Почему пластина из нержавеющей стали расширяется при нагревании?

Пластины из нержавеющей сталирасширяться при нагревании, в основном из-за физического явления теплового расширения. Конкретные причины заключаются в следующем:

1. Усиленное молекулярное движение.пластина из нержавеющей сталинагревается, атомы или молекулы внутри металла приобретают больше тепловой энергии, в результате чего их движение усиливается. Согласно принципам термодинамики, с повышением температуры средняя кинетическая энергия между молекулами увеличивается, что приводит к изменению силы взаимодействия между атомами, увеличению расстояния между атомами и расширению общего объема металла.

2. Линейное тепловое расширение. Термическое расширение нержавеющей стали представляет собой процесс линейного расширения, то есть длина, площадь и объем металла будут увеличиваться с увеличением температуры. Обычно расширение металла происходит по его длине, а степень расширения зависит от коэффициента термического расширения металла.

3. Коэффициент теплового расширения. Коэффициент термического расширения нержавеющей стали — это физическая величина, которая описывает степень ее теплового расширения. Нержавеющие стали с разным составом сплава имеют немного разные коэффициенты теплового расширения, но, вообще говоря, коэффициент теплового расширения нержавеющей стали относительно невелик, но он все равно значительно расширяется при высоких температурах. Обычно коэффициент теплового расширения нержавеющей стали составляет около 10 × 10^-6 /°C, что означает, что на каждый 1°C увеличение длины пластины из нержавеющей стали длиной 1 метр будет увеличиваться примерно на 10 микрон.

4. Изменения в решетчатой ​​структуре: решетчатая структура нержавеющей стали расширяется при нагревании. Когда температура повышается, кристаллическая структура внутри металла становится более рыхлой, в результате чего общий объем металла расширяется. Это расширение проявляется в том, что металл становится больше по внешнему виду, особенно при более высоких температурах, когда явление расширения становится более значительным.

5. Напряжение и деформация. При нагревании пластины из нержавеющей стали при наличии температурного градиента степень расширения поверхности и внутренней части металла может быть разной, что может вызвать напряжение внутри пластины из нержавеющей стали и даже вызвать изгиб или деформацию. Однако в нормальных условиях, если нагрев равномерный, расширение будет равномерным.

Резюме: Основная причина расширенияпластины из нержавеющей сталипри нагреве происходит явление теплового расширения. При повышении температуры вибрация атомов внутри металла усиливается, что приводит к увеличению расстояния между атомами и общему объемному расширению. На степень расширения влияют коэффициент теплового расширения материала и изменение температуры.