溫度和熱膨脹

  固體的膨脹系數(shù)對(duì)溫度的依賴關(guān)系和比熱相似。但是，當(dāng)溫度遠(yuǎn)低于德拜溫度時(shí)，膨脹系數(shù)（a）變得很小，難以測(cè)量。為了解決此問題，可借助于格瑞耐森式。實(shí)際上使用總線型收縮率來估計(jì)熱應(yīng)力還是比較方便的。膨脹系數(shù)的數(shù)據(jù)就可用在溫度T和某個(gè)參考溫度之間的總的線型收縮和在該參考溫度下的長(zhǎng)度之比。

  1大多數(shù)金屬材料從室溫冷到液氮溫度時(shí)，它們的長(zhǎng)度收縮0.2%-0.4%，如從液氮溫度降到液氦溫區(qū)時(shí)，材料解百納上沒有再繼續(xù)收縮了，因此，從液氮溫度降到液氦溫度的收縮率只有從室溫降到液氮溫度的收縮率的1/10以下。如果粗略估計(jì)熱應(yīng)力或進(jìn)行應(yīng)力試驗(yàn)室，只要考慮到液氮溫度就行了。

  2銅和不銹鋼的熱膨脹率差不多相同，黃銅和德銀很相近，在低溫下采用這兩種材料配對(duì)相連時(shí)，熱應(yīng)力可能較小。

  3如果同種材料溫度熱導(dǎo)率比熱的值小時(shí)，冷卻工程中葉可能產(chǎn)生較大的應(yīng)力。如塑料在冷卻時(shí)，常常由于冷卻不均勻，各部分收縮情況不同，內(nèi)應(yīng)力太大而斷裂。

但聚四氟乙烯是在低溫下還 有展性的一種塑料，人們常用它來做活塞密封環(huán)，不過得采取一些特別措施，將其里面加彈性漲圈。如用做閥座時(shí)，采用液氮預(yù)冷冷縮裝備。

  4低溫裝置中常用幾根支持桿或抽空懸掛等問題，如果所用材料不同，低溫下就可能由于冷形變?cè)斐裳b置傾斜，甚至有時(shí)候內(nèi)部溫度比較低的部分傾斜太多，以致和溫度較高的外部真空封套接觸發(fā)生短路，漏熱過多。