แผ่นสแตนเลสขยายตัวเมื่อถูกความร้อนส่วนใหญ่เกิดจากปรากฏการณ์ทางกายภาพของการขยายตัวทางความร้อน เหตุผลเฉพาะมีดังนี้:
1. การเคลื่อนไหวของโมเลกุลที่ทวีความรุนแรงมากขึ้น: เมื่อสแตนเลสถูกทำให้ร้อนอะตอมหรือโมเลกุลภายในโลหะจะได้รับพลังงานความร้อนมากขึ้นทำให้การเคลื่อนไหวของพวกเขาทวีความรุนแรงมากขึ้น ตามหลักการของอุณหพลศาสตร์เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นพลังงานจลน์เฉลี่ยระหว่างโมเลกุลจะเพิ่มขึ้นซึ่งทำให้เกิดแรงปฏิสัมพันธ์ระหว่างอะตอมกับการเปลี่ยนแปลงระยะห่างระหว่างอะตอมที่เพิ่มขึ้นและปริมาณโดยรวมของโลหะที่จะขยาย
2. การขยายตัวทางความร้อนเชิงเส้น: การขยายตัวทางความร้อนของสแตนเลสเป็นกระบวนการขยายเชิงเส้นนั่นคือความยาวพื้นที่และปริมาตรของโลหะจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น โดยปกติแล้วการขยายตัวของโลหะจะอยู่ตามความยาวและระดับของการขยายตัวขึ้นอยู่กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของความร้อนของโลหะ
3. สัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของสแตนเลสเป็นปริมาณทางกายภาพที่อธิบายระดับการขยายตัวของความร้อน เหล็กกล้าไร้สนิมที่มีองค์ประกอบโลหะผสมที่แตกต่างกันมีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่แตกต่างกันเล็กน้อย แต่โดยทั่วไปแล้วการพูดค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของสแตนเลสนั้นค่อนข้างเล็ก แต่จะยังคงขยายตัวอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิสูง โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของสแตนเลสอยู่ที่ประมาณ 10 × 10^-6 /° C ซึ่งหมายความว่าสำหรับการเพิ่มขึ้นทุก ๆ 1 ° C แผ่นสแตนเลสยาว 1 เมตรจะเพิ่มความยาวประมาณ 10 ไมครอน
4. การเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างตาข่าย: โครงสร้างตาข่ายของสแตนเลสขยายตัวเมื่อถูกความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นโครงสร้างผลึกภายในโลหะจะคลายลงทำให้ปริมาตรโดยรวมของโลหะขยายตัว การขยายตัวนี้ปรากฏเป็นโลหะมีขนาดใหญ่ขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นซึ่งปรากฏการณ์การขยายตัวมีความสำคัญมากกว่า
5. ความเครียดและการเสียรูป: เมื่อแผ่นสแตนเลสถูกทำให้ร้อนหากมีการไล่ระดับสีอุณหภูมิระดับการขยายตัวของพื้นผิวและด้านในของโลหะอาจแตกต่างกันซึ่งอาจทำให้เกิดความเครียดภายในแผ่นสแตนเลสและอาจทำให้เกิดการงอหรือการเสียรูป อย่างไรก็ตามภายใต้สถานการณ์ปกติหากเครื่องทำความร้อนมีความสม่ำเสมอการขยายตัวจะเหมือนกัน
สรุป: เหตุผลหลักสำหรับการขยายตัวของแผ่นสแตนเลสเมื่อความร้อนเป็นปรากฏการณ์ของการขยายตัวทางความร้อน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นการสั่นสะเทือนของอะตอมภายในโลหะจะเพิ่มขึ้นส่งผลให้ระยะห่างระหว่างอะตอมและการขยายปริมาตรโดยรวมเพิ่มขึ้น ระดับการขยายตัวนี้ได้รับผลกระทบจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายความร้อนของวัสดุและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ
