什么东西遇冷会膨胀

水遇冷会膨胀，水之外，锑、铋、镓和青铜等物质在一定温度范围也有“反常膨胀”的特性。为什么会有这种反常膨胀现象呢？这和水的结构有关。大量水分子除了以单个形式存在以外，还会有多个水分子组合在一起，形成“缔合水分子”。水分子缔合时，相互间存在一种叫作“氢键”的相互作用，即不同水分子之间氧原子和氢原子的吸引作用。氢键具有一定的方向性，因此在单个水分子组合为缔合水分子后，水的结构发生了变化：一是缔合水分子中的各单个分子的排列更为有序，二是各个分子间的距离变大。水分子能否组合在一起成为“缔合水分子”，是与温度密切相关的，温度越高，缔合的程度越低；温度越低，缔合程度越高。常温下，有大约50％的单个水分子组合为缔合水分子。显然，缔合程度越高，水的结构就越松散，其密度就越低。然而，与此同时，温度还对水分子的热运动有影响，温度越高，热运动越快；温度越低，热运动越慢。这两种不同的作用，对水密度的影响是相反的。因此，谁占上风，就决定了水是热胀冷缩还是热缩冷胀了。在4℃以下时，缔合作用对于水的密度影响更大，这时水呈现出反常膨胀的特性；而当温度超过4℃时，则主要受热运动的影响，这时水的密度随温度升高而减小，即呈现热胀冷缩现象。

热缩冷胀的物体有锑，铋，镓等金属。热胀冷缩是指物体受热时会膨胀，遇冷时会收缩的特性。由于物体内的粒子（原子）运动会随温度改变。

当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。水（4°C以下）、锑、铋、镓和青铜等物质，在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。

热胀冷缩是一般物体的特性，但水（4°C以下）、锑、铋、镓和青铜等物质，在某些温度范围内受热时收缩，遇冷时会膨胀，恰与一般物体特性相反。因此，水结冰时，冰是先在水面出现。由于铁轨有热胀冷缩的特性，因此铁轨连结时须保持一定的间隙（以防止气温升高时，铁轨因受热膨胀伸长而相互推挤变形），再以鱼尾钣与螺杆将铁轨相互连结起来。

锑，铋，镓都是冷胀热缩的物质，常用于制作合金以减小温度对精密仪器的影响。硫化镍也是冷胀热缩的物质，常常会致使钢化玻璃自爆。 不同比例的镍酸铋和镍酸铅固溶体，会出现遇热收缩负膨胀现象。这种现象是由金属间电荷转移和极性—非极性转换两种不同原理导致的。 镍酸铋是一种电荷分布比较有特点的钙钛矿型氧化物。通过用稀土类元素及锑和铅置换部分铋，或者用铁置换部分镍，随着温度的升高，会发生电荷转移。此时，由于镍和氧之间的键收缩，整个晶格会缩小约3%。

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