Nerūdijančio plieno plokštelėsIšplėskite, kai įkaitinkite, daugiausia dėl fizinio šiluminio išsiplėtimo reiškinio. Konkrečios priežastys yra šios:
1. Suaktyvintas molekulinis judesys: kaiNerūdijančio plieno plokštėyra kaitinamas, atomai ar molekulės metalo viduje gaus daugiau šiluminės energijos, todėl jų judesys sustiprės. Remiantis termodinamikos principais, kylant temperatūrai, padidėja vidutinė kinetinė energija tarp molekulių, todėl sąveikos jėga tarp atomų keičiasi, atstumas tarp atomų padidėja, o bendras metalo tūris plečiasi.
2. Linijinis šiluminis išsiplėtimas: Nerūdijančio plieno šiluminis išsiplėtimas yra linijinio išsiplėtimo procesas, tai yra, metalo ilgis, plotas ir tūris padidės didėjant temperatūrai. Paprastai metalo išsiplėtimas yra ilgesnis, o išsiplėtimo laipsnis priklauso nuo metalo šiluminio išsiplėtimo koeficiento.
3. Šiluminio išsiplėtimo koeficientas: Nerūdijančio plieno šiluminio išsiplėtimo koeficientas yra fizinis kiekis, apibūdinantis jo šiluminio išsiplėtimo laipsnį. Nerūdijantys plienai su skirtingomis lydinio kompozicijomis turi šiek tiek skirtingus šiluminio išsiplėtimo koeficientus, tačiau paprastai kalbant, nerūdijančio plieno šiluminio išsiplėtimo koeficientas yra santykinai mažas, tačiau jis vis tiek žymiai išsiplės aukštoje temperatūroje. Paprastai nerūdijančio plieno šiluminio išsiplėtimo koeficientas yra apie 10 × 10^-6 /° C, tai reiškia, kad kiekvienam 1 ° C padidėjimui 1 metro ilgio nerūdijančio plieno plokštelė ilgis padidės maždaug 10 mikronų.
4. Grienos struktūros pokyčiai: nerūdijančio plieno gardelės struktūra plečiasi kaitinant. Kai temperatūra pakyla, kristalų struktūra metalo viduje tampa laisvesnė, todėl bendras metalo tūris plečiasi. Šis išsiplėtimas pasireiškia, kai metalas tampa didesnis, ypač esant aukštesnei temperatūrai, kur išplėtimo reiškinys yra reikšmingesnis.
5. Stresas ir deformacija: Kai kaitinama nerūdijančio plieno plokštelė, jei yra temperatūros gradientas, paviršiaus išsiplėtimo laipsnis ir metalo vidus gali skirtis, o tai gali sukelti stresą nerūdijančio plieno plokštelėje ir netgi sukelti lenkimą ar deformaciją. Tačiau normaliomis aplinkybėmis, jei šildymas yra vienodas, išsiplėtimas yra vienodas.
Santrauka: pagrindinė plėtros priežastisNerūdijančio plieno plokštelėsKai šildymas yra šiluminio išsiplėtimo reiškinys. Kylant temperatūrai, atomų vibracija metalo viduje padidėja, todėl padidėja atstumas tarp atomų ir bendro tūrio išsiplėtimo. Šiam išplėtimo laipsniui įtakos turi medžiagos šiluminio išsiplėtimo koeficientas ir temperatūros pokyčiai.
