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アルミの線膨張係数は?1分でわかる値、計算、鉄との違い

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アルミの線膨張係数は約2.4×10-5(1/℃)です。アルミには色々な種類があります。種類ごとに線膨張係数の値も変わりますが(2.36×10-5、2.38×10-5など)、概ね2.4×10-5を使えば良いでしょう。なお、鉄の線膨張係数が約1.2×10-5なので、鉄の値の2倍以上です。これは「アルミの方が2倍も温度変化の影響を受けやすい」ことを意味します。今回はアルミの線膨張係数の値、計算、鉄との違いについて説明します。線膨張係数の意味、鉄の線膨張係数の値は下記が参考になります。

線膨張係数とは?1分でわかる意味、計算、単位、鉄とコンクリートの値

鉄の線膨張係数は?1分でわかる値、ss400の値、単位、伸びの計算

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アルミの線膨張係数は?値と計算

アルミの線膨張係数は2.4×10-5(1/℃)です。単に「アルミ」といっても色々な種類があります。さらに種類ごとに線膨張係数の値が少し変わります。例えばA5056の値は2.43×10-5(1/℃)ですが、A7075の値は2.36×10-5(1/℃)です。


とはいえ概ね2.4×10-5(1/℃)と考えて差し支えないでしょう。線膨張係数は下式で計算します。


α=(ΔL/L)×(1/ΔT)


上式を変形すると、温度変化ΔTによる変形量ΔLは下式で計算します。


ΔL=αLΔT


具体的にアルミ材の温度変化による変形量を計算しましょう。ΔLが1℃(20℃⇒21℃になったとき等)、L=1000mm、α=2.4×10-5(1/℃)とします。ΔLは


ΔL=αLΔT=2.4×10^(-5)×1000×1=0.024mm


です。線膨張係数の計算は下記も参考になります。

線膨張係数とは?1分でわかる意味、計算、単位、鉄とコンクリートの値

アルミと鉄の線膨張係数の違い

アルミと鉄の線膨張係数の違いを下記に示します。


アルミの線膨張係数 ⇒ 2.4×10-5(1/℃)

鉄の線膨張係数 ⇒ 1.2×10-5(1/℃)


上記の通り、アルミの線膨張係数は鉄の2倍も大きいです。温度変化による変形は、線膨張係数の値に比例します。よって、アルミは鉄の2倍も「温度変化で変形する」ということです。


アルミはベランダの手すり等に使うことがあります。部材の長さが大きくなると温度変化による変形量も大きいです。また鉄よりも温度変化の影響を受けやすいことから、適切な長さで「伸縮調整部」を設ける必要があるでしょう。

まとめ

今回はアルミの線膨張係数について説明しました。アルミの線膨張係数は2.4×10-5(1/℃)です。鉄の2倍と覚えておくと簡単です。温度変化で鉄よりも変形しやすい材料です。部材長さに注意しましょう。線膨張係数の詳細など下記も参考になります。

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