Linearno toplinsko širenje kritičan je čimbenik koji treba uzeti u obzir u okruženjima sa širokim temperaturnim zahtjevima. Problem je uzrokovan različitim [koeficijentima toplinske ekspanzije materijala zaslona osjetljivog na dodir] ili strukturom okvira.
Osnovno znanje
Kada se temperatura tvari promijeni, mijenja se energija koja se pohranjuje u međumolekularnim vezama između atoma. Kada se pohranjena energija povećava, povećava se i duljina molekularnih veza. Kao rezultat toga, krute tvari se obično šire kao odgovor na zagrijavanje i skupljaju se hlađenjem; ovaj dimenzionalni odgovor na promjenu temperature izražava se njegovim koeficijentom toplinskog širenja (CTE).
Za tvar se mogu definirati različiti koeficijenti toplinskog širenja ovisno o tome mjeri li se širenje:
- linearno toplinsko širenje (LTE)
Toplinsko širenje* područja (ATE) - volumetrijsko toplinsko širenje (VTE)
Te su karakteristike usko povezane. Volumetrijski koeficijent toplinske ekspanzije može se definirati i za tekućine i za krute tvari. Linearno toplinsko širenje može se definirati samo za krute tvari i uobičajeno je u inženjerskim primjenama.
Neke se tvari šire hlađenjem, poput vode koja se smrzava, pa imaju negativne koeficijente toplinskog širenja.
Koeficijenti toplinske ekspanzije na 20 °C zaslona osjetljivog na dodir i materijala okvira.
| Materijal | Frakcijska ekspanzija x 10^-6 | Primjena |
|---|---|---|
| Staklena podloga | 9 | Zaslon osjetljiv na dodir |
| Borosilikatno staklo | 3.3 | Zaslon osjetljiv na dodir |
| Poliester | 65 | Zaslon osjetljiv na dodir |
| Polikarbonat | 6.5 | Zaslon osjetljiv na dodir |
| Čelik | 13 | Okvir |
| Aluminij | 24 | Okvir |
| ABS | 7.2 | Okvir |
