为什么材料受热膨胀而非收缩？ 第1页
1
jiehou1993 网友的相关建议:
为啥大部分材料一“火”就膨胀？
要知道，固体材料中，原子都兢兢业业的，在稳定位置附近做微小振动：
两个原子间能量随距离的变化并不是对称的。一般来说，相互分离比较容易，靠近比较难：
温度上升加大原子的振动幅度。材料越“火”，振动幅度越大。由于相互分离比较容易，因此原子平均间距也就越大。
人怕出名猪怕壮，这材料一“火”，振幅上去了，自然就膨胀了：
当然，事无绝对。有一些材料就比较高冷：
一个常见的例子就是4摄氏度以下的水，这时候正好反过来，遇冷膨胀，遇热收缩。
造成这种反常现象的原因，是材料内部的特殊结构。这种材料原子结构较为疏松，因此，当原子朝着一个空旷的方向振动时，反而会在其他方向上收缩：
温度越高，运动越剧烈，材料整体上反而收缩的越厉害：
这种材料被称为负热膨胀材料。将负热膨胀材料与普通材料按一定比例混合，我么可以制造出零膨胀材料——也就是尺寸不随温度变化的材料。
零膨胀材料在很多精密仪器中都有应用。例如，航天卫星内的日夜温差较大，这时候变需要应用零膨胀材料，来降低热胀冷缩现象会，避免影响各类敏感仪器的精度。
欢迎关注：认真写科普
1
相关话题
用黄金制作枪械对性能提升有帮助么？约翰·波金霍尔说：“整个物理学史还没出现过方程丑陋却能畅通无阻的先例”，真的是这样吗？
如果地球上有一个真正的无底洞，那么物体落下去多久可以达到光速？
科学家最初是如何测出光速的具体数值的？
为什么对足够多的相片进行颜色收集，最后拼凑在一起会呈橙色？
梁灿彬老师《电磁学（拓展篇）》终于出版，各位有什么想说的么？
波函数坍塌是否一定和意识有关？
为什么杨振宁（在知乎）备受尊重，而施一公备受诋毁呢？
得罪（亵渎）神灵了应该怎么办？
一个猜想未被严谨证明也未被证伪时能否运用到科学研究或生产生活中？
前一个讨论
二流大学和一流大学的差距有哪些？
下一个讨论
成为SCI期刊审稿人是一种怎样的体验？
相关的话题
写满数据的硬盘是否比空硬盘重？银河系会自转，会公转吗？如果公转那他是围绕谁公转？
单体酶都是单纯酶吗?
先猜想、后证明，科学家证明出鬼神和生死轮回之后，无神论者应该怎样消失?
如何评价最近发表在《Nature Communications》上的三维磁隐身成果？
如何理解海森堡的「不确定性原理」？
如何向孩子解释「我们居住的地球在转动吗，怎么我们没感觉呢」？
人体DNA总质量有多少？
光是如何携带信息的？或者说为什么光能够携带信息？
夫妻 A 和 B 因生活窘迫，准备跳楼自杀，数123后 A 跳楼，B 未跳。8秒后，B 看到 A 打开降落伞，谁背叛了谁？
物理学家怎么评价杨老杨振宁的？
半径为 2 的圆，其周长和面积相等吗？
中国「人造太阳」首次实现 1 亿摄氏度运行接近 10 秒，意味着什么？
如何用4岁小朋友能听懂的话解释气球没有翅膀为什么会飞？
金刚石最外层的碳原子是怎么连接的？
什么是「量子力学」？它的历史由来是什么样的？
有哪些虽然正确但却没啥用的公式？
对高斯定理可以等价于库伦定律的说法能否同意？为什么？
「吋」这个度量单位在公众领域有没有继续存在的必要性？
神到底是不是真实存在的？
拿棒球棒像打棒球一样往坏人脑袋上使劲一削能咋样？
如果我突然被放在太阳表面0.1秒，会发生什么？
绝对尖锐物体(比如针)的最尖端是什么东西？
劝退生化环材专业是否是徒劳无功？
你所在领域里最反直觉的物理效应是什么？
《特种部队2》里面，眼镜蛇用钨棒从高空坠落即可摧毁一座城市，这科学吗？
在地球上，有没有哪些地方看起来很像火星？
为什么实验室做不到完全的真空？如果已经真空了还继续抽会怎么样？
材料存在导电上限吗？
后羿需要怎样射箭，射出什么材质的箭才能毁掉一颗像太阳一样大的恒星？