熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)的應(ying)用

熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)是(shi)材料(liao)的壹項(xiang)重要熱學(xue)，如(ru)普通(tong)陶(tao)瓷坯(pi)和釉的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)相(xiang)適(shi)應(ying)是(shi)很重要的。當釉的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)適(shi)當地(di)小(xiao)於坯(pi)的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)時(shi)，制品(pin)的機械強度(du)得到(dao)提高。釉(you)的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)比(bi)坯(pi)小(xiao)，則燒成(cheng)後的制品在(zai)冷卻(que)過(guo)程(cheng)中(zhong)，表(biao)面釉層(ceng)的收縮(suo)比坯(pi)小(xiao)，從而(er)使釉(you)層中(zhong)存(cun)在著(zhe)壹(yi)個(ge)壓(ya)應(ying)力，而(er)均(jun)勻(yun)分布(bu)的預壓應(ying)力，能(neng)明(ming)顯地(di)提(ti)高(gao)脆(cui)性(xing)材料(liao)的機械強度(du)，同(tong)時(shi)認(ren)為(wei)這(zhe)壹壓(ya)應(ying)力也(ye)抑(yi)制了釉(you)層的微裂紋(wen)產(chan)生(sheng)及發(fa)展(zhan)，因(yin)而(er)使(shi)其(qi)強度(du)提高(gao)。反之，當(dang)釉(you)層(ceng)的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)比(bi)坯(pi)體(ti)大(da)，則(ze)在釉層中(zhong)形(xing)成(cheng)張(zhang)應(ying)力，對(dui)強(qiang)度(du)不利(li)，而(er)且(qie)過(guo)大的張(zhang)應(ying)力還(hai)會(hui)使(shi)釉(you)層龜(gui)裂。同(tong)樣(yang)，釉(you)層(ceng)的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)也(ye)不能(neng)比坯(pi)體(ti)小(xiao)得太(tai)多(duo)，否(fou)則會(hui)使(shi)釉層剝落而(er)造(zao)成(cheng)缺陷。又如(ru)陶(tao)瓷材料(liao)與其他(ta)材料(liao)復合(he)使(shi)用時(shi)，例如(ru)在電子(zi)管生(sheng)產中(zhong)，較(jiao)常(chang)見的是(shi)與金屬材料(liao)相(xiang)封(feng)接(jie)，為(wei)了(le)封接得嚴(yan)密可靠(kao)，除了(le)必(bi)須考慮陶(tao)瓷材料(liao)與焊料(liao)的結(jie)合(he)外，還應(ying)使(shi)陶(tao)瓷和金屬的膨脹(zhang)系(xi)數(shu)盡(jin)可能(neng)接近(jin)。

    材料(liao)的熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)對(dui)其體(ti)積穩(wen)定(ding)性(xing)與熱震(zhen)穩(wen)定(ding)性(xing)有(you)直(zhi)接影(ying)響(xiang)。熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)大(da)，材料(liao)的熱脹冷縮(suo)體積變化大，內部產生(sheng)的熱應(ying)力也(ye)大(da)，容易導致(zhi)材料(liao)破(po)裂。因(yin)此(ci)，熱膨脹(zhang)系(xi)數(shu)大(da)的材料(liao)，體積穩(wen)定(ding)性(xing)不好(hao)，熱震(zhen)穩(wen)定(ding)性(xing)差。反之，體(ti)積穩(wen)定(ding)性(xing)和熱震(zhen)穩(wen)定(ding)性(xing)都好(hao)。

    由(you)於鋼(gang)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變的同(tong)時(shi)伴(ban)隨十分明(ming)顯的體積效(xiao)應(ying)，用膨脹(zhang)法(fa)分析(xi)鋼(gang)的加熱、等溫(wen)、連續(xu)冷卻(que)和回火(huo)過(guo)程(cheng)中(zhong)的轉(zhuan)變非(fei)常有(you)效。鋼(gang)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變產(chan)生(sheng)的體積效(xiao)應(ying)要引(yin)起(qi)材料(liao)膨脹(zhang)、收(shou)縮(suo)，並疊加在(zai)加熱或冷卻(que)過(guo)程(cheng)中(zhong)單(dan)純(chun)因(yin)溫(wen)度(du)改(gai)變引(yin)起(qi)的膨脹(zhang)和收縮(suo)上。顯(xian)然在組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變的溫度(du)範(fan)圍(wei)內，由(you)於附加的膨脹(zhang)效(xiao)應(ying)，導致(zhi)膨脹(zhang)曲(qu)線(xian)偏(pian)離壹般(ban)規(gui)律(lv)，致(zhi)使(shi)在組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變開(kai)始和終了時(shi)，曲(qu)線(xian)出(chu)現拐折，拐折點(dian)即(ji)對應(ying)轉(zhuan)變的開(kai)始及終了溫度(du)。

    由(you)膨脹(zhang)曲(qu)線(xian)正確確(que)定(ding)組(zu)織(zhi)轉(zhuan)變臨界(jie)點(dian)有(you)兩種(zhong)方(fang)法(fa)。壹(yi)種(zhong)方(fang)法(fa)取膨脹(zhang)曲(qu)線(xian)上(shang)偏離單純(chun)熱膨脹(zhang)規(gui)律的開(kai)始點(dian)，即(ji)切(qie)離點(dian)為(wei)拐折點(dian)。該(gai)法(fa)從理(li)論上(shang)講(jiang)是(shi)正確的，但(dan)判斷(duan)切(qie)離點(dian)時(shi)易受主觀因(yin)素(su)影(ying)響(xiang)，為減(jian)少(shao)目測(ce)誤(wu)差，須用膨脹(zhang)儀測(ce)量，得(de)到(dao)細而清(qing)晰(xi)的膨脹(zhang)曲(qu)線(xian)。第(di)二(er)種方(fang)法(fa)是(shi)取膨脹(zhang)曲(qu)線(xian)上(shang)四(si)個(ge)極(ji)值(zhi)點(dian)a、b、c、d所(suo)對(dui)應(ying)的溫度(du)分別(bie)作(zuo)為(wei)Aa、Ab和Ac、Ad點(dian)，顯(xian)然如(ru)此(ci)確(que)定(ding)的溫度(du)與實(shi)際轉(zhuan)變溫(wen)度(du)間存(cun)在壹(yi)定(ding)的誤(wu)差，僅適於作(zuo)對(dui)比(bi)分(fen)析(xi)。