Kartrijli isitgichlar va ularni o'rnatish asoslarining strukturaviy muvofiqligi to'g'ridan-to'g'ri issiqlik kengayish koeffitsientiga (CTE) ta'sir qiladi, bu haroratning o'zgarishi bilan materialning o'lchamlari o'zgarishini o'lchashning hal qiluvchi o'lchovidir. Agar bu ikki komponentda CTE qiymatlari mos kelmaydigan bo'lsa, takroriy isitish{1}}sovutish davrlari interfeysda murakkab mexanik kuchlanishlarni keltirib chiqaradi, bu mexanik tuzilish, issiqlik ko'rsatkichlari, material yaxlitligi va elektr xavfsizligini qamrab oluvchi potentsial nosozliklar kaskadini keltirib chiqaradi. Oddiy metallar orasidagi sezilarli CTE farqlari bu muammoning sababidir. Masalan, harorat o'zgarishi ostida uglerod po'lati (11–13×10⁻¹/ daraja), alyuminiy (23×10⁻◦/ daraja) va zanglamaydigan po'lat (16–18×10⁻¹/ daraja) juda boshqacha tezliklarda kengayib, ulanish interfeysida nisbiy siljish va kuchlanish to'planishiga olib keladi.
CTE nomuvofiqligidan kelib chiqadigan mexanik stress bevosita strukturaviy buzilishlarga olib keladi. Qattiq ulanishlar isitish vaqtida notekis kengayishni kuchaytiradi, bu esa qo'shilishda kesish kuchlanishini yaratadi. Takroriy termal aylanish plastik deformatsiyaga olib keladi, bu plomba yuzasining shikastlanishi, isitgich o'qining egilishi, o'rnatish gardish tekisligining yo'qolishi yoki tayanch strukturasining moyilligi kabi ko'rinishi mumkin. Mahkamlagichning oldindan yuklanishi ham buziladi: yuqori haroratlar kengayadigan materialni kamroq kengaytiriladigan materialni "siqish" ga olib keladi, natijada bo'shashgan tishli ulanishlar, yorilish payvand choklari, ishlamay qolgan perchinlar yoki siqish tuzilmalarining sirpanishi. Boltlar, xususan, termal davrlar davomida o'zgargan kuchlanish kuchlanishidan aziyat chekadi, bu esa vaqt o'tishi bilan ipning uzilishi yoki sinishi xavfini tug'diradi. Qismlarning siqilishini o'zgartirish, muhrlangan yuzalarning nisbiy surilishiga olib kelishi, muhrlash materiallarini ekstrudirovka qilish yoki interfeys mikro yoriqlarini yaratish orqali CTE nomuvofiqligi muhrlangan ilovalar uchun muhrlanish ishini yomonlashtiradi, masalan, suvga cho'mdiruvchi isitgichlar. Bu xavfli muhitda o'rtacha oqish va xavfsizlik xavfiga olib kelishi mumkin.
Bilvosita nosozliklar issiqlik o'tkazuvchanligining yomonlashuvidan kelib chiqadi. Interfeysdagi kontakt bosimi CTE nomuvofiqligi bilan o'zgartiriladi: yuqori haroratlarda juda ko'p siqilish yumshoq materiallarning emirilishiga olib keladi, sovutishdan keyin juda kam kontakt bosimi havo bo'shliqlarini hosil qiladi. Interfeys oksidlanishining kuchayishi va mikro{2}}pürüzlülüğün o'zgarishi bilan birlashganda, bu kontakt issiqlik qarshiligini oshiradi, isitgichning ish haroratini oshiradi, samaradorlikni pasaytiradi va xizmat muddatini qisqartiradi. Isitgich va taglik o'rtasidagi mahalliy ajratilgan harorat dizayn chegaralaridan ancha yuqori bo'lgan "issiq nuqtalar" hosil qiladi, bu esa quvur devorining mahalliy haddan tashqari qizishi va oksidlanishiga, qarshilik simlarining erta qarishiga, izolyatsion materiallarning karbonlanishiga va harorat sensori ko'rsatkichlarining buzilishiga olib keladi.
Moddiy charchoq va chidamlilik bilan bog'liq muammolar uzoq muddat ishlash bilan yomonlashadi. Stressli korroziya yorilishi, don chegarasining tezlashtirilgan oksidlanishi va mo'rt fazali yog'inlarga qo'shimcha ravishda, tsiklik termal stress, ayniqsa, payvand choklarida termal charchoq yoriqlarini keltirib chiqaradi va tarqatadi. Bu jarayonlarning barchasi mikrodefektlardan makroskopik nosozliklargacha asta-sekin o'sib boradi. Barqaror yuqori harorat va stress o'rmalanish deformatsiyasini keltirib chiqaradi, bu esa mahkamlagichning kuchlanishining bo'shashishiga, qo'llab-quvvatlovchi strukturaning sarkmasına, trubaning egilishiga va o'lchov barqarorligini yo'qotishiga olib keladi. Bundan tashqari, elektrolitlar muhitida CTE nomuvofiqligi o'xshash bo'lmagan metallar orasidagi galvanik korroziyani kuchaytiradi, natijada oksid mahsulotining to'planishi, stressli korroziya yorilishi, aloqa yuzalarida yoriqlar korroziyasi va beqaror kontakt qarshiligiga olib keladi.
Elektr ishlashi va xavfsizligi ham buziladi. Mexanik kuchlanish erning uzluksizligini zaiflashtiradi, qisman tushirishni oshiradi, o'tish masofasini o'zgartiradi va izolyatsion materiallarni buzadi. Elektr aloqalari kengayish farqlari tufayli beqaror bo'lib qoladi, bu esa bo'shashgan terminallarga, o'tkazgichning yuqori kontakt qarshiligiga, qo'rg'oshin charchoq sinishiga va izolyatsiyaning siljishiga olib kelishi mumkin. Noto'g'ri harorat sensori ko'rsatkichlari, kechiktirilgan termal sug'urta javobi, termostatning noto'g'ri aloqasi yoki xavfsizlik blokirovkalarining noto'g'ri faollashishi haroratni himoya qilish moslamalarining noto'g'ri ishlashiga olib kelishi mumkin. Tizim unumdorligi va energiya samaradorligi pasayadi, chunki kontaktli issiqlik qarshiligi va issiqlik yo'qotilishi isitish vaqtini uzaytiradi, barqaror{4}}holat quvvat sarfini oshiradi, haroratning bir xilligini yomonlashtiradi va termal javobni kechiktiradi. Bundan tashqari, mexanik kuchlanish haroratni sezish va boshqarishni buzadi, bu esa nazorat qilish tizimidagi tebranishlarga, haroratning oshib ketishiga, sekin tuzatish reaktsiyalariga va qayd etilgan va haqiqiy haroratlar o'rtasidagi farqlarga olib keladi.
Ushbu xavflarni yumshatish uchun amaliy chora-tadbirlar o'xshash CTE qiymatlariga ega bo'lgan materiallar kombinatsiyasini tanlash, kengayish farqlarini o'zlashtirish uchun moslashuvchan ulanish tuzilmalarini loyihalash, o'tish materiallari yoki kompensatsiya komponentlaridan foydalanish, mahkamlash usullari va oldindan yuklashni optimallashtirish va termal aylanish qarshiligi sinovlarini o'tkazishni o'z ichiga oladi. Xulosa qilib aytganda, o'rnatish asoslari va kartrijlarni isitish moslamalari o'rtasidagi CTE mos kelmasligi {1} termal, mexanik, elektr va kimyoviy bo'lgan mexanizmlar. Bu to'g'ridan-to'g'ri mexanik buzilishlarga qo'shimcha ravishda kaskadli ishlashning yomonlashishiga va xavfsizlik xavfiga olib keladi. Muhandislik dasturlarida isitish tizimlari barqaror va uzoq-bo'lishi uchun materialni oqilona tanlash, konstruktiv dizayn va jarayonni boshqarish juda muhimdir.
