材料的熱學性能及熱功能材料

 熱功能是一個廣泛的概念，包括熱膨脹、熱傳導、耐熱、隔熱和防熱等。因而熱功能材料也是多種多樣的，諸如，溫度傳感材料、耐熱合金、耐熱高分子材料、耐熱陶瓷、蓄熱、隔熱和防熱材料等。在這些材料中，有的歸屬于高溫工作的結構材料或者高溫合金，一般不列入功能材料之中。一般的材料熱封參數測試儀器有：熱封試驗儀、熱縮試驗儀等。

   從本質上講，熱功能材料利用的是材料的熱性能。熱性能主要包括熱容、熱膨脹和熱傳導。對金屬而言，原子在格點的平衡位置附近作微振動，稱晶格振動。晶格振動以波的形式在晶體中傳播叫做格波。原子這種振動使金屬表現出熱容、熱膨脹、熱傳導等熱學性能。晶格的振動是很復雜的，可以把這一復雜的振動看成是若干獨立振動模式的疊加。熱容與晶格振動的簡諧項有關，熱膨脹、熱傳導則與晶格振動的非簡諧項有關。

   金屬及合金的組織結構、狀態發生變化時，常要伴隨產生一定的熱效應，因此，熱學性能分析已成為研究材料的一種重要手段。另外，材料的熱膨脹性能、導熱性能在精密儀器儀表電子技術、低溫技術和航空、航天工業中作為特殊功能材料均有重要的作用。