Waarom zet roestvrijstalen plaat uit bij verhitting?

Roestvrij stalen platenzetten uit bij verhitting, voornamelijk als gevolg van het fysieke fenomeen van thermische uitzetting. De specifieke redenen zijn als volgt:

1. Intensievere moleculaire beweging: wanneer deroestvrijstalen plaatwordt verwarmd, zullen de atomen of moleculen in het metaal meer thermische energie krijgen, waardoor hun beweging intenser wordt. Volgens de principes van de thermodynamica neemt de gemiddelde kinetische energie tussen moleculen toe naarmate de temperatuur stijgt, waardoor de interactiekracht tussen atomen verandert, de afstand tussen atomen groter wordt en het totale volume van het metaal uitzet.

2. Lineaire thermische uitzetting: De thermische uitzetting van roestvrij staal is een lineair uitzettingsproces, dat wil zeggen dat de lengte, het oppervlak en het volume van het metaal zullen toenemen naarmate de temperatuur stijgt. Gewoonlijk vindt de uitzetting van het metaal over de lengte plaats, en de mate van uitzetting hangt af van de thermische uitzettingscoëfficiënt van het metaal.

3. Thermische uitzettingscoëfficiënt: De thermische uitzettingscoëfficiënt van roestvrij staal is een fysieke grootheid die de mate van thermische uitzetting beschrijft. Roestvast staal met verschillende legeringssamenstellingen heeft enigszins verschillende thermische uitzettingscoëfficiënten, maar over het algemeen is de thermische uitzettingscoëfficiënt van roestvrij staal relatief klein, maar deze zal nog steeds aanzienlijk uitzetten bij hoge temperaturen. Typisch ligt de thermische uitzettingscoëfficiënt van roestvrij staal rond de 10 × 10^-6/°C, wat betekent dat voor elke stijging van 1°C een roestvrijstalen plaat van 1 meter lang ongeveer 10 micron in lengte toeneemt.

4. Veranderingen in de roosterstructuur: De roosterstructuur van roestvrij staal zet uit bij verhitting. Wanneer de temperatuur stijgt, wordt de kristalstructuur in het metaal losser, waardoor het totale volume van het metaal uitzet. Deze uitzetting manifesteert zich doordat het metaal er groter uitziet, vooral bij hogere temperaturen, waar het uitzettingsverschijnsel groter is.

5. Spanning en vervorming: Wanneer een roestvrijstalen plaat wordt verwarmd en er een temperatuurgradiënt is, kan de uitzettingsgraad van het oppervlak en de binnenkant van het metaal verschillen, wat spanning in de roestvrijstalen plaat kan veroorzaken en zelfs kan leiden tot buigen of vervorming. Onder normale omstandigheden is de uitzetting echter uniform als de verwarming uniform is.

Samenvatting: De belangrijkste reden voor de uitbreiding vanroestvrijstalen platenbij verhitting is het fenomeen van thermische uitzetting. Wanneer de temperatuur stijgt, neemt de trilling van de atomen in het metaal toe, wat resulteert in een toename van de afstand tussen de atomen en een algehele volume-uitbreiding. Deze uitzettingsgraad wordt beïnvloed door de thermische uitzettingscoëfficiënt van het materiaal en de temperatuurverandering.