
こんにちわ、美湖エンジニアリングの神林です。
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***線熱膨張係数とは***
線熱膨張係数(せんねつぼうちょうけいすう)とは、温度が1℃(または1K)上昇したときに、材料の長さがどれくらいの割合で変化するかを示す物性値です。単位は「/℃」または「/K」となります。
この現象は、材料を構成する原子の振動に起因します。材料に熱が加わると原子の振動が活発になり、原子同士の平均距離が広がります。このミクロな変化が積み重なることで、材料全体の寸法が大きくなる、これが熱膨張や熱伸びの原理です。
従って、原子間の結合力が強い材料ほど熱膨張しにくくなります。例えば、セラミックスは原子の結合が強固なため膨張係数が小さく、一方で樹脂材料は分子間の結合が比較的弱いため、金属よりもはるかに大きな膨張係数を示す傾向があります。なんとなくわかるような気がしますね。
***私目線の体験談***
このブログ画像は、弊社薪ストーブのサーモグラフィ画像です。表面温度が表示されていますが、通常では220~260℃ぐらいです。天板もこれぐらいの表面温度となります。この温度条件で薪ストーブは縦・横・奥行方向に伸びます。弊社のストーブは、通常の燃焼状態の表面温度で縦に約1.5mm、横に約1.5mm、奥行に約1.0mm伸びる設計になっています。熱伸びする時に「パシッ」とか「ギギ」とか音がします。それは、鉄と鉄がこすれる音。
そして冷めると、また元の寸法にゆっくり戻ります。不思議ですね。伸びたり戻ったりして壊れそうですが、ご安心ください。壊れないようにスキマやつなぎ目に工夫をしていますから大丈夫です。
美湖エンジニアリング
代表 神林 寿英