يعتبر التمدد الحراري الخطي عاملاً حاسمًا يجب أخذه بعين الاعتبار في البيئات ذات متطلبات درجات الحرارة الواسعة. وتنتج المشكلة عن اختلاف [معاملات التمدد الحراري لمواد الشاشة التي تعمل باللمس] أو هيكل الإطار.
المعرفة الأساسية
عندما تتغير درجة حرارة المادة، تتغير الطاقة المخزنة في الروابط بين الجزيئات بين الذرات. عندما تزداد الطاقة المخزنة، يزداد طول الروابط الجزيئية. ونتيجة لذلك، عادةً ما تتمدد المواد الصلبة استجابةً للتسخين وتنكمش عند التبريد؛ ويعبَّر عن هذه الاستجابة في الأبعاد لتغير درجة الحرارة بمعامل التمدد الحراري (CTE).
يمكن تعريف معاملات تمدد حراري مختلفة لمادة ما اعتمادًا على ما إذا كان التمدد يقاس بواسطة:
- التمدد الحراري الخطي (LTE)
- التمدد الحراري المساحي (ATE)
- التمدد الحراري الحجمي (VTE)
ترتبط هذه الخصائص ارتباطًا وثيقًا. يمكن تعريف معامل التمدد الحراري الحجمي لكل من السوائل والمواد الصلبة. يمكن تعريف التمدد الحراري الخطي للمواد الصلبة فقط، وهو شائع في التطبيقات الهندسية.
تتمدد بعض المواد عند تبريدها، مثل الماء المتجمد، لذلك يكون لها معاملات تمدد حراري سالبة.
معاملات التمدد الحراري عند درجة حرارة 20 درجة مئوية للشاشة التي تعمل باللمس ومادة الإطار.
| معامل التمدد الجزئي × 10^-6 | التطبيق |
|---|---|
| الركيزة الزجاجية | 9 |
| زجاج البورسليكات | 3.3 |
| البوليستر | 65 |
| بولي كربونات | 6.5 |
| فولاذ | 13 |
| الألمنيوم | 24 |
| ABS | 7.2 |
