Définition en une phrase
Le coefficient de dilatation thermique (CTE) est une propriété des matériaux qui quantifie la dilatation ou la contraction d'un matériau en réponse aux changements de température, généralement exprimée en variation fractionnelle de longueur par degré Celsius ou Kelvin.[C-Therm]
Explication détaillée
Lorsqu'un matériau est chauffé, ses molécules s'écartent, ce qui provoque sa dilatation. Le coefficient de dilatation thermique (CTE) mesure cette tendance et constitue un paramètre essentiel pour les ingénieurs et les concepteurs. Pour les solides, le coefficient de dilatation thermique linéaire (α) est le plus couramment utilisé et est défini par la formule :
α = ΔL / (L₀ × ΔT)
où ΔL représente la variation de longueur, L₀ la longueur initiale et ΔT la variation de température. Les plastiques, comme l'acrylique (PMMA), ont généralement des coefficients de dilatation thermique (CTE) bien supérieurs à ceux des métaux ou du verre ; ils se dilatent et se contractent donc davantage en fonction des variations de température.[Wikipédia]
Composants clés
CTE linéaire (α) :Variation fractionnelle de longueur par degré de variation de température (1/°C ou 1/K).
CTE volumétrique :Variation fractionnelle du volume, généralement environ trois fois le CTE linéaire pour les matériaux isotropes.
Méthodes de mesure :Des tests normalisés comme l'ASTM D696 (dilatométrie) et l'ASTM E831 (analyse thermomécanique) sont utilisés pour les plastiques.[SpecialChem]
Application concrète : Acrylique (PMMA) vs. Verre et Métal
L'acrylique (PMMA) a un coefficient de dilatation thermique linéaire de5–9 × 10⁻⁵ /°C—environ 6 à 8 fois plus élevé que l'acier et 8 fois plus élevé que le verre.[Boîte à outils d'ingénierie]Cela signifie que les produits en acrylique, tels que les vitrines, les meubles ou les protections, se dilatent et se contractent beaucoup plus en fonction des variations de température. Par exemple, un présentoir en acrylique dans un espace commercial ensoleillé peut subir de légères variations dimensionnelles entre l'été et l'hiver. Afin de garantir sa stabilité et d'éviter toute déformation ou rupture des joints, les concepteurs doivent tenir compte de cette dilatation dans leurs spécifications.
JOUETTOYIN, fabricant leader de produits acryliques sur mesure, intègre des données précises de coefficient de dilatation thermique (CTE) dans chacune de ses conceptions. Que ce soit pour la maison, le bureau ou le commerce, les solutions TOYIN garantissent stabilité dimensionnelle et sécurité, même dans des environnements soumis à d'importantes variations de température.Découvrez les solutions acryliques sur mesure de TOYIN.
Concepts connexes
Température de déviation thermique :La température à laquelle un matériau se déforme sous charge.
Conductivité thermique :La capacité d'un matériau à conduire la chaleur.
Propriétés physiques du PMMA :Inclut le coefficient de dilatation thermique, la clarté optique et la résistance aux chocs.
Expansion linéaire vs. expansion volumétrique :Le coefficient de variation linéaire s'applique aux variations de longueur ; le coefficient de variation volumétrique s'applique aux variations de volume.
Pour en savoir plus, consultezExpansion thermique sur WikipédiaetGuide CTE de SpecialChem.
