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        CTE（coefficient of thermal expansion），即熱膨脹系數(shù)。是物體由于溫度改變而有脹縮現(xiàn)象。CTE的變化能力以等壓(p一定)下，單位溫度變化所導(dǎo)致的長度量值的變化，即熱膨脹系數(shù)表示。各物體的熱膨脹系數(shù)不同，一般金屬的熱膨脹系數(shù)單位為1/度（攝氏）。

        線脹系數(shù)是指固態(tài)物質(zhì)當溫度改變攝氏度1度時，其某一方向上的長度的變化和它在20℃（即標準實驗室環(huán)境）時的長度的比值。大多數(shù)情況之下，此系數(shù)為正值。也就是說溫度變化與長度變化成正比，溫度升高體積擴大。但是也有例外，如水在0到4攝氏度之間，會出現(xiàn)負膨脹。而一些陶瓷材料在溫度升高情況下，幾乎不發(fā)生幾何特性變化，其熱膨脹系數(shù)接近0。

        CTE熱膨脹系數(shù)分類

        熱膨脹系數(shù)有線膨脹系數(shù)α、面膨脹系數(shù)β和體膨脹系數(shù)γ。簡單來說，膨脹系數(shù)是表征物體熱膨脹性質(zhì)的物理量，即表征物體受熱時其長度、面積、體積增大程度的物理量。長度的增加稱“線膨脹”，面積的增加稱“面膨脹”，體積的增加稱“體膨脹”，總稱之為熱膨脹。

        線膨脹系數(shù)

        對于可近似看做一維的物體，長度就是衡量其體積的決定因素，這時的熱膨脹系數(shù)可簡化定義為：單位溫度改變下長度的增加量與的原長度的比值，這就是線膨脹系數(shù)。

        線膨脹系數(shù)有時也稱為線彈性系數(shù)（linear expansivity），表示材料膨脹或收縮的程度。分為某一溫度點的線膨脹系數(shù)和某一溫度區(qū)間的線膨脹系數(shù)，后者稱為平均線膨脹系數(shù)。前者是單位長度的材料每升高一度的伸長量；平均線膨脹系數(shù)是單位長度的材料在某一溫度區(qū)間，每升高一度溫度的平均伸長量。

        耐火材料線膨脹系數(shù)的常用測量方法有：頂桿式間接法、望遠鏡直讀法、激光法測量。

        CTE熱膨脹系數(shù)相關(guān)因素

        1、熱容

        熱膨脹是固體材料受熱以后晶格振動加劇而引起的容積膨脹，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即為熱容。因此熱膨脹系數(shù)與熱容密切相關(guān)，并與熱容有著相似的規(guī)律。即在低溫時，膨脹系數(shù)也像熱容一樣按T3規(guī)律變化，0 K時，α、c趨于零；高溫時，因有顯著的熱缺陷等原因，使α仍有一個連續(xù)的增加。圖為Al2O3的熱膨脹系數(shù)和熱容隨溫度變化的關(guān)系曲線，從圖中可看出，在寬廣的溫度范圍內(nèi)，這兩條曲線近似平行，變化趨勢相同。

        2、結(jié)合能和熔點

        固體材料的熱膨脹與點陣中質(zhì)點的位能有關(guān)，而質(zhì)點的位能是由質(zhì)點間的結(jié)合力特性所決定的。質(zhì)點間的作用力越強，質(zhì)點所處的勢阱越深，升高同樣溫度，質(zhì)點振幅增加得越少，相應(yīng)地熱膨脹系數(shù)越小。當晶體結(jié)構(gòu)類型相同時，結(jié)合能大的材料的熔點也高，也就是說熔點高的材料膨脹系數(shù)較小。

        CTE熱膨脹系數(shù)影響因素

        1、化學(xué)礦物

        熱膨脹系數(shù)與材料的化學(xué)組成、結(jié)晶狀態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)、鍵的強度有關(guān)。組成相同，結(jié)構(gòu)不同的物質(zhì)，膨脹系數(shù)不相同。通常情況下，結(jié)構(gòu)緊密的晶體，膨脹系數(shù)較大；而類似于無定形的玻璃，往往有較小的膨脹系數(shù)。鍵強度高的材料一般會有低的膨脹系數(shù)。

        2、相變

        材料發(fā)生相變時，其熱膨脹系數(shù)也要變化。純金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變時，點陣結(jié)構(gòu)重排伴隨著金屬比容突變，導(dǎo)致線膨脹系數(shù)發(fā)生不連續(xù)變化。

        3、合金元素

        簡單金屬與非鐵磁性金屬組成的單相均勻固溶體合金的膨脹系數(shù)介于內(nèi)組元膨脹系數(shù)之間。而多相合金膨脹系數(shù)取決于組成相之間的性質(zhì)和數(shù)量，可以近似按照各相所占的體積百分比，利用混合定則粗略計算得到。

        4、織構(gòu)

        單晶或多晶存在織構(gòu)，導(dǎo)致晶體在各晶向上原子排列密度有差異，導(dǎo)致熱膨脹各項異性，平行晶體主軸方向熱膨脹系數(shù)大，垂直方向熱膨脹系數(shù)小。

        5、內(nèi)部

        內(nèi)部裂紋及缺陷也會對熱膨脹系數(shù)產(chǎn)生影響。

        塑料材料線性膨脹系數(shù)大，其注塑后產(chǎn)品熱脹冷縮的幅度大。工程塑料的比熱容比金屬及無機材料大，一般為1-2kj/(kg·K），是鋼鐵材料的2-4倍。工程塑料的線膨脹系數(shù)比金屬和陶瓷大，是金屬材料的3-10倍，因此，工程塑料制品容易因溫度變化而影響尺寸的穩(wěn)定性。

        全球多元化化工企業(yè)沙特基礎(chǔ)工業(yè)公司(SABIC)推出了ULTEM™ 3310TD樹脂，新型ULTEM 3310TD樹脂的CTE熱膨脹系數(shù)僅為~38 ppm/C，比普遍用于多模光纖收發(fā)鏡頭的ULTEM™ 1010樹脂降低了30%，同時保持85%以上的近紅外傳輸率，非常適合用于單模光纖系統(tǒng)中的光學(xué)收發(fā)準直器鏡頭。