Rozszerzalność cieplna

Liniowa rozszerzalność cieplna jest krytycznym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę w środowiskach o szerokich wymaganiach temperaturowych. Problem jest spowodowany różnymi [współczynnikami rozszerzalności cieplnej materiałów ekranu dotykowego] lub strukturą ramki.

Podstawowa wiedza

Gdy zmienia się temperatura substancji, zmienia się energia przechowywana w wiązaniach międzycząsteczkowych między atomami. Gdy zmagazynowana energia wzrasta, wzrasta również długość wiązań molekularnych. W rezultacie ciała stałe zazwyczaj rozszerzają się w odpowiedzi na ogrzewanie i kurczą się podczas chłodzenia; ta wymiarowa reakcja na zmianę temperatury jest wyrażona przez współczynnik rozszerzalności cieplnej (CTE).

Dla substancji można zdefiniować różne współczynniki rozszerzalności cieplnej w zależności od tego, czy rozszerzalność jest mierzona przez:

• liniową rozszerzalność cieplną (LTE)
• powierzchniową rozszerzalność cieplną (ATE)
• objętościowa rozszerzalność cieplna (VTE)

Charakterystyki te są ze sobą ściśle powiązane. Objętościowy współczynnik rozszerzalności cieplnej można zdefiniować zarówno dla cieczy, jak i ciał stałych. Liniowa rozszerzalność cieplna może być zdefiniowana tylko dla ciał stałych i jest powszechna w zastosowaniach inżynieryjnych.

Niektóre substancje rozszerzają się po schłodzeniu, takie jak zamarzająca woda, więc mają ujemne współczynniki rozszerzalności cieplnej.

Współczynniki rozszerzalności cieplnej ekranu dotykowego i ramki w temperaturze 20°C.