Температурное расширение металлов

Причиной теплового расширения является т.н. асимметрия сил притяжения и отталкивания между атомами кристаллической решетки в процессе колебательных движений, совершаемых ими около положения равновесия.
При повышении температуры возрастает энергия колебаний атомов, поэтому разница величин сил притяжения и отталкивания тоже возрастает. Из-за этого увеличивается смещение атомов относительно друг друга. Смещение атомов, из которых состоит объект, суммируясь по всей кристаллической решетке, приводит в своем внешнем проявлении к изменению объема и линейных размеров объекта. Если при изменении температуры в объекте не происходит структурных превращений, то при возвращении температуры к прежнему уровню восстанавливаются и исходные его размеры.
Температурный коэффициент линейного расширения выражает относительное изменение линейных размеров или объема тела при изменении температуры на один градус температурной шкалы.
В качестве материалов с малыми значениями коэффициента линейного расширения используются:

1. Сплавы на основе железа (инвары, ковары и др.). Они обладают существенными недостатками: большим удельным весом, высокой стоимостью легирующих добавок.

2. Спеченные алюминиевые сплавы. Обладают меньшим весом, но технология их приготовления является дорогостоящей, и, более того, изготовление деталей из них требует крупномасштабной механической обработки при весьма малом коэффициенте полезного использования металла.

Ниже я приведу таблицу тепловых коэффициентов линейного расширения металлов и сплавов.