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(1)熱(rè)膨(péng)脹(zhàng)和結(jié)合(hé)能,熔(róng)點的(dí)關(guān)係(xì)
由於固體(tǐ)材料的熱(rè)膨(péng)脹(zhàng)與晶體點(diǎn)陣(zhèn)中質(zhì)點的位能(néng)性質(zhì)有(yǒu)關,而質點的(dí)位能(néng)性(xìng)質是由質(zhì)點(diǎn)間的(dí)結(jié)合力(lì)特性(xìng)所(suǒ)決定的。質點(diǎn)間結(jié)合力越(yuè)強,則位(wèi)阱(jǐng)深而狹(xiá),升(shēng)高(gāo)同樣溫(wēn)度差△t,質(zhì)點(diǎn)振(zhèn)幅增(zēng)加得較少(shǎo),故平(píng)均(jūn)位(wèi)置(zhì)的位移量增加(jiā)得較(jiào)少,因(yīn)此熱膨(péng)脹(zhàng)係數(shù)較小。
一般(bān)晶體的結(jié)構(gòu)類型相(xiāng)同(tóng)時,結合(hé)能(néng)大(dà)的熔點也(yě)較高,所(suǒ)以通(tōng)常熔點(diǎn)高(gāo)的膨脹(zhàng)係(xì)數也小。根據實驗還得(dé)出(chū)某(mǒu)些(xiē)晶體(tǐ)熱膨脹係數(shù)α與熔點T熔間的(dí)經(jīng)驗關(guān)係(xì)式:

(2)熱(rè)膨脹(zhàng)和熱(rè)容的關(guān)係(xì)
熱膨(péng)脹是因(yīn)為固體材(cái)料受熱(rè)以後(hòu)晶(jīng)格振(zhèn)動加(jiā)劇(jù)而(ér)引(yǐn)起(qǐ)的(dí)體積(jī)膨脹。而晶格(gé)振動的(dí)激化就是(shì)熱運(yùn)動能量的增大(dà)。升高(gāo)單(dān)位溫度時能(néng)量(liáng)的(dí)增量也就(jiù)是(shì)熱容(róng)的(dí)定(dìng)義。所以熱(rè)膨脹係(xì)數顯(xiǎn)然與(yǔ)熱容密切(qiē)相關而(ér)有(yǒu)著相(xiāng)似的規律。圖(tú)4.1-33表示 Al2O3的(dí)熱膨脹(zhàng)係(xì)數和熱容(róng)對(duì)溫度的關係曲(qū)綫(xiàn),可以看(kàn)出(chū)這(zhè)兩(liǎng)條曲綫近於平行,變化(huà)趨勢相同(tóng),即(jí)兩(liǎng)者的(dí)比(bǐ)值(zhí)接(jiē)近(jìn)於(yú)恒值,其他的物(wù)質也(yě)有(yǒu)類似的規(guī)律。在0K時a和(hé)c都(dū)趨(qū)於(yú)零(líng)。通(tōng)常由於(yú)高溫時(shí)有顯著(zhù)的熱(rè)缺陷等(děng)原(yuán)因,使(shǐ)α仍(réng)可(kě)以有一(yī)個(gè)連續的增加(jiā)。

圖(tú)4.1-33 Al2O3的(dí)熱容(róng),膨脹(zhàng)係(xì)數(shù)與溫度關(guān)係(xì)

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