熱雙金屬（thermobimetal）是指由兩個(gè)（或多個(gè)）具有不同熱膨脹系數(shù)的金屬或合金組元層牢固地結(jié)合在一起的復(fù)合材料。

簡介

　　精密合金的一種，由兩層（或多層）具有不同熱膨脹系數(shù)的金屬或合金作為組元層牢固結(jié)合而成。熱雙金屬中的一組元層具有低的熱膨脹系數(shù)，為被動(dòng)層；另一組元層具有高的熱膨脹系數(shù)，為主動(dòng)層。有時(shí)，為了得到性能特殊的熱雙金屬，還可以加入第三層或第四層金屬或合金。通常，被動(dòng)層都采用含Ni34～50％的因瓦型合金；主動(dòng)層則采用黃銅、鎳、Fe-Ni-Cr、Fe-Ni-Mn和Mn-Ni-Cu合金等。通過主動(dòng)層和被動(dòng)層材料的不同組合，可以得到不同類型的熱雙金屬，如高溫型、中溫型、低溫型、高敏感型、耐蝕型、電阻型和速動(dòng)型等。

特性

　　表示熱雙金屬特性的主要參量有：①比彎曲。包括影響熱雙金屬彎曲量的所有材料特性。它是衡量熱雙金屬對(duì)溫度變化靈敏程度的一個(gè)重要參量。②使用溫度范圍。熱雙金屬可以正常工作的溫度范圍。包括線性溫度范圍和允許使用溫度范圍。在線性溫度范圍內(nèi)熱雙金屬的彎曲位移量與溫度呈線性關(guān)系，比彎曲值最大。允許使用溫度范圍大于線性溫度范圍。在此范圍內(nèi)，雖然比彎曲值有所降低，但內(nèi)部熱應(yīng)力尚低于材料的彈性極限，仍能安全使用。③彈性模量。計(jì)算熱雙金屬元件產(chǎn)生的推力、力矩和內(nèi)應(yīng)力時(shí)所需的參量。④電阻率。計(jì)算直接通電加熱的熱雙金屬元件發(fā)熱溫度的參量。最常用的3Ni24Cr2(主動(dòng)層)/ 4J36(被動(dòng)層)熱雙金屬的主要特性為：比彎曲(室溫～150℃),(13.2～15.5)×10-6℃-1；允許使用溫度范圍，-70～+450℃；線性溫度范圍, -20～+180℃；彈性模量,≥16000kgf/mm2；電阻率(20±5℃)，77～84μΩ·cm。

　　熱雙金屬各組元的熱膨脹系數(shù)不同，當(dāng)溫度變化時(shí)各組元的膨脹或收縮量不同，作為一個(gè)整體的熱雙金屬元件將發(fā)生彎曲。這一熱敏特性廣泛用于溫度測量、溫度控制、溫度補(bǔ)償和程序控制等。電氣工業(yè)中的熱繼電器和斷路器等，儀表工業(yè)中的氣象儀表和電流計(jì)等，家用電器方面的電熨斗、電灶、電冰箱和空調(diào)裝置等都廣泛采用熱雙金屬元件。

工藝

　　制造熱雙金屬的關(guān)鍵工序是各組元層之間的復(fù)合工藝。復(fù)合工藝有熔合法、雙澆法、熱軋法、冷軋法和爆炸法等。常用的是熱軋法，把各組元層的板坯在較高溫度下以大壓下量熱軋而復(fù)合，然后進(jìn)行冷軋。產(chǎn)品質(zhì)量最好的是冷軋法，把不同組元層的板坯在常溫下以大壓下量冷軋而復(fù)合，然后進(jìn)行常規(guī)冷軋。熱雙金屬一般為帶材或片材。

應(yīng)用

　　雙金屬帶材:熱雙金屬是由兩層或兩層以上具有不同線膨脹系數(shù)的合金牢固結(jié)合的復(fù)合材料。膨脹系數(shù)較大的合金層稱為主動(dòng)層，膨脹系數(shù)較小的合金層稱為被動(dòng)層，主動(dòng)層與被動(dòng)層間可加有起調(diào)節(jié)電阻作用的中間層，當(dāng)環(huán)境溫度變化時(shí)，由于主動(dòng)層和被動(dòng)層的膨脹系數(shù)不同，產(chǎn)生彎曲或轉(zhuǎn)動(dòng)。這種合金用于溫度控制、溫度補(bǔ)償、電流限制、溫度指示等自動(dòng)控制裝置和儀器儀表中的熱敏元件。還可應(yīng)用于斷路器，開關(guān)，熱繼電器，各類溫控元器件，家電保護(hù)器，電子保護(hù)器，過載保護(hù)器、凝結(jié)疏水器、溫度調(diào)節(jié)器、溫度計(jì)、恒溫箱、氣象儀器、電熨斗，電飯鍋、電冰箱、火警報(bào)警器、日光燈啟輝器、烤箱、打火機(jī)、電流型自動(dòng)控制開關(guān)，自動(dòng)安全保護(hù)開關(guān)條條等。還用于流體（氣。液）閥門開關(guān)等中低壓電器中的熱敏元件。