금속 팽창 공식: 전문가 인사이트 및 계수

금속 확장 공식: 전문가 인사이트 및 계수

금속은 열에 노출되면 어떻게 변할까요? 열팽창을 이해하는 것은 구조물이 온도 변화를 견딜 수 있도록 하기 위해 엔지니어와 건축업자에게 매우 중요합니다. 이 글에서는 다양한 금속의 열팽창 공식과 계수에 대해 자세히 알아보고 인사이트와 실용적인 계산법을 제공합니다. 다양한 금속이 팽창하는 방식과 이 지식을 실제 시나리오에 적용하여 구조물 고장을 방지하는 방법을 배울 수 있습니다.

Shane

2023년 9월 5일

기계

1. 금속 재료의 열팽창 계수 표

재료	열팽창 계수	길이	온도		변형
재료	*10-6/℃	길이	온도		변형
연강	11.7	100	100	0.000001	0.117
NAK80	12.5	100	200	0.000001	0.25
SKD61	10.8	100	300	0.000001	0.324
SKH51	10.1	100	400	0.000001	0.404
경질 합금 V40	6	100	500	0.000001	0.3
SUS440C	10.2	100	100	0.000001	0.102
무산소 강철 C1020	17.6	100	500	0.000001	0.88
6/4 황동 C2801	20.8	100	600	0.000001	1.248
베릴륨 구리 C1720	17.1	100	700	0.000001	1.197
알루미늄 A1100	23.6	100	475	0.000001	0.30267
경질 알루미늄 A7075	23.6	100	500	0.000001	1.18
알루미늄 합금	23.8	100	350	0.000001	0.833
순수 알루미늄	23	100	350	0.000001	0.805
티타늄	8.4	100	500	0.000001
회색 주철	9	100	350	0.000001	0.315
일반 주철	10.5	100	50	0.000001	0.0525
주철	10.5	100	50	0.000001	0.0525
일반 탄소강	11.5	100	200	0.000001	0.23
마르텐사이트 스테인리스 스틸	1.01	100	200	0.000001	0.0202
오스테나이트 스테인리스 스틸	1.6	100	200	0.000001	0.032
스테인리스 스틸	14.4-16	100	200	0.000001	#VALUE！
크롬 스틸	11.5	1000	20	0.000001	0.23
니켈 강철	14	100	200	0.000001	0.28
구리	18.5	100	200	0.000001	0.37
브론즈	17.5	100	200	0.000001	0.35
황동	18.4	100	200	0.000001	0.368
인청동	15.2	100	200	0.000001	0.304
크롬	6.2	100	200	0.000001	0.124
Lead	29.3	100	200	0.000001	0.586
Tin	26.7	100	200	0.000001	0.534
아연	36	100	200	0.000001	0.72
마그네슘	26	100	200	0.000001	0.52
텅스텐	4.5	100	200	0.000001	0.09
티타늄	10.8	100	200	0.000001	0.216
니켈	13	100	200	0.000001	0.26
카드뮴	41	100	200	0.000001
망간	23	100	200	0.000001	0.46
베릴륨	12.3	100	200	0.000001	0.246
게르마늄	6	100	200	0.000001	0.12
이리듐	6.5	100	200	0.000001	0.13
몰리브덴	5.2	100	200	0.000001	0.104
플래티넘	9	100	200	0.000001	0.18
실버	19.5	100	200	0.000001	0.39
골드	14.2	100	200	0.000001	0.284
창 유리	7.6	100	200	0.000001	0.152
산업용 유리	4.5	100	200	0.000001	0.09
일반 유리	7.1	100	200	0.000001	0.112
파이렉스 유리	3.25	100	200	0.000001	0.065
유리 세라믹	＜0.1	100	200	0.000001	#VALUE！
도자기	3	100	200	0.000001	0.06
Brick	5	100	200	0.000001	0.1
철근	1.2	100	200	0.000001	0.024
콘크리트	1.0-1.5	100	200	0.000001	#VALUE！
시멘트	6.0-14	100	200	0.000001	#VALUE！
화강암	3	100	200	0.000001	0.06
흑연	2	100	200	0.000001	0.04
나일론	120	100	200	0.000001	2.4
폴리메틸 메타크릴레이트(PMMA)	85	100	200	0.000001	1.7
폴리염화비닐(PVC)	80	100	200	0.000001	1.6
탄소 섬유(HM 35인치 세로)	-0.5	100	200	0.000001	-0.01
목재	8	100	200	0.000001	0.16
식탁용 소금	40	100	200	0.000001	0.8
얼음, 0℃	51	100	200	0.000001	1.02

2. 열팽창으로 인한 치수 변화 계산 방법

소재 사용 예시: SKD61

주어진:

직경(d) = 2mm

길이(L) = 100mm

온도 상승 = 100°C

치수 변화 δ는 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

δ = 열팽창 계수 * 길이 * 온도 변화

주어진 값을 사용합니다:

δ = 10.8 × 10^-6 /°C * 100mm * 100°C = 0.108mm

따라서 온도가 100°C 상승할 때 직경 2mm, 길이 100mm인 SKD61 막대의 열팽창으로 인한 치수 변화(δ)는 0.108mm입니다.

금속 이름	요소 기호	선형 열팽창 계수
베릴륨	Be	12.3
안티몬	Sb	10.5
구리	Cu	17.5
크롬	Cr	6.2
게르마늄	Ge	6.0
이리듐	Ir	6.5
망간	Mn	23.0
니켈	Ni	13.0
실버	Ag	19.5
알루미늄	Al	23.2
Lead	Pb	29.3
카드뮴	Cd	41.0
Iron	Fe	12.2
골드	Au	14.2
마그네슘	Mg	26.0
몰리브덴	Mo	5.2
플래티넘	Pt	9.0
Tin	Sn	2.0

금속 확장 공식: 전문가 인사이트 및 계수

목차

1. 금속 재료의 열팽창 계수 표

2. 열팽창으로 인한 치수 변화 계산 방법

3. 선형 열팽창 계수

Shane

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