熱震

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熱震(Thermal Shock)
國立彰化高級中學姜志忠教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

所謂的「熱震」,指的是因為溫度的迅速改變所導致的破裂。玻璃與陶器等物質因為低韌性、較差的熱傳導能力以及較高的熱膨脹係數,更容易受到熱震的影響,降低其效能,但是因為這些材料具有較高的熔點,因此仍使用在許多高溫的環境中。

熱震的發生,是因為物體具有較大的溫度梯度(每個部分溫差較大),造成物體的不同部位膨脹程度不同,造成物體內部的應力或緊張,在某些特定的位置,這些應力超過物體本身的強度,熱震於是發生。如果物體無法阻止破壞的擴散,終將導致物體破裂與結構的損壞。

若要預防熱震,可行的方法包括:設法降低物體的溫度梯度,例如減緩溫度變化的速度、提高物體的導熱能力,減少物體的熱膨脹係數。或者提高物體的強度與韌性,抵禦熱震的破壞。

製造硼玻璃(Borosilicate glass)的知名大廠康寧(Pyrex),結合降低玻璃的熱膨脹係數與提高玻璃強度等方法,成功的提高玻璃對於熱震的抵抗能力(抗熱震性),他們在某些 玻璃陶瓷材料加入具有負的熱膨脹係數的物質,幾乎可將材料的熱膨脹係數在相當大的溫度範圍中降到零,也就是溫度上生過程中,體積幾乎不會改變。

 

資料來源 :http://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_shock

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