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雙金屬片 |
雙金屬片是由二種或多種具有合適性能的金屬或其它材料所組成的一種複合材料。雙金屬片也稱熱雙金屬片,由於各組元層的熱膨脹係數不同,當溫度變化時,主動層的形變要大於被動層的形變,從而雙金屬片的整體就會向被動層一側彎曲,則這種複合材料的曲率發生變化從而產生形變。
簡介
雙金屬片也稱熱雙金屬片,由於各組元層的熱膨脹係數不同,當溫度變化時,主動層的形變要大於被動層的形變,從而雙金屬片的整體就會向被動層一側彎曲,則這種複合材料的曲率發生變化從而產生形變。其中,膨脹係數較高的稱為主動層;膨脹係數較低的稱為被動層。但是隨着雙金屬應用領域的擴大和結合技術的進步,近代已相繼出現三層、四層、五層的雙金屬。事實上,凡是依賴溫度改變而發生形狀變化的組合材料,現今在習慣上仍稱為熱雙金屬。斷路器熱過載保護的工作原理就是利用雙金屬的受熱彎曲特性,雙金屬片中2 層或多層熱膨脹係數各不相同的金屬受熱時,會發生彎曲。一片塊狀的熱雙金屬片受熱時會彎成拱殼狀,窄的熱雙金屬片受熱時會以一定的半徑彎成弧形,要使橫向的變化不大,熱雙金屬的長度一般不能小於寬度的3倍,或者寬度不大於厚度的20倍。雙金屬的受熱偏轉有直線及旋轉各種運動方向,雙金屬片可有多種形狀。雙金屬片被廣泛用在繼電器,開關,控制器等上面。日光燈的起輝器就是一個很好的例子。另外還可以利用雙金屬片製成溫度計,可以測量較高的溫度。
評價
雙金屬片分成高靈敏型、通用型、高溫型、低溫型、電阻型、耐腐蝕型以及特殊型,材料性能參數較多,正確選用雙金屬片材料對產品非常重要。在設計和選擇雙金屬片時,工作溫度、電阻、抗腐蝕性、標記、產品尺寸公差、雙金屬片的工作穩定性等各項參數滿足設計需要,才能得到可靠的產品。首先雙金屬片有線性工作溫度和最高使用溫度,若要得到精確的工作偏轉,工作溫度能夠保證在雙金屬片的線形工作範圍,即工作溫度的升高和雙金屬片的偏轉成典型的線性關係,如線性溫度在-20~200 ℃的雙金屬片,200 ℃以上曲線彎曲,不再呈現線形關係。其次雙金屬片電阻大小直接決定着雙金屬片的發熱,也影響着產品的動作特性,隨着溫度升高,電阻會增加。雙金屬片的抗腐蝕能力,需要根據不同的環境予以考慮,特別是用於污染等級較高的工業環境。雙金屬片的抗腐蝕能力通常足夠,對於某些特殊環境如高溫高濕或帶有腐蝕性氣體的工業化環境,應使用抗腐蝕更強的雙金屬片。[1]