有材料受到加熱後 不會膨脹嗎?

  我們都知道“熱脹冷縮”,即材料在受熱時體積會膨脹,在遇冷時體積會收縮。“熱脹冷縮”是大多數材料都遵循的規律,但是在一些特定條件下,也有一些材料反其道而行之,在受熱時,體積卻縮小了。

  首先,正常情況下,熱收縮性橡膠等高分子聚合物的分子鏈是展開的,當橡膠受熱時,橡膠的分子鏈就會捲曲起來,造成橡膠體積縮小。

  其次,水在0℃~4℃時會冷脹熱縮,當溫度超過4℃,水又會恢復熱脹冷縮。水的反常膨脹受到兩種因素的影響:一方面,0℃左右的水中存在締合水分子(多個水分子連在一起)。隨溫度升高,大的締合水分子逐漸瓦解,變成三分子、雙分子締合水分子和單個水分子,這些小的締合水分子可以“嵌入”大的締合水分子中,因此,水的體積會減小。另一方面,隨着溫度升高,水分子的運動速度加快,分子間的距離會逐漸加大,水的體積會增大。在這兩種作用的影響下,水的體積出現了隨溫度升高,先縮小後膨脹的特點。

  最後,負熱膨脹化合物在一定溫度範圍內,也會發生熱縮現象。例如,鎢酸鋯在-273℃~770℃間,都會隨溫度升高而收縮,這是由它特殊的晶體結構造成的。

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