Материалдардың кез келгені физикалық, механикалық, термофизикалық, беріктік, химиялық, гидрофизикалық және басқа да көптеген қасиеттерге ие. Бірақ бұл мақалада біз бірінші - материалдың физикалық қасиеттерін арнайы талдаймыз. Анықтама берейік, олардың астында не жасырылғанын атап көрсетейік, сондай-ақ сипаттардың әрқайсысын егжей-тегжейлі сипаттаңыз.
Анықтама
Материалдың физикалық қасиеттері - оларға химиялық әсер етпейтін заттарға тән барлық қасиеттер.
Кез келген материал бір шартта – оның құрамы, сондай-ақ молекулаларының құрылымы өзгермегенше өзгеріссіз (өзінен-өзі) қалады. Егер зат молекулалық емес болса, оның құрамы мен атомдар арасындағы байланыс өзгеріссіз қалады. Ал қазірдің өзінде материалдың физикалық қасиеттері мен басқа сипаттамаларындағы айырмашылықтар одан тұратын қоспаларды бөлуге көмектеседі.
Сонымен қатар материалдың физикалық қасиеттері оның әртүрлі агрегаттық материалдары үшін әртүрлі болуы мүмкін екенін білу маңызды. Жылулық, электрлік, механикалық, физикалық, оптикалық деп айтыңыззаттың қасиеттері кристалдағы таңдалған бағытқа байланысты.
Терминді толтыру
Заттың физикалық қасиеттеріне мыналар жатады:
- Тұтқырлық.
- Балу температурасы.
- Тығыздық.
- Қайнау температурасы.
- Жылуөткізгіштік.
- Түс.
- Дәйектілік.
- Диэлектрлік өткізгіштік.
- Сіңуі.
- Жылу сыйымдылығы.
- Мәселе.
- Радиоактивтілік.
- Индуктивтілік.
- Бұйра.
- Электрөткізгіштік.
Ал материалдың физикалық қасиеттері негізінен мыналар арқылы көрсетіледі:
- Тығыздық.
- Бостық.
- кеуектілік.
- Гигроскопиялық.
- Су өткізгіштігі.
- Ылғалды қайтару.
- Су сіңіру.
- Ауаға төзімді.
- Аязға төзімділік.
- Жылу кедергісі.
- Жылуөткізгіштік.
- Өртке қарсы.
- Төзімділік.
- Радиацияға төзімділік.
- Химиялық төзімділік.
- Төзімділік.
Материалдардың физикалық, химиялық және технологиялық қасиеттері бірдей маңызды. Бірақ біз бірінші санатты толығырақ талдаймыз. Құрылымдық материалдардың ең маңызды физикалық қасиеттерінің сипаттамаларын көрсетейік.
Тығыздық
Материалтанудағы ең маңызды қасиеттердің бірі. Тығыздық үш санатқа бөлінеді:
- Дұрыс. Көлем бірлігіне келетін массаабсолютті тығыз деп саналатын материал.
- Орташа. Бұл қазірдің өзінде материалдың табиғи күйіндегі (кеуектері мен бос жерлері бар) бірлік көлемнің массасы. Осылайша, бір материалдан жасалған бұйымдардың орташа тығыздығы әртүрлі болуы мүмкін - бос және кеуектілікке байланысты.
- Жаппай. Ол борпылдақ материалдар үшін қолданылады - бұл құм, қиыршық тас, цемент. Бұл ұнтақ және түйіршіктелген материалдар массасының олар алып жатқан бүкіл көлемге қатынасы (бөлшектер арасындағы кеңістік те есептеулерге кіреді).
Материалдың тығыздығы оның технологиялық сипаттамаларына - беріктігіне, жылу өткізгіштігіне әсер етеді. Ол кеуектілік пен ылғалдылыққа тікелей байланысты болады. Ылғалдылықтың жоғарылауымен сәйкесінше тығыздық артады. Бұл сонымен қатар материалдың үнемділігін анықтауға арналған сипаттамалық көрсеткіш.
кеуектілік
Материалдардың физикалық, технологиялық және механикалық қасиеттерінің ішінде кеуектілік соңғы орында тұрмайды. Бұл өнімнің көлемін кеуектермен толтыру дәрежесі.
Бұл контексте кеуектер су немесе ауа толтырылған ең кішкентай жасушалар болып табылады. Олар үлкен немесе кіші, ашық немесе жабық болуы мүмкін. Егер кішкентай тесіктер, мысалы, ауамен толтырылған болса, бұл материалдың жылу оқшаулау қасиеттерін арттырады. Кеуектілік мәні басқа маңызды сипаттамаларды бағалауға көмектеседі - беріктік, беріктік, суды сіңіру, тығыздық.
Ашық тесіктер қоршаған ортамен де, бір-бірімен де байланысады, оларды жасанды сумен толтыруға боладыматериал сұйықтыққа батырылған кезде. Әдетте жабықтармен ауыстырылады. Дыбысты жұтатын материалдарда, мысалы, ашық кеуектілік пен перфорация жасанды түрде жасалады - дыбыс энергиясын қарқындырақ сіңіру үшін.
Тұйық тері тесігінің таралуы мен өлшемі келесідей сипатталады:
- Кеуек көлемінің олардың радиустары бойынша көлем бірлігіне таралуының интегралдық қисығы.
- Кеуек көлемінің дифференциалды таралу қисығы.
Бостық
Біз материалдардың физикалық қасиеттерін (тығыздығы, аязға төзімділігі және т.б.) қарастыруды жалғастырамыз. Келесісі - бос. Бұл борпылдақ, ұсақталған материалдың жеке түйіршіктерінің арасында пайда болатын бос орындардың санының атауы. Бұл қиыршық тас, құм және т.б.
Су өткізгіштігі
Су өткізгіштігі – материалдың кепкен кезде сұйықтықты шығару және дымқыл кезде суды сіңіру қабілеті.
Материалдардың физикалық қасиеттерін зерттеу барысында сумен қанығу екі жолмен жүруі мүмкін екеніне назар аудару керек: зат сұйық күйде болған кезде немесе тек оның буымен әсер еткенде..
Осыдан тағы екі маңызды қасиет шығады - бұл гигроскопиялық және суды сіңіру.
Гигроскопиялық
Материалдың бұл физикалық қасиеті материалтануда қалай анықталады? Гигроскопиялық - су буын сіңіру және оларды ішінде ұстау мүмкіндігікапиллярлық конденсацияға байланысты. Ол ауаның салыстырмалы ылғалдылығы мен температурасына, заттың көлеміне, әртүрлілігіне және кеуектерінің санына, оның табиғатына тікелей байланысты.
Егер материал өз бетімен су молекулаларын белсенді түрде тартатын болса, оны гидрофильді деп атайды. Егер материал, керісінше, оларды өзінен итерсе, онда ол гидрофобты деп аталады. Сонымен қатар, кейбір гидрофильді материалдар суда жақсы ериді, ал гидрофобты материалдар сулы ортаның әсеріне қарсы тұрады.
Су сіңіру
Құрылыс материалдарының физикалық қасиеттері туралы қысқаша айтатын болсақ, суды сіңіру - сұйықтықты ұстау және сіңіру қабілетін айтпай кетуге болмайды. Бұл қасиет құрғақ материалды толығымен суға батырған кезде сіңіретін су көлемімен сипатталады. Массаға (материалға) пайызбен берілген.
Суды сіңіру өнімнің шынайы кеуектілігінен аз болады, өйткені ондағы тесіктердің белгілі бір саны жабық күйінде қалады. Сондықтан олардың санына, көлеміне, ашықтық дәрежесіне қарай өзгереді. Материалдың табиғаты, оның гидрофильділігі де мәнге әсер етеді.
Материалдың сумен қанығуы нәтижесінде оның басқа физикалық қасиеттері кейде айтарлықтай өзгереді: жылу өткізгіштік пен тығыздық жоғарылайды, көлем артады (сазға, ағашқа тән), беріктік азаяды, олардың арасындағы байланыстардың бұзылуы. бөлшектер.
Ылғалды қайтару
Бұл материалдың қоршаған ортаға ылғалды шығару қабілеті. Қосылуауа, шикізат және өнімдер ылғалдылығын белгілі бір жағдайларда ғана – ауаның салыстырмалы ылғалдылығында сақтайды. Егер индикатор осы мәннен төмен болса, материал кептіру үшін атмосфераға ылғал шығара бастайды.
Бұл процестің жылдамдығы бірнеше факторларға байланысты: материалдың өзінің ылғалдылығы мен ауаның ылғалдылығы арасындағы айырмашылыққа (ол неғұрлым көп болса, соғұрлым қарқынды кептіру), материалдың қасиеттеріне өзі – оның кеуектілігі, табиғаты, гидрофобтылығы. Сонымен, үлкен кеуектері бар, гидрофобты шикізатқа сұйықтық беру кішігірім кеуектері бар гидрофильді материалға қарағанда оңайырақ болады.
Ауаға төзімділік
Ауа кедергісі – материалдың механикалық тығыздығын жоғалтпай, сондай-ақ айтарлықтай деформациясыз ұзақ уақыт бойы қайталанатын жүйелі кептіру мен ылғалдануға төтеп беру қабілеті.
Кейбір материалдар мезгіл-мезгіл ылғалданған кезде ісінеді, кейбіреулері жиырылады, кейбіреулері тым қатты майысып қалады. Ағаш, мысалы, ауыспалы деформацияларға ұшырайды. Жиі ылғалды кептіретін цемент ыдырап, ыдырап кетеді.
Су өткізгіштігі
Бұл физикалық қасиет - материалдардың олар арқылы қысыммен сұйықтықты өткізу қабілеті. Ол 1 сағатта 1 шаршы метрден өтетін су көлемімен сипатталады. м материал 1 МПа қысыммен.
Толық су өткізбейтін материалдардың да бар екенін ескерген жөн. Бұл болат, битум, шыны, пластмассалардың негізгі түрлері.
Аязға төзімділік
Орыс шындықтарындағы маңызды физикалық қасиет. Бұл суға қаныққан материалдың беріктігінің айтарлықтай төмендеуінсіз, бұзылудың көрінетін белгілерінің пайда болуынсыз қайталанатын ауыспалы мұздату мен ерітуге төтеп беру қабілетінің атауы.
Бұл процесс кезінде бұзылу көбінесе мұздату кезінде судың көлемінің шамамен 9%-ға ұлғаюына байланысты. Сонымен бірге оның мұзға ауысқандағы ең үлкен кеңеюі -4 °C температурада байқалады. Материалдың кеуектерін сумен толтыру, оның кеңеюі және қатуы кезінде кеуектер қабырғалары материалдың бұзылуына әкелетін елеулі зақымға ұшырайды.
Сәйкесінше, аязға төзімділік тесіктердің сумен қанығу дәрежесін, оның тығыздығын анықтайды. Бұл аязға төзімді деп саналатын тығыз материалдар. Кеуектілердің ішінен жабық кеуектердің көп болуымен ерекшеленетіндерді ғана осы санатқа жатқызуға болады. Немесе тері тесігі 90%-дан көп емес суға толы.
Физикалық қасиеттер материалдардың маңызды қабілеттерін көрсете алады. Олардың кейбіреулерін біз мақалада егжей-тегжейлі талқыладық. Бұл суыққа, суды қайта-қайта толтыруға және кептіруге, сұйықтықты сақтауға, сіңіруге, босатуға және басқа да маңызды сипаттамаларға төтеп беру қабілеті.
