Ποιες είναι οι χρήσεις της επέκτασης σε στερεά;
Μηχανική και Κατασκευή:
* Διμεταλικές λωρίδες: Αυτά είναι κατασκευασμένα από δύο διαφορετικά μέταλλα με διαφορετικούς συντελεστές επέκτασης. Όταν θερμαίνονται, η λωρίδα κάμπτεται λόγω άνισης επέκτασης, σχηματίζοντας τη βάση για τους θερμοστάτες, τους συναγερμούς πυρκαγιάς και ορισμένους τύπους ηλεκτρικών διακοπτών.
* Γέφυρες και κτίρια: Οι αρθρώσεις επέκτασης είναι ζωτικής σημασίας για δομές όπως οι γέφυρες και τα κτίρια. Αυτά τα κενά επιτρέπουν την επέκταση και τη συστολή των υλικών λόγω αλλαγών θερμοκρασίας, αποτρέποντας τη δομική βλάβη.
* Σιδηροδρομικές διαδρομές: Τα κενά παραμένουν μεταξύ σιδηροδρομικών γραμμών για παρόμοιους λόγους με τις γέφυρες. Τα κενά επιτρέπουν στα κομμάτια να επεκταθούν και να συστέλλονται με διακυμάνσεις της θερμοκρασίας, εμποδίζοντας τον λυγισμό και τα ατυχήματα.
* Συστήματα σωληνώσεων: Οι βρόχοι επέκτασης ενσωματώνονται σε συστήματα σωληνώσεων για να φιλοξενήσουν τη θερμική επέκταση, αποτρέποντας το στρες στους σωλήνες και τις πιθανές διαρροές.
Κατασκευή και βιομηχανία:
* πριτσίνια και συγκόλληση: Η ελεγχόμενη επέκταση χρησιμοποιείται σε πριτσίνια και συγκόλληση. Η θέρμανση του μετάλλου του επιτρέπει να επεκταθεί και κατά την ψύξη, συστέλλεται σφιχτά γύρω από τα ενσωματωμένα μέρη.
* Χύτευση: Οι διαδικασίες χύτευσης βασίζονται στην επέκταση και τη συστολή του τετηγμένου μετάλλου κατά τη διάρκεια της στερεοποίησης.
* μηχανική κατεργασία: Η θερμική επέκταση χρησιμοποιείται μερικές φορές για τη δημιουργία σφιχτών προσαρμογών σε κατεργασμένα μέρη ελέγχοντας προσεκτικά τις θερμοκρασίες που εμπλέκονται.
Άλλες εφαρμογές:
* Θερμόμετρα: Οι διμεταλλικές λωρίδες χρησιμοποιούνται επίσης σε ορισμένους τύπους θερμόμετρων για τη μέτρηση της θερμοκρασίας.
* Θερμογραφία: Η θερμική απεικόνιση χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία για την ανίχνευση διαφορών θερμοκρασίας, επιτρέποντας εφαρμογές στην ανίχνευση διαρροών θερμότητας, μηχανημάτων παρακολούθησης και ιατρικής διάγνωσης.
* γυαλικά: Η επέκταση του γυαλιού είναι απαραίτητη για την κατασκευή διαφορετικών τύπων γυαλικών. Οι ρυθμοί ελεγχόμενης ψύξης χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία γυαλιού χωρίς άγχος, ενώ ορισμένοι τύποι γυαλιού έχουν σχεδιαστεί για συγκεκριμένους ρυθμούς επέκτασης.
Πέρα από τη θερμική επέκταση:
Ενώ η θερμική επέκταση αντιμετωπίζεται συχνότερα, υπάρχουν και άλλοι τύποι επέκτασης σε στερεά:
* επέκταση στρες: Η εφαρμογή της εξωτερικής δύναμης μπορεί να προκαλέσει επεκτατική επέκταση ενός στερεού.
* επέκταση στέλεχος: Η παραμόρφωση μέσα σε ένα στερεό μπορεί να οδηγήσει σε επέκταση.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η επέκταση μπορεί επίσης να αποτελέσει πρόκληση σε ορισμένες περιπτώσεις. Για παράδειγμα, σε ευαίσθητα μηχανήματα, η υπερβολική επέκταση θα μπορούσε να προκαλέσει κακή ευθυγράμμιση ή ζημιά. Οι μηχανικοί πρέπει να εξετάσουν τη δυνατότητα επέκτασης στο σχεδιασμό δομών και προϊόντων.
