ایک بائی میٹل کو دو الگ میٹلوں سے مل کر بننے والا آبجیکٹ قرار دیا جاتا ہے جو میٹالورجیکل پروسیس کے ذریعے ملایا جاتا ہے۔ الائیز کے برعکس، جو دو یا دو سے زیادہ میٹلوں کی مکسچر ہوتے ہیں، بائی میٹل مختلف میٹلوں کی لیئرز سے مل کر بنے ہوتے ہیں جو اپنے فردی خصوصیات برقرار رکھتے ہیں۔ بائی میٹل کو بائی میٹلک پروڈکٹ یا بائی کمپونینٹ میٹریل بھی کہا جا سکتا ہے۔
بائی میٹل کو دو واضح میٹلی زونوں سے خصوصیت دی جاتی ہے جو میکانکلی اور الیکٹرکل طور پر ایک یونٹ کے طور پر کام کرتے ہیں۔ بائی میٹل کا فائدہ یہ ہے کہ ایک ہی پروڈکٹ میں ہر میٹل کی بہترین خصوصیات کو مکمل طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ مثال کے طور پر، بائی میٹل کسی میٹل کی توانائی کو کسی دوسرے میٹل کی کوروزن ریزسٹنس کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے، یا کسی میٹل کی کنڈکٹیوٹی کو کسی دوسرے میٹل کی کوسٹ-ایفیکٹوئنیس کے ساتھ ملایا جا سکتا ہے۔
بائی میٹل کو مختلف صنعتوں اور ایپلیکیشنز میں وسیع طور پر استعمال کیا جاتا ہے، جیسے الیکٹرکل کنڈکٹرز، الیکٹرکل کنٹکٹس، تھرماسٹیٹس، تھرمومیٹر، پروٹیکٹیو ڈیوائسز، کلاکس، کوئنز، کینز، بلیڈز، اور زیادہ۔ اس آرٹیکل میں ہم بائی میٹل کے کام کرنے کا میکنزم، عام مجموعات، اور اہم ایپلیکیشنز کا مطالعہ کریںگے۔
بائی میٹل کا کام کرنے کا میکنزم اس بات پر مبنی ہے کہ مختلف میٹل کے لائنیر تھرمل ایکسپنشن (αL) کے مختلف سافیشینٹ ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ وہ گرم یا ٹھنڈا ہونے پر مختلف شرح سے ایکسپینڈ یا کنٹریکٹ ہوتے ہیں۔ لائنیر تھرمل ایکسپنشن کا سافیشینٹ درجہ حرارت کے تبدیلی کے فی ڈگری کے ساتھ لمبائی کے کسری تبدیلی کے طور پر تعریف کیا جاتا ہے۔
جہاں،
l آبجیکٹ کی اصل لمبائی ہے،
Δl لمبائی کی تبدیلی ہے،
Δt درجہ حرارت کی تبدیلی ہے،
αL کا یونٹ پر °C ہے۔
بائی میٹل دو الگ میٹل کی دو سٹرپوں سے مل کر بنایا جاتا ہے جن کے لائنیر تھرمل ایکسپنشن کے سافیشینٹ مختلف ہوتے ہیں، جو لمبائی کے طور پر واelderly elderliness焊接在一起。在正常温度下,双金属如下图所示。
加热时,两种金属条的长度膨胀不同。这导致双金属元件弯曲并形成一个弧形,其中线性热膨胀系数较高的金属位于弧形的外侧,而线性热膨胀系数较低的金属位于弧形的内侧,如下面的图所示。
冷却时,双金属元件弯曲并形成一个弧形,其中线性热膨胀系数较低的金属位于弧形的外侧,而线性热膨胀系数较高的金属位于弧形的内侧,如下面的图所示。
上述现象可以用来制造一种有用的装置,用于检测和测量温度变化。
许多具有不同线性热膨胀系数的金属组合可以用来形成双金属。一些常用的双金属带组合如下:
铁(高αL)和镍(低αL)
黄铜(高αL)和钢(低αL)
铜(高αL)和铁(低αL)
康斯坦坦(高αL)和因瓦合金(低αL)
双金属在各个领域有许多应用。以下列出了一些应用:
双金属非常适用于制造自动切换电路以控制某些电器(如电加热器、电熨斗、冰箱、电烤箱等)温度的恒温器。在某些电路中,通过恒温器本身的电流会产生热量来驱动其工作。
典型的双金属恒温器如下图所示:
作为恒温器运行时,双金属的一端固定并连接到电源。另一端是自由移动的。一个电气接触点连接到双金属的自由端,随着其膨胀和弯曲而移动。
在常温下,这个移动接触点与固定接触点接触,如上图所示。当加热时,双金属条弯曲并与固定接触点断开,如下图所示。这会根据设计打开或关闭电路。