What is the Coefficient of Thermal Expansion?

Оглавление

Coefficient of Thermal Expansion: Acrylic vs Glass vs Metal

Определение в одном предложении

The coefficient of thermal expansion (CTE) is a material property that quantifies how much a material expands or contracts in response to temperature changes, typically expressed as the fractional change in length per degree Celsius or Kelvin.[C-Therm]

Подробное объяснение

When materials are heated, their molecules move apart, causing the material to expand. The CTE measures this tendency, providing a crucial parameter for engineers and designers. For solids, the linear coefficient of thermal expansion (α) is most commonly used and is defined by the formula:

α = ΔL / (L₀ × ΔT)

where ΔL is the change in length, L₀ is the original length, and ΔT is the temperature change. Plastics, such as acrylic (PMMA), generally have much higher CTE values than metals or glass, meaning they expand and contract more with temperature fluctuations.[Wikipedia]

Key Components

  • Linear CTE (α): Fractional change in length per degree temperature change (1/°C or 1/K).
  • Volumetric CTE: Fractional change in volume, typically about three times the linear CTE for isotropic materials.
  • Measurement Methods: Standardized tests like ASTM D696 (dilatometry) and ASTM E831 (thermomechanical analysis) are used for plastics.[SpecialChem]

Real-World Application: Acrylic (PMMA) vs. Glass and Metal

Acrylic (PMMA) has a linear CTE of 5–9 × 10⁻⁵ /°C—about 6–8 times higher than steel and 8 times higher than glass.[Engineering Toolbox] This means acrylic products, such as display cases, furniture, or protective covers, will expand and contract much more with temperature changes. For example, an acrylic display rack in a sunlit retail space may experience slight dimensional changes between summer and winter. To ensure structural stability and prevent warping or joint failure, designers must allow for this expansion in their specifications.

TOYIN, a leading manufacturer of custom acrylic products, incorporates precise CTE data into every design. Whether for home, office, or retail, TOYIN’s solutions ensure dimensional stability and safety—even in environments with significant temperature swings. Learn more about TOYIN’s custom acrylic solutions.

Смежные понятия

  • Heat Deflection Temperature: The temperature at which a material deforms under load.
  • Thermal Conductivity: How well a material conducts heat.
  • PMMA Physical Properties: Includes CTE, optical clarity, and impact resistance.
  • Linear vs. Volumetric Expansion: Linear CTE applies to length; volumetric CTE to volume changes.

For further reading, see Thermal Expansion on Wikipedia and SpecialChem’s CTE Guide.

Facebook
X
LinkedIn
Pinterest
VK
Tumblr

Акриловые изделия на заказ

Изображение Maggie Huang

Мэгги Хуанг

Здравствуйте! Я Мэгги из TOYIN Acrylic Products Co., Ltd., профессионального производителя акриловых изделий с более чем 20-летним опытом работы в отрасли. Мы предоставили высококачественные акриловые решения для более чем 800 клиентов в 30+ странах, охватывая такие сектора, как коробки для дисплеев, акриловые вешалки и так далее.

Являясь прямым поставщиком акрила, мы обобщили практические рабочие процессы для производства на заказ, основываясь на нашем богатом опыте. Пройдя через наш сайт, вы сможете узнать больше о выборе акрилового материала, точности обработки и универсальных услугах по настройке.

Если у вас есть какие-либо потребности в акриловых изделиях - будь то конкретный дизайн, требования к материалу или оптовый заказ - смело обращайтесь к нам за бесплатным предложением. Мы готовы обсудить индивидуальное решение, которое идеально впишется в ваш проект.

Изображение Amber Cen

Амбер Цен

Здравствуйте, я Эмбер из компании Toyin Acrylic Products Co., Ltd. Имея 25-летний опыт работы и сертификаты, включая ISO 9001, SGS, INTERTEK, BV и TUV, Toyin поставляет высококачественные акриловые решения для выставочных стендов, мебели, медалей, коробок для хранения, вешалок, подарков, аниме товаров и многого другого.

Мы предлагаем услуги по принципу "одного окна" - от дизайна до готового изделия. Если у вас есть акриловый проект, обращайтесь к нам за ценой и более подробной информацией - мы здесь, чтобы помочь вам!

Нужна помощь?

Если у вас есть вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами для получения помощи. Мы также предоставим последние предложения 

ru_RUРусский