工科生小书架为大家总结了20°C条件下常见材料热膨胀系数：
| 材料 | 10-6/K |
| 铝 | 23.2 |
| 纯铝 | 23 |
| 锑 | 10.5 |
| 芳纶 | -4.1 |
| 铍 | 12.3 |
| 水泥 | 6-14 |
| 铅 | 29.3 |
| 镉 | 41 |
| 铬 | 6.2 |
| 钻石 | 1.3 |
| 冰, 0 °C | 51 |
| 铁 | 12.2 |
| 锗 | 6 |
| 玻璃（窗玻璃） | 7.6 |
| 玻璃（工业玻璃） | 4.5 |
| 玻璃（普通） | 7.1 |
| 石英 | 0.5 |
| 金 | 14.2 |
| 花岗岩 | 3 |
| 石墨 | 2 |
| 灰铸铁 | 9 |
| 木头, | 8 |
| 镍钢合金 | 1.7-2.0 |
| 铱 | 6.5 |
| 食盐 | 40 |
| 碳纤维 | ~-0.5 |
| 康铜 | 15.2 |
| 铁镍钴合金 | ~ 5 |
| 铜 | 16.5 |
| 镁 | 26 |
| 锰 | 23 |
| 砖 | 5 |
| 黄铜 | 18.4 |
| 钼 | 5.2 |
| 新银 | 18 |
| 镍 | 13 |
| 铂 | 9 |
| 尼龙 | 120 |
| 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） | 85 |
| 聚氯乙烯（PVC） | 80 |
| 瓷器 | 3 |
| 银 | 19.5 |
| 锡 | 22 |
| 钢 | 13 |
| 不锈钢 | 14.4-16.0 |
| 钛 | 10.8 |
| 铋 | 14 |
| 钨 | 4.5 |
| 锌 | 36 |
| 硅 | 2.5 |
注意：液体和气体的热膨胀系数为体积膨胀
PC-聚碳酸酯
PC具有良好的透明度和热稳定性。缺点是手感不好。特别是在使用一段时间后，外观看起来“脏”，属于工程塑料。其用于制造手机壳，笔记本电脑，奶瓶，太空杯等。近年来，奶瓶因含有双酚A而引起争议。PC中残留的双酚A的温度越高，释放量越大，速度越快。因此，请勿使用PC水瓶盛热水。
PP-聚丙烯
PP是等规结晶的，热稳定性好，但该材料易碎。 微波炉饭盒是用这种材料制成的，具有130°C的耐高温性，但是透明度较差。 这是唯一可以放入微波炉的塑料盒，并且经过仔细清洁后可以重复使用。需要特别注意一些由05号PP制成的微波炉便当盒，但是盖子是由PS（聚苯乙烯）制成的。 PS的透明度一般，但不耐高温，因此不能与盒子一起放入微波炉。 为了安全起见，在将容器放入微波炉之前，请先取下盖子。
PVC-聚氯乙烯
PVC通常用于制造工程型材和日常生活用塑料制品，普通雨衣，建筑材料，塑料薄膜，塑料盒等。可塑性极佳且价格低廉。 但是只能承受81℃的高温。这种塑料材料容易产生有毒有害物质：一方面是单分子氯乙烯在生产过程中没有完全聚合，另一方面是增塑剂中的有害物质。 当暴露于高温和油脂中时，这两种物质易于沉淀，而有毒物质随食物进入人体时则容易致癌。 目前，这种材料的容器已很少用于包装食品。 注意不要让它受热。
PE-聚乙烯
PE大量用于防腐膜，塑料膜等。 其耐热性不强，当温度超过110°C时，通常PE保鲜膜会出现热熔现象，留下一些人体无法分解的塑料制品。而且，用保鲜膜包裹的食物被加热，食物中的脂肪很容易溶解包裹膜中的有害物质。 因此，当将食物放入微波炉时，首先要除去包裹好的保鲜膜。
PET-聚对苯二甲酸乙二醇酯
矿泉水瓶和碳酸饮料瓶都由PET制成。 饮料瓶不能用热水回收。 该材料耐热70°C。仅适用于温的或冷的饮品。 充满高温液体或加热时，很容易变形，并且易溶出对人体有害的物质。
聚酰胺（尼龙）(PA-Polyamide)具有耐高温和高电阻的特性. 聚酰胺包含重复的酰胺键，即–CO-NH–。聚酰胺（尼龙）是由二酸与二胺的缩聚反应或内酰胺具有6、11或12个碳原子的开环聚合反应制得的。单体可以是脂族, 半芳族或芳族（芳族聚酰胺）,它们可以是无定形的，半结晶的，或具有更大或更小的结晶度。与脂族聚酰胺相比，芳族聚酰胺价格昂贵，具有更好的尺寸稳定性，阻燃性和耐热性以及更高的强度。
尼龙是具有低密度和高热稳定性的半结晶热塑性塑料。
尼龙因其固有的低摩擦性能而常用于齿轮，衬套和塑料轴承。尼龙不是可用的最光滑的塑料，如果仅考虑低摩擦，建议使用乙缩醛。但是，它在其他机械/化学/热性能方面的高性能使其成为易磨损部件的理想选择。
尼龙表现出非常好的耐化学性，并且是特别耐油的塑料。尼龙通常用作低强度金属的替代品。例如汽车零件，工业阀门，铁路联络绝缘子和其他工业用途，其设计要求包括高强度，韧性和轻量化。
尼龙具有吸收水分的倾向，因此比其他工程塑料的尺寸稳定性差。性能从硬的PA 66到柔软的PA 12不等。根据类型，尼龙产品会吸收不同量的水分，这不仅会影响成品加工零件的尺寸稳定性，还会影响其性能。
通过挤出和铸造生产的尼龙，形状之间存在明显的差异。尼龙也可以与多种添加剂结合使用，以生产出具有明显不同材料特性的不同变体。
聚酰胺可以通过所有常见的熔融加工技术进行加工。需要特别注意聚酰胺的低熔体粘度，严格控制其半结晶性质的过程，以优化最终组件的物理性能。
聚酰胺具有高流动性，易于注塑。 当注塑薄壁零件时，特别要注意这一点。
由于其对水分的敏感性，聚酰胺需要有效的干燥过程。 干燥不足会导致零件表面出现张痕和不美观的痕迹，以及由于材料降解（热和水导致氧化）而导致的机械性能降低。
常见的变体包括尼龙6，尼龙6/6，尼龙66和尼龙6/66。数字表示酸和胺基之间的碳原子数。一位数字（如“ 6”）表示该材料是由单一单体与其自身组合而成的（即，整个分子是均聚物）。两位数字（如“ 66”）表示该材料是由多种相互结合的单体（共聚单体）设计而成。斜线表示该材料由彼此结合的不同共聚单体基团组成（即，它是共聚物）。
服装，汽车轮胎等橡胶材料的增强材料;
用作绳索或细线以及用于车辆和机械设备的许多注塑件。
车辆发动机舱内部件的首选塑料。
机械传动齿轮等。
图 1
聚碳酸酯(Polycarbonate)是一种高性能的坚韧，无定形和透明的热塑性聚合物，其有机官能团通过碳酸酯基团(-O-(C=O)-O-) 连接在一起，并具有独特的性能组合。
聚碳酸酯最早由德国拜耳公司的H.Schnell博士和美国通用电气公司的D.W福克斯，于1953年制备。PC有片料和圆料两种，因此非常适合在铣床或车床上进行减法加工。颜色通常限于透明，白色和黑色。用透明原料加工的零件通常需要进行一些后期处理，以去除工具痕迹并恢复材料的透明性。
由于PC与某些聚合物显示出优异的相容性，因此被广泛用于共混物中，通过添加剂或热塑性共混物来优化性能。例如PC / ABS，PC / PET，PC / PMMA。
图 2
将PC熔化并用高压压入模具中，以得到所需的形状。强烈建议在加工前干燥：在120°C下2-4小时。目标含水量最大不得超过0.02％。
为了避免材料降解，取决于所选的熔融温度，理想的最大停留时间在6至12分钟之间。聚碳酸酯加工中涉及的两种主要技术是注塑和挤压。
由于聚碳酸酯是高粘性的，因此通常在高温下加工以降低其粘度。在此过程中，热的聚合物熔体被高压压入模具中。当模具冷却时，赋予熔融聚合物所需的形状和特性。此过程通常用于制造聚碳酸酯瓶，盘子等。由于聚碳酸酯是流动性较差的塑料，因此壁厚不应太薄。
图 3
表 1
图 4
家电类: 例如冰箱，空调，咖啡机，食品搅拌机，洗衣机，吹风机蒸汽熨斗水箱等
汽车/运输业: PC轻巧透明，可用于创造醒目的设计并通过减轻重量而不影响耐用性和改善车辆的空气动力学性能来提高车辆效率。 其高耐热性使其可用于灯罩，前照灯挡板和透镜。 PC混合物具有坚固性和出色的抗蠕变性，因此最适合用于汽车的内部和外部车身部件。
建筑业；医疗器械；消费产品等行业。
表 2
聚丙烯（Polypropylene）是一种由丙烯单体生产的坚韧，刚性和结晶的热塑性塑料。 它是线性烃树脂。 聚丙烯的化学式为 (C3H6)n。
聚丙烯于1951年由两位名叫Paul Hogan和Robert Banks的菲利普斯石油科学家首先聚合，后来由意大利和德国科学家Natta和Rehn聚合。 在意大利化学家朱利奥·纳塔（Giulio Natta）教授首次将其聚合后不到三年的时间里，随着商业化生产的开始，这种方法就变得极为突出。 Natta于1954年在西班牙完善并合成了第一种聚丙烯树脂，聚丙烯的结晶能力引起了极大的兴趣。 到1957年，它的知名度激增，整个欧洲开始了广泛的商业生产。 如今，它已成为世界上最常用的塑料之一。PP也是当今最便宜的塑料之一。
聚丙烯通常被称为塑料工业的“钢”，因为可以通过多种方式对其进行改性或定制，以最佳地满足特定目的。通常可以通过向其中引入特殊的添加剂或以非常特殊的方式制造来实现。
聚丙烯是由丙烯单体（一种不饱和有机化合物-化学式C3H6）的聚合反应通过以下方法制得的：
聚合后，PP可以根据甲基的位置形成三个基本链结构：
无规（Atactic PP）-不规则甲基（CH3）排列
等规（Isotactic PP）–甲基（CH3）排列在碳链的一侧
间规（Syndiotactic PP）-交替甲基（CH3）排列
图 1
聚丙烯的两种主要类型是均聚物和共聚物：
聚丙烯具有相对光滑的表面，可以使其在齿轮等低摩擦应用中或用作家具的接触点时，可以替代乙缩醛（POM）等塑料。这种品质的负面影响是，可能难以将聚丙烯粘合到其他表面（即它不能很好地粘合到某些与其他塑料配合得很好的胶水上，有时在需要形成接头的情况下必须焊接） ）。尽管聚丙烯在分子水平上很滑，但它确实具有相对较高的摩擦系数，这就是为什么要使用缩醛，尼龙或PTFE代替的原因。聚丙烯相对于其他普通塑料还具有低密度，这对于注塑聚丙烯零件的制造商和分销商而言可减轻重量。它在室温下对脂肪等有机溶剂具有出色的抵抗力，但在高温下会发生氧化（注塑过程中的潜在问题）。
聚丙烯的主要优点之一是，可以将其制造（通过CNC或注塑，热成型或压接）成活动铰链。活动铰链是非常薄的塑料片，可以弯曲而不会破裂（即使在接近360度的极端运动范围内）。它们对于诸如举起沉重的门之类的结构应用不是特别有用，但对于诸如番茄酱或洗发水瓶子上的盖子之类的非承重应用则特别有用。聚丙烯是活动铰链的独特代表，因为它在反复弯曲时不会断裂。另一个优势之一是，聚丙烯可以进行CNC加工，包括活动铰链，从而可以更快地开发原型，并且比其他原型制作方法便宜。创新机制的独特之处在于我们能够用单片聚丙烯加工活动铰链。
聚丙烯的另一个优点是，它可以很容易地与其他聚合物（例如聚乙烯）共聚（基本上可以组合成复合塑料）。共聚显著改变了材料的性能，与纯聚丙烯（更多的是自己的商品塑料）相比，可实现更坚固的工程应用。
在商品塑料中密度最低。
包装，纺织品，医疗保健，管道，汽车和电气应用。洗碗机安全的盘子，托盘，杯子等，不透明的可移动容器以及许多玩具。
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丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS-Acrylonitrile Butadiene Styrene）是一种不透明的热塑性无定形聚合物。其化学式为：(C8H8)x·(C4H6)y·(C3H3N)z)。ABS也是一种无定形材料，这意味着它不表现出结晶固体的有序特征，使得它们可以轻松地注塑成型，然后再回收利用。
ABS通常是通过乳化过程聚合而成的（多种产品的混合物通常不会合并为一个产品）。乳化产品的众所周知的例子是牛奶。尽管不太常见，也通过称为连续本体聚合的专利方法来制造ABS。 在全球范围内，制造ABS的最常用方法是乳化法。
需要特别注意的是，由于ABS是热塑性材料，因此如上所述，它可以轻松地回收利用。这意味着生产ABS塑料的常用方法是从其他ABS塑料生产（即从ABS制造ABS）。
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