বাইমেটালস: সংজ্ঞা, বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োগ

একটি বাইমেটাল হল দুটি আলাদা ধাতুর সংযোজন, যা একটি ধাতুবিজ্ঞানী প্রক্রিয়া দ্বারা সংযুক্ত করা হয়। যেখানে মিশ্রণ দুই বা ততোধিক ধাতুর মিশ্রণ, বাইমেটালগুলি দুটি আলাদা ধাতুর স্তর থেকে গঠিত যারা তাদের বৈশিষ্ট্য ধরে রাখে। বাইমেটালগুলিকে বাইমেটালিক পণ্য বা দ্বিঘটক উপাদানও বলা হয়।

বাইমেটালগুলি দুটি প্রধান ধাতুর স্পষ্টভাবে আলাদা ধাতু অঞ্চল দ্বারা চিহ্নিত হয়, যা যান্ত্রিকভাবে এবং তড়িৎ ভাবে একটি একক একক হিসাবে কাজ করে। বাইমেটালের সুবিধা হল একটি একক পণ্যের মধ্যে প্রতিটি ধাতুর সেরা বৈশিষ্ট্যগুলি সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা। উদাহরণস্বরূপ, বাইমেটালগুলি একটি ধাতুর শক্তি এবং অন্যটির প্রতিরোধ এর সংমিশ্রণ, বা একটি ধাতুর পরিবাহিতা এবং অন্যটির খরচ-কার্যকারিতা একত্রিত করতে পারে।

বাইমেটালগুলি বিভিন্ন শিল্প এবং প্রযুক্তিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যেমন তড়িৎ পরিবাহক, তড়িৎ সংযোগ, থার্মোস্ট্যাট, থার্মোমিটার, প্রোটেক্টিভ ডিভাইস, ঘড়ি, মুদ্রা, ক্যান, ছুরি, এবং আরও বেশি। এই নিবন্ধে, আমরা বাইমেটালের কাজের নীতি, সাধারণ সংমিশ্রণ এবং প্রধান প্রয়োগগুলি অনুসন্ধান করব।

বাইমেটালগুলি কিভাবে কাজ করে?

বাইমেটালের কাজের নীতি এই উপর ভিত্তি করে যে বিভিন্ন ধাতুগুলির বিভিন্ন রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ (αL) রয়েছে, যার অর্থ হল তারা গরম বা ঠান্ডা হলে বিভিন্ন হারে প্রসারিত বা সঙ্কুচিত হয়। রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ হল তাপমাত্রার প্রতি ডিগ্রি পরিবর্তনের জন্য দৈর্ঘ্যের ভগ্নাংশ পরিবর্তন।

যেখানে,

l হল বস্তুর প্রাথমিক দৈর্ঘ্য,

Δl হল দৈর্ঘ্যের পরিবর্তন,

Δt হল তাপমাত্রার পরিবর্তন,

αL এর একক হল প্রতি °C।

একটি বাইমেটাল দুটি আলাদা ধাতুর দুটি স্ট্রিপ দ্বারা গঠিত, যার রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ ভিন্ন এবং দৈর্ঘ্যের দিকে সংযুক্ত করা হয়। নিম্নলিখিত চিত্রে একটি সাধারণ তাপমাত্রায় বাইমেটাল দেখানো হয়েছে।

গরম হলে, দুটি ধাতুর স্ট্রিপের দৈর্ঘ্যের প্রসারণ ভিন্ন হয়। এটি বাইমেটালিক উপাদানকে এমনভাবে বাঁকায় যে বৃত্তাকার তৈরি হয়, যেখানে উচ্চ রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ বিশিষ্ট ধাতু বৃত্তাকারের বাইরের দিকে এবং নিম্ন রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ বিশিষ্ট ধাতু বৃত্তাকারের ভিতরের দিকে থাকে, যেমন নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।

থান্ডা হলে, বাইমেটালিক উপাদান এমনভাবে বাঁকায় যে বৃত্তাকার তৈরি হয়, যেখানে নিম্ন রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ বিশিষ্ট ধাতু বৃত্তাকারের বাইরের দিকে এবং উচ্চ রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ বিশিষ্ট ধাতু বৃত্তাকারের ভিতরের দিকে থাকে, যেমন নিম্নলিখিত চিত্রে দেখানো হয়েছে।

উপরোক্ত ঘটনাটি তাপমাত্রার পরিবর্তন শনাক্ত এবং পরিমাপ করার জন্য একটি উপযোগী ডিভাইস তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

বাইমেটাল তৈরির জন্য কিছু সাধারণ সংমিশ্রণ কী কী?

বিভিন্ন রৈখিক তাপীয় প্রসারণের সহগ বিশিষ্ট ধাতুর সংমিশ্রণ বাইমেটাল তৈরি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। বাইমেটালিক স্ট্রিপ তৈরির জন্য কিছু সাধারণ সংমিশ্রণ নিম্নে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:

• লোহা (উচ্চ αL) এবং নিকেল (নিম্ন αL)

• ব্রাস (উচ্চ αL) এবং ইস্পাত (নিম্ন αL)

• তামা (উচ্চ αL) এবং লোহা (নিম্ন αL)

• কনস্টানটান (উচ্চ αL) এবং ইনভার (নিম্ন αL)

বাইমেটালের কিছু প্রধান প্রয়োগ কী কী?

বাইমেটালগুলি বিভিন্ন ক্ষেত্রে অনেক প্রয়োগ রয়েছে। এর কিছু নিম্নলিখিত তালিকাভুক্ত করা হয়েছে:

থার্মোস্ট্যাট