熱膨脹系數英文解釋翻譯、熱膨脹系數的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 coefficient of expansion due to heat; coefficient of thermal expansion
thermal expansivity

分詞翻譯：

熱的英語翻譯：

ardent; caloric; craze; eager; fever; heat; hot; warm
【化】 heat
【醫】 calor; cauma; febris; fever; fievre; heat; hyperthermia; hyperthermy
phlegmasia; phlegmonosis; pyreto-; pyro-; therm-; thermo-

膨脹系數的英語翻譯：

【醫】 coefficient of expansion

專業解析

熱膨脹系數（Coefficient of Thermal Expansion, CTE）是描述材料在溫度變化時尺寸或體積變化特性的物理參數。其定義為：單位溫度變化下，材料長度（線性膨脹系數）或體積（體膨脹系數）的相對變化率。該參數對工程材料的選擇、熱應力分析及精密儀器設計至關重要。

一、術語定義與分類

線性熱膨脹系數（α）
表示材料在溫度變化時沿某一方向的長度變化率，數學表達式為：

$$ alpha = frac{1}{L_0} cdot frac{dL}{dT} $$

其中 ( L_0 ) 為初始長度，( dL/dT ) 是長度隨溫度的變化率。單位為K⁻¹ 或℃⁻¹（兩者數值等價）。
體膨脹系數（β）
描述材料體積隨溫度的變化，與線性系數的關系為 ( beta approx 3alpha )（適用于各向同性材料）。

二、物理機制與影響因素

熱膨脹源于原子熱振動導緻的平均原子間距增大。溫度升高時，原子振動幅度增加，勢能曲線不對稱性使平衡位置偏移，宏觀表現為膨脹。影響因素包括：

晶體結構：各向異性材料（如石墨）在不同方向膨脹系數差異顯著。
化學鍵強度：強鍵材料（如金剛石，α≈1×10⁻⁶ K⁻¹）膨脹系數低于弱鍵材料（如鉛，α≈29×10⁻⁶ K⁻¹）。
相變溫度：材料在相變點附近膨脹系數可能突變。

三、工程應用實例

複合材料設計：電子封裝中需匹配芯片（矽，α≈2.6×10⁻⁶ K⁻¹）與基闆（如FR-4，α≈15×10⁻⁶ K⁻¹）的膨脹系數，防止熱循環失效。
精密儀器：光學望遠鏡鏡筒采用超低膨脹玻璃（如ULE®, α≈0±30×10⁻⁹ K⁻¹）保障尺寸穩定性。
熱應力控制：航空發動機渦輪葉片的熱障塗層（α≈9×10⁻⁶ K⁻¹）需與合金基體（α≈12×10⁻⁶ K⁻¹）梯度匹配。

四、權威參考文獻

《材料科學與工程基礎》（Callister & Rethwisch）：系統闡述熱膨脹的原子機制及測量标準（如ASTM E228）。
NIST材料數據庫：提供金屬、陶瓷等材料的實測膨脹系數數據（如銅α=16.5×10⁻⁶ K⁻¹@20℃）。
《固體物理導論》（Kittel）：從晶格動力學推導熱膨脹系數理論模型。

術語對照

中文：熱膨脹系數（rè péng zhàng xì shù）
英文：Coefficient of Thermal Expansion (CTE)
日文：熱膨張係數（netsubōchō keisū）
德文：Wärmeausdehnungskoeffizient

網絡擴展解釋

熱膨脹系數（Coefficient of Thermal Expansion, CTE）是描述材料在溫度變化時尺寸相對變化程度的物理量，其詳細解釋如下：

一、定義與基本原理

熱膨脹系數分為兩種類型：

線膨脹系數（CLTE）：衡量材料受熱後長度方向的相對變化，計算公式為：
$$ alpha = frac{Delta L / L_0}{Delta T} $$
其中，$Delta L$為長度變化量，$L_0$為初始長度，$Delta T$為溫度變化量。
體膨脹系數：表征材料體積隨溫度變化的程度，約為線膨脹系數的3倍（適用于各向同性材料）。

從微觀角度，溫度升高會加劇材料内部原子的熱振動，導緻原子平均間距增大，從而引發宏觀膨脹。

二、物理意義與特性

物理意義：定量反映了材料受熱沖擊時的幾何形變能力，是電子器件散熱設計、建築工程等領域的關鍵參數。
特性：
- 通常為正值（溫度升高時材料膨脹），但某些特殊材料（如負熱膨脹材料）可能表現為負值；
- 與材料成分、溫度範圍密切相關，例如金屬的線膨脹系數普遍高于陶瓷。

三、單位與典型值

單位：線膨脹系數常用單位為1/℃ 或ppm/℃（1 ppm = 百萬分之一）；體膨脹系數單位為1/℃³。
典型值示例：
- 鋁：約23 ppm/℃；
- 銅：約17 ppm/℃；
- 玻璃：約8.5 ppm/℃。

四、實際應用中的注意事項

在電子封裝或機械裝配中，若導熱矽膠片等材料的熱膨脹系數與接觸材料（如金屬、陶瓷）不匹配，可能因溫度循環産生應力，導緻界面剝離或器件損壞。因此，選材時需優先考慮CTE的適配性。

如需更具體的材料數據或實驗測定方法，可參考權威文獻或行業标準（如ASTM E831）。