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당신의 일상 생활은 부정적인 열 확장의 비밀과 어떤 관련이 있습니까?
일상 생활에서 우리는 항상 열 팽창의 물리적 현상에 노출됩니다.대부분의 재료가 가열되면 부피가 팽창하고 증가하는 반면, 가열하면 일부 재료가 줄어든다.사람들이 뜨거운 것을 생각할 때, 수축의 개념과 일치하기가 어려울 수 있지만, 이것은 많은 생명 응용과 관련된 중요한 원칙입니다.
음성 열 팽창은 대부분의 재료와 같은 확장보다는 온도가 증가함에 따라 특정 재료의 수축을 말합니다.
물은 음성 열 팽창을위한 가장 잘 알려진 재료 중 하나입니다.예를 들어, 0 ° C와 3.98 ° C 사이에서, 고체 (얼음) 단계 동안 물의 밀도는 액체보다 낮으므로 얼음이 물에 떠 다니는 이유입니다.이 물리적 현상 뒤에는 깊은 과학적 원칙과 잠재적 응용이 있습니다.
음성 열 팽창의 기원
음성 열 팽창 현상은 다양한 물리적 과정으로 거슬러 올라갈 수 있습니다.예를 들어, 측면 진동 모드, 강성 단위 모드 및 위상 변화로 인해 온도가 증가하면 재료가 줄어들 수 있습니다.2011 년에 연구팀은 NTE 현상이 열 변동을 통해 안정적인 위상 매트릭스에 존재하는 고전압 및 소규모 전압 구성으로 인한 엔트로피의 증가에서 비롯된 것으로 나타났습니다.
이 현상은 재료와 내부 구조의 마이크로 디그인이 양의 및 음성 열 팽창 거동에 결정적인 영향을 미친다는 것을 보여줍니다.
일상 생활의 음성 열 팽창
일상 생활에서 많은 재료의 설계는 음의 열 팽창의 특성을 고려해야합니다.예를 들어, 이러한 재료는 유리 세라믹 스토브를 만들 때 급격한 온도 변화를 견딜 수 있습니다.내부 구조의 특수 설계로 인해 일부 재료는 동시에 양의 및 음성 열 팽창 특성을 가질 수 있으므로 균열 문제를 피하기 위해 가열 동안 안정성을 유지할 수 있습니다.
치아의 전문 충전재에서 첨단 항공 우주 재료에 이르기까지 음성 열 팽창의 적용은 전능합니다.환자의 치아 설계는 또한 음성 열 팽창 물질을 함유 한 복합 재료를 사용하는 것을 고려해야하며, 이는 필러 재료의 팽창 정도가 치아와 일치하여 열 팽창 및 수축으로 인한 통증을 감소시킵니다.
음성 열 팽창의 잠재적 적용
엔지니어링 분야에서 일반적인 양의 열 팽창 재료를 음이성 열 팽창 특성을 갖는 재료와 효과적으로 결합하여 복합 재료를 형성하는 방법은 미래의 주요 과제가 될 것입니다.적절한 비례 조정은 열 팽창 계수를 0에 가까운 레벨로 조절할 수 있으며, 이는 정밀 기기에 특히 중요합니다.
실제 응용 분야에서 음성 열 팽창 재료의 사용은 산업에 국한되지 않습니다.
재료 과학에 대한 음성 열 팽창의 영향은 점차 확장되고 있으며 향후 많은 분야에서 널리 사용될 것입니다.여기에는 광학 장치의 안정성에서 고성능 항공 우주 재료에 이르기까지 환경 친화적이고 지속 가능한 기술과 같은 전자 장치의 제조에도 적용될 수 있습니다.
일부 첨단 기술 산업에서 시스템 성능에 대한 엄격한 요구 사항은 넓은 온도 범위에서 안정적인 재료를 수행하는 것이 문제를 해결하기위한 열쇠 중 하나이기 때문에 음의 열 확장의 특성을 더욱 중요하게 만듭니다.
주변의 많은 일일 물체가 실제로이 음의 열 확장 특성을 사용하여 사용 성능의 안정성과 신뢰성을 보장하고 있다는 것을 알고 있습니까?
