Stopnie: Definicja, Właściwości i Zastosowania

Bimetal definiuje się jako obiekt składający się z dwóch oddzielnych metali połączonych ze sobą procesem metalurgicznym. W przeciwieństwie do stopów, które są mieszankami dwóch lub więcej metali, bimetale składają się z warstw różnych metali, które zachowują swoje indywidualne cechy. Bimetale mogą być również nazywane bimetalowymi produktami lub materiałami dwuskładnikowymi.

Bimetale charakteryzują się dwiema odrębnymi strefami metalicznymi rodzimych metali, które działają mechanicznie i elektrycznie jako jedna całość. Zaletą bimetali jest możliwość pełnego wykorzystania najlepszych cech każdego metalu w jednym produkcie. Na przykład, bimetale mogą połączyć wytrzymałość jednego metalu z odpornością na korozję oporu elektrycznego innego, lub przewodność jednego metalu z kosztownością innego.

Bimetale są szeroko stosowane w różnych branżach i aplikacjach, takich jak przewodniki elektryczne, kontakty elektryczne, termostaty, termometry, urządzenia ochronne, zegary, monety, puszki, ostrza i wiele innych. W tym artykule przeanalizujemy zasady działania, typowe kombinacje i główne zastosowania bimetali.

Jak działają bimetale?

Zasada działania bimetali opiera się na fakcie, że różne metale mają różne współczynniki liniowej rozszerzalności cieplnej (αL), co oznacza, że rozszerzają się lub kurczą w różnym tempie pod wpływem nagrzewania lub chłodzenia. Współczynnik liniowej rozszerzalności cieplnej definiuje się jako ułamkowa zmiana długości na stopień zmiany temperatury.

Gdzie,

l to początkowa długość obiektu,

Δl to zmiana długości,

Δt to zmiana temperatury,

Jednostką αL jest 1/°C.

Bimetal składa się z dwóch pasów dwóch różnych metali o różnych współczynnikach liniowej rozszerzalności cieplnej, spawanych razem wzdłuż długości. Bimetal przy normalnej temperaturze przedstawiono na poniższym rysunku.

Podczas nagrzewania, rozszerzenia długości obu metalowych pasów są różne. To powoduje, że element bimetalowy zakrzywia się i tworzy łuk w taki sposób, że metal o wyższym współczynniku liniowej rozszerzalności cieplnej znajduje się na zewnętrznej stronie łuku, a metal o niższym współczynniku liniowej rozszerzalności cieplnej znajduje się na wewnętrznej stronie łuku, jak pokazano na poniższym rysunku.

Podczas ochładzania, element bimetalowy zakrzywia się i tworzy łuk w taki sposób, że metal o niższym współczynniku liniowej rozszerzalności cieplnej znajduje się na zewnętrznej stronie łuku, a metal o wyższym współczynniku liniowej rozszerzalności cieplnej znajduje się na wewnętrznej stronie łuku, jak pokazano na poniższym rysunku.

Powyższe zjawisko można wykorzystać do produkcji przydatnego urządzenia do wykrywania i pomiaru zmian temperatury.

Jakie są niektóre typowe kombinacje do produkcji bimetali?

Wielu kombinacji metali o różnych współczynnikach liniowej rozszerzalności cieplnej można użyć do formowania bimetali. Niektóre z często stosowanych kombinacji do produkcji pasów bimetalowych wymienione są poniżej:

• Żelazo (wysoki αL) i nikiel (niski αL)

• Brąz (wysoki αL) i stal (niski αL)

• Miedź (wysoki αL) i żelazo (niski αL)

• Constantan (wysoki αL) i Invar (niski αL)

Jakie są某些部分似乎被截断了。请提供完整的内容，以便我能够继续翻译。