Բիմետալը սահմանվում է որպես երկու ներքին մետաղների մետալուրգիական պրոցեսով միացված օբյեկտ։ Հակառակ ալյոյններին, որոնք երկու կամ ավելի մետաղների խառնուրդներ են, բիմետալները կազմված են տարբեր մետաղների շերտերից, որոնք պահպանում են իրենց առանձին հատկությունները։ Բիմետալները կարող են նաև կոչվել բիմետալիկ ապրանքներ կամ երկբաղադրիչ նյութեր։
Բիմետալները կարacterized են երկու կարգավորված մետալական գոտում հիմնական մետալներով, որոնք մեխանիկորեն և էլեկտրոնային կերպով գործում են որպես միասին միավոր։ Բիմետալների առավելությունն է նրանց միջոցով լիովին օգտագործել յուրաքանչյուր մետալի լավագույն հատկությունները մի միանգամի ապրանքում։ Օրինակ, բիմետալները կարող են կombining մեկ մետալի ուժը մյուս մետալի կորուսիոն դիմադրության հետ, կամ մեկ մետալի հաղորդականությունը մյուս մետալի արժեքական էֆեկտիվության հետ։
Բիմետալները լայնորեն օգտագործվում են տարբեր ոլորտներում և կիրառումներում, ինչպես օրինակ էլեկտրական հաղորդիչներ, էլեկտրական կոնտակտներ, թերմոստատներ, թերմոմետրեր, պաշտպանական устройствաներ, ժամեր, մետաղադրամներ, կանսներ, լեզուներ և այլն։ Այս հոդվածում մենք կուսումնասիրենք բիմետալների աշխատանքի սկզբունքը, սովորական կոմբինացիաները և բիմետալների հիմնական կիրառումները։
Բիմետալների աշխատանքի սկզբունքը հիմնված է այն փաստի վրա, որ տարբեր մետալներն ունեն տարբեր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչներ (αL), որը նշանակում է, որ նրանք ընթացում են կամ կորցնում են տարբեր արագություններով, երբ ամրացվում են կամ հովացում են։ Գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչը սահմանվում է որպես երկարության կոտորակային փոփոխությունը աստիճան փոփոխության յուրաքանչյուր աստիճանով։
Որտեղ,
l-ն օբյեկտի սկզբնական երկարությունն է,
Δl-ն երկարության փոփոխությունն է,
Δt-ն ջերմաստիճանի փոփոխությունն է,
αL-ի միավորը է յուր աստիճան։
Բիմետալը կազմված է երկու տարբեր մետալների երկու շերտերից, որոնք ունեն տարբեր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչներ, որոնք երկարության հետ միացված են։ Նորմալ ջերմաստիճանում բիմետալը ցուցադրված է ներքևում պատկերված պատկերում։
Ամրացվելու դեպքում երկու մետալային շերտերի երկարության ընթացումները տարբեր են։ Սա պայմանավորում է բիմետալիկ էլեմենտը կորում և կոր ձև կազմել այնպես, որ բարձր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչով մետալը կլինի կորի արտաքին կողմում, իսկ ցածր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչով մետալը կլինի կորի ներքին կողմում, ինչպես ցուցադրված է ներքևում պատկերված պատկերում։
Հովացելու դեպքում բիմետալիկ էլեմենտը կորում է և կոր ձև կազմում այնպես, որ ցածր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչով մետալը կլինի կորի արտաքին կողմում, իսկ բարձր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչով մետալը կլինի կորի ներքին կողմում, ինչպես ցուցադրված է ներքևում պատկերված պատկերում։
Վերը նշված երևույթը կարող է օգտագործվել ջերմաստիճանի փոփոխությունները հայտնաբերելու և չափելու օգտակար սարքի համար։
Բիմետալներ կազմելու համար կարող են օգտագործվել տարբեր գծային ջերմային ընթացիկ ցուցիչներով մետալների շատ կոմբինացիաներ։ Բիմետալիկ շերտեր կազմելու համար օգտագործվող որոշ սովորական կոմբինացիաներ ցուցադրված են ներքևում։
Երկաթ (բարձր αL) և նիկել (ցածր αL)
Բրաս (բարձր αL) և ստալ (ցածր αL)
Պողպան (բարձր αL) և երկաթ (ցածր αL)
Կոնստանտան (բարձր αL) և Ինվար (ցածր αL)
Բիմետալներն ունեն շատ կիրառումներ տարբեր ոլորտներում։ Նրանցից որոշները ցուցադրված են ներքևում։