔點高的膨脹係數也小。根據實驗還得出某些晶體(ti) 熱膨脹係數α與(yu) 熔點T熔間的經驗關(guan) 係式:
(2)熱膨脹和熱容的關(guan) 係
熱膨脹是因為(wei) 固體(ti) 材料受熱以後晶格振動加劇而引起的體(ti) 積膨脹。而晶格振動的激化就是熱運動能量的增大。升高單位溫度時能量的增量也就是熱容的定義(yi) 。所以熱膨脹係數顯然與(yu) 熱容密切相關(guan) 而有著相似的規律。圖4.1-33表示 Al2O3的熱膨脹係數和熱容對溫度的關(guan) 係曲線,可以看出這兩(liang) 條曲線近於(yu) 平行,變化趨勢相同,即兩(liang) 者的比值接近於(yu) 恒值,其他的物質也有類似的規律。在0K時a和c都趨於(yu) 零。通常由於(yu) 高溫時有顯著的熱缺陷等原因,使α仍可以有一個(ge) 連續的增加。
圖4.1-33 Al2O3的熱容、膨脹係數與(yu) 溫度關(guan) 係
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