Termisk expansion

Linjär värmeutvidgning är en kritisk faktor att ta hänsyn till i miljöer med höga temperaturkrav. Problemet orsakas av olika [värmeutvidgningskoefficienter för pekskärmsmaterialen] eller ramstrukturen.

Grundläggande kunskap

När temperaturen i ett ämne ändras, ändras den energi som lagras i de intermolekylära bindningarna mellan atomerna. När den lagrade energin ökar, ökar också längden på de molekylära bindningarna. Som ett resultat av detta expanderar fasta ämnen vanligtvis vid uppvärmning och drar ihop sig vid kylning; detta dimensionella svar på temperaturförändringar uttrycks med dess termiska expansionskoefficient (CTE).

Olika termiska expansionskoefficienter kan definieras för ett ämne beroende på om expansionen mäts genom:

• linjär termisk expansion (LTE)
• termisk areaexpansion (ATE)
• volymetrisk termisk expansion (VTE)

Dessa egenskaper är nära besläktade. Den volymetriska termiska expansionskoefficienten kan definieras för både vätskor och fasta ämnen. Den linjära termiska expansionen kan endast definieras för fasta ämnen och är vanlig i tekniska tillämpningar.

Vissa ämnen expanderar när de kyls, t.ex. vatten som fryser, och har därför negativa värmeutvidgningskoefficienter.

Termiska expansionskoefficienter vid 20°C för pekskärm och infattningsmaterial.