反常膨胀
网友科普
反常膨胀指某些物质在特定温度范围内呈现热缩冷胀的物理现象，与常见热胀冷缩规律相反。水、锑、铋、液态铁及ZrW2O8等材料具有此类特性，其中水在0～4℃时体积随温度升高而缩小，密度达到最大值。水的反常膨胀由氢键与缔合水分子理论解释：低温下多个水分子通过氢键形成松散缔合结构，升温时结构瓦解导致体积缩小，4℃以上热运动主导恢复热胀冷缩。其他材料如反钙钛矿结构磁性合金、铁电陶瓷等则因电子构型转变或原子振动模式改变引发负热膨胀。该现象在精密仪器、光学器件及生物医学领域有重要应用，如热膨胀系数匹配复合材料可提升发动机齿轮箱稳定性，AEB2O4晶体实现光程超级稳定性。中国科学院理化技术研究所通过超各向异性调...
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