한 문장으로 된 정의
열팽창 계수(CTE)는 온도 변화에 따라 재료가 얼마나 팽창하거나 수축하는지를 정량화한 재료 특성으로, 일반적으로 섭씨 또는 켈빈 온도당 길이 변화의 분수로 표현됩니다.[C-영국 열량 단위]
상해
재료가 가열되면 분자가 분리되어 재료가 팽창합니다. CTE는 이러한 경향을 측정하여 엔지니어와 설계자에게 중요한 매개변수를 제공합니다. 고체의 경우 선형 열팽창 계수(α)가 가장 일반적으로 사용되며 다음 공식으로 정의됩니다.
α = ΔL / (L₀ × ΔT)
여기서 ΔL은 길이 변화, L₀은 원래 길이, ΔT는 온도 변화입니다. 아크릴(PMMA)과 같은 플라스틱은 일반적으로 금속이나 유리보다 CTE 값이 훨씬 높아 온도 변화에 따라 팽창과 수축이 더 크게 일어납니다.[위키피디아]
주요 구성 요소
선형 CTE(α):온도 변화 1도당 길이의 분수 변화(1/°C 또는 1/K).
체적 CTE:부피의 분수적 변화로, 일반적으로 등방성 재료의 선형 CTE의 약 3배입니다.
측정 방법:ASTM D696(팽창계수법) 및 ASTM E831(열기계 분석)과 같은 표준화된 시험이 플라스틱에 사용됩니다.[특수화학]
실제 적용: 아크릴(PMMA) 대 유리 및 금속
아크릴(PMMA)의 선형 CTE는 다음과 같습니다.5–9 × 10⁻⁵ /°C—강철보다 약 6~8배, 유리보다 8배 더 높습니다.[엔지니어링 툴박스]즉, 진열장, 가구, 보호 커버와 같은 아크릴 제품은 온도 변화에 따라 훨씬 더 크게 팽창하고 수축합니다. 예를 들어, 햇빛이 잘 드는 소매 공간에 있는 아크릴 진열대는 여름과 겨울 사이에 치수가 약간씩 변할 수 있습니다. 구조적 안정성을 확보하고 뒤틀림이나 접합부 파손을 방지하기 위해 설계자는 이러한 팽창을 제품 사양에 반영해야 합니다.
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관련 개념
열 변형 온도:하중을 받았을 때 재료가 변형되는 온도.
열전도도:재료가 열을 얼마나 잘 전도하는지.
PMMA 물리적 특성:CTE, 광학적 투명도, 충격 저항성이 포함됩니다.
선형 확장 대 체적 확장:선형 CTE는 길이에 적용되고, 체적 CTE는 부피 변화에 적용됩니다.
추가 읽기는 다음을 참조하세요.위키피디아의 열팽창그리고SpecialChem의 CTE 가이드.
