Modèle dilatation thermique

Coefficients de dilatation thermique calculés et expérimentaux pour certains verres homogènes disponibles dans le commerce pour un solide, nous pouvons ignorer les effets de la pression sur le matériau, et le coefficient de dilatation thermique volumétrique peut être écrit: [5] pour un idéal gaz, la dilatation thermique volumétrique (c.-à-d. variation relative du volume due au changement de température) dépend du type de processus dans lequel la température est changée. Deux cas simples sont la pression constante (un processus isobare) et le volume constant (un processus isochorique). La dilatation thermique est la tendance de la matière à changer sa forme, sa surface et son volume en réponse à un changement de température. [1] ce modèle analyse la dilatation thermique dans un dispositif MEMS, tel qu`un microgyroscope, où la dilatation thermique doit être minimisée. L`appareil est fabriqué à partir de l`alliage de cuivre-béryllium UNS C17500 et utilise des propriétés de matériau dépendant de la température de la bibliothèque de matériaux. La dilatation thermique est également utilisée dans les applications mécaniques pour s`adapter aux pièces les unes sur les autres, par exemple une douille peut être montée sur un arbre en rendant son diamètre intérieur légèrement plus petit que le diamètre de l`arbre, puis en le chauffant jusqu`à ce qu`il s`adapte au-dessus de l`arbre, et lui permettant de refroidir après qu`il a été poussé sur l`arbre, obtenant ainsi un «ajustement de rétrécissement». Le raccord rétractable à induction est une méthode industrielle commune pour préchauffer les composants métalliques entre 150 ° c et 300 ° c, ce qui les provoque à se développer et à permettre l`insertion ou le retrait d`un autre composant. La dilatation thermique diminue généralement avec l`augmentation de l`énergie de liaison, qui a également un effet sur le point de fusion des solides, donc, les matériaux de point de fusion élevés sont plus susceptibles d`avoir une dilatation thermique plus faible. En général, les liquides augmentent légèrement plus que les solides. L`expansion thermique des verres est plus élevée par rapport à celle des cristaux.

[3] à la température de transition du verre, les réarrangements qui se produisent dans un matériau amorphe conduisent à des discontinuités caractéristiques du coefficient de dilatation thermique et de la chaleur spécifique. Ces discontinuités permettent la détection de la température de transition du verre où un liquide surrefroidi se transforme en verre. [4] dans un solide ou un liquide, il y a un équilibre dynamique entre les forces cohésives tenant les atomes ou les molécules ensemble et les conditions créées par la température; des températures plus élevées impliquent une plus grande distance entre les atomes. Différents matériaux ont des forces de collage différentes et donc des coefficients d`expansion différents. Les matériaux avec des structures anisotropes, tels que les cristaux (avec une symétrie inférieure à la cubique, par exemple les phases martensitiques) et de nombreux composites, auront généralement des coefficients d`expansion linéaire différents α L {displaystyle {frac {} {}} alpha _ {L}} dans différents Directions. Par conséquent, l`expansion volumétrique totale est répartie de manière inégale entre les trois axes. Si la symétrie cristalline est monoclinique ou triclinique, même les angles entre ces axes sont sujets à des changements thermiques. Dans de tels cas, il est nécessaire de traiter le coefficient de dilatation thermique comme un tenseur avec jusqu`à six éléments indépendants.