体积膨胀系数（物理学概念）

体积膨胀系数

物理学概念

无论物质是哪种（固体、液体或气体）形态的变化，都称之为体膨胀。当物体温度改变1摄氏度时，其体积的变化和它在0℃时体积之比，叫做“体积膨胀系数”，或称“体胀系数”，符号用α表示。与体积膨胀系数有关的还有线胀系数。S136模具钢的温度每升高1℃所增加的长度与原来长度的比值，称为线胀系数。

定义

设在0℃时物质的体积为V0，在t℃时的体积为Vt，则体胀系数的定义式Vt=V0（1+αt）。

由于固体或液体的膨胀系数很小，为计算方便起见，在温度不甚高时，可直接用下式计算，无需再求0℃时的体积V0

V2=V1。

式中V1是在t1℃时的体积，V2是在t2℃时的体积。这一式只适用于固体或液体，因为气体物质的膨胀系数值较大，不能运用此式。

钢筋锈蚀原理

根据X射线和化学分析结果，全面分析了混凝土中钢筋锈蚀的机理。在此基础上推算出钢筋锈蚀体积膨胀系数的理论值，并根据现场多组实测值给出钢筋锈蚀体积膨胀系数的统计结果。

由理论分析知，钢筋锈蚀体积膨胀系数为1.79～2.56，平均值为2.18，密度取中间值时为2.12。

为了确定理论分析的合理取值并对理论分析值进行验证，对挡风架钢筋锈蚀体积膨胀进行检测。为确定钢筋原始直径，选择混凝土保护层比较厚、构件表面完整、无锈胀裂缝和渗出锈液部位，凿掉保护层，清理钢筋上附着的砂浆等，用游标卡尺依步长20度旋转测量钢筋直径，以一组9个测量值的平均值作为所测部位钢筋原始直径，以此方法对挡风架12钢筋共检测15个部位，所得钢筋原始直径均值为12.0mm，均方差为0.09mm。

将理论计算值与实测值的统计结果比较可以看出，二者吻合较好，理论分析计算所得最低值与最高值的平均值与实测数据的均值仅相差7%。理论值的变化范围较窄，实测值的变化范围较宽。其主要原因在于钢筋原始直径取12.0mm与实际值有偏差，锈蚀层不规则造成实测准确度受限制。

合金线膨胀

采用很多不同工艺来降低Al-Si合金的线膨胀及各种性能，从理论角度来对其进行分析、因此对Al-Si合金的线膨胀系数从理论方面去分析研究是十分必要的，这不仅给生产，也为进一步提高Al-Si合金的力学性能提供理论依据。采用德国进口的DIL402C高温膨胀仪来对Al-Si合金的线膨胀系数进行测定和分析研究，初步探讨其内在规律。

参考资料

1.S136的线胀系数(热膨胀系数)·苏州浩凯模具钢材有限公司