Mga katangian ng mga materyales: pisikal, kemikal, mekanikal, mga paraan ng pagpapasiya

Talaan ng mga Nilalaman:

Mga katangian ng mga materyales: pisikal, kemikal, mekanikal, mga paraan ng pagpapasiya
Mga katangian ng mga materyales: pisikal, kemikal, mekanikal, mga paraan ng pagpapasiya
Anonim

Ang bawat bagay na nakapalibot sa isang tao ay gawa mula sa isang partikular na hilaw na materyal. Ito ay nagsisilbing iba't ibang mga materyales. Upang mas epektibong magamit ang mga ito, una sa lahat, dapat mong maingat na suriin ang kanilang mga likas na katangian at katangian.

Mga uri ng property

Sa kasalukuyan, natukoy ng mga mananaliksik ang tatlong pangunahing uri ng mga materyal na katangian:

  • pisikal;
  • kemikal;
  • mekanikal.

Ang bawat isa sa kanila ay naglalarawan ng ilang partikular na katangian ng isang partikular na materyal. Sa turn, maaari silang pagsamahin, halimbawa, ang pisikal at kemikal na mga katangian ng mga materyales ay pinagsama sa pisikal at kemikal na mga katangian.

Mga pisikal na katangian

Ang mga pisikal na katangian ng mga materyales ay nagpapakilala sa kanilang istraktura, gayundin ang kanilang kaugnayan sa anumang uri ng mga proseso (ng pisikal na kalikasan) na nagmumula sa panlabas na kapaligiran. Ang mga property na ito ay maaaring:

  1. Mga partikular na katangian ng istraktura at mga katangian ng istruktura - totoo,average at bulk density; sarado, bukas o kabuuang density.
  2. maramihang materyal
    maramihang materyal
  3. Hydrophysical (tugon sa tubig o frost) - pagsipsip ng tubig, pagkawala ng moisture, halumigmig, frost resistance.
  4. Thermophysical (mga katangiang nagmumula sa ilalim ng impluwensya ng init o lamig) - thermal conductivity, heat capacity, fire resistance, fire resistance, atbp.

Lahat sila ay tumutukoy sa mga pangunahing pisikal na katangian ng mga materyales at sangkap.

Mga partikular na katangian

Ang tunay na densidad ay isang pisikal na pag-aari ng mga materyales, na ipinapahayag ng ratio ng masa ng isang sangkap sa dami nito. Sa kasong ito, ang bagay sa ilalim ng pag-aaral ay dapat na nasa ganap na density, iyon ay, walang mga voids at pores. Ang average na density ay tinatawag na isang pisikal na dami, na tinutukoy ng ratio ng masa ng isang sangkap sa dami ng inookupahan nito sa espasyo. Kapag kinakalkula ang property na ito, kasama sa volume ng isang bagay ang lahat ng panloob at panlabas na mga pores at void.

Ang mga maluwag na substance ay nailalarawan sa pamamagitan ng pisikal na katangian ng mga materyales bilang bulk density. Kasama sa dami ng naturang bagay ng pag-aaral hindi lamang ang porosity ng materyal, kundi pati na rin ang mga void na nabuo sa pagitan ng mga elemento ng substance.

Ang porosity ng isang materyal ay isang value na nagpapahayag ng antas ng pagpuno ng kabuuang volume ng isang substance na may mga pores.

buhaghag na materyal
buhaghag na materyal

Hydrophysical properties

Ang mga kahihinatnan ng pagkakalantad sa tubig o hamog na nagyelo ay higit na nakadepende sa antas ng density at porosity nito, na nakakaapekto sa antas ng pagsipsip ng tubig,water permeability, frost resistance, thermal conductivity, atbp.

Ang pagsipsip ng tubig ay ang kakayahan ng isang substance na sumipsip at mapanatili ang moisture. Ang mataas na antas ng porosity ay may mahalagang papel dito.

Ang

moisture return ay isang property na kabaligtaran ng water absorption, ibig sabihin, ito ay nagpapakilala sa materyal mula sa gilid ng moisture return sa kapaligiran nito. Ang halagang ito ay may mahalagang papel sa pagproseso ng ilang mga sangkap, halimbawa, mga materyales sa gusali, na may mataas na kahalumigmigan sa panahon ng proseso ng pagtatayo. Dahil sa paglabas ng moisture, natutuyo ang mga ito hanggang sa maging katumbas ng kapaligiran ang kanilang halumigmig.

Ang

Hygroscopicity ay isang ari-arian na nagbibigay para sa pagsipsip ng singaw ng tubig ng isang bagay mula sa labas. Halimbawa, ang kahoy ay maaaring sumipsip ng maraming kahalumigmigan, na nagiging sanhi ng pagtaas ng timbang, pagbaba ng lakas, at pagbabago ng laki.

basang kahoy
basang kahoy

Ang pag-urong o pag-urong ay isang hydrophysical property ng mga materyales, na kinabibilangan ng pagbaba sa volume at laki nito sa panahon ng pagpapatuyo.

Ang water resistance ay ang kakayahan ng isang substance na mapanatili ang lakas nito bilang resulta ng moisture.

Ang frost resistance ay ang kakayahan ng isang materyal na puspos ng tubig na makatiis ng paulit-ulit na pagyeyelo at pagtunaw nang hindi binabawasan ang antas ng lakas at pagkasira.

Thermophysical properties

Tulad ng nabanggit sa itaas, inilalarawan ng mga naturang property ang mga epekto ng pagkakalantad sa init o lamig sa mga substance at materyales.

Thermal conductivity ay ang kakayahan ng isang bagay na maglipat ng init mula sa ibabaw patungo sa ibabaw sa pamamagitan ng kapal nito.

Ang kapasidad ng init ay isang katangian ng isang substance na nagbibigay para sa pagsipsip ng isang tiyak na dami ng init kapag pinainit at pagpapalabas ng parehong dami ng init kapag pinalamig.

Ang paglaban sa sunog ay isang pisikal na katangian ng isang materyal na naglalarawan sa kakayahang makatiis ng mataas na temperatura at likido sa isang apoy. Ayon sa antas ng paglaban sa sunog, ang mga materyales at sangkap ay maaaring hindi masusunog, mabagal na nasusunog at nasusunog.

Ang

Refractoriness ay ang kakayahan ng isang bagay na makatiis ng matagal na pagkakalantad sa mataas na temperatura nang walang kasunod na pagkatunaw at pagpapapangit. Depende sa antas ng refractoriness, ang mga substance ay maaaring refractory, refractory at fusible.

matigas ang ulo materyales sa fireplace
matigas ang ulo materyales sa fireplace

Ang singaw at gas permeability ay ang pisikal na katangian ng mga materyales upang maipasa ang mga gas ng hangin o singaw ng tubig sa kanilang sarili sa ilalim ng presyon.

Mga katangian ng kemikal

Ang mga kemikal na katangian ay tinatawag na mga katangian na naglalarawan sa kakayahan ng mga materyales na tumugon sa mga impluwensya sa kapaligiran na humahantong sa mga pagbabago sa kanilang kemikal na istraktura. Bilang karagdagan, kasama rin sa mga katangiang ito ang pagkilala sa mga sangkap sa mga tuntunin ng kanilang impluwensya sa mga istruktura ng iba pang mga bagay. Mula sa punto ng view ng mga kemikal na katangian, ang mga materyales ay inilalarawan sa pamamagitan ng antas ng solubility, acid at alkali resistance, gas resistance at anti-corrosion.

Ang

Solubility ay tumutukoy sa kakayahan ng isang substance na matunaw sa tubig, gasolina, langis, turpentine at iba pang solvents.

Acid resistance ay nagpapahiwatig ng antas ng resistensya ng isang materyal samineral at organic acids.

Isinasaalang-alang ang alkali resistance sa teknolohikal na pagpoproseso ng mga substance, dahil nakakatulong itong makilala ang kanilang kalikasan.

Ang paglaban sa gas ay tumutukoy sa kakayahan ng isang bagay na labanan ang pakikipag-ugnayan sa mga gas na bahagi ng atmospera.

kaagnasan ng metal
kaagnasan ng metal

Gamit ang anti-corrosion index, malalaman mo kung gaano kalaki ang isang substance na maaaring sirain ng corrosion na dulot ng pagkakalantad sa panlabas na kapaligiran.

Mga katangiang mekanikal

Ang mga mekanikal na katangian ay ang mga reaksyon ng mga materyales sa mga mekanikal na pagkarga na inilapat sa kanila.

Ang mga pisikal at mekanikal na katangian ng mga materyales ay kadalasang nagsasapawan, ngunit mayroong ilang mga purong mekanikal na katangian. Mula sa panig ng mekanika, ang mga sangkap ay nailalarawan sa pamamagitan ng pagkalastiko, lakas, katigasan, kaplastikan, pagkapagod, brittleness, atbp.

Ang

Elasticity ay ang kakayahan ng mga katawan (solid) na labanan ang mga impluwensyang naglalayong baguhin ang kanilang volume o hugis. Ang isang bagay na may mataas na halaga ng elasticity ay lumalaban sa mekanikal na stress at nakakapag-ayos ng sarili, bumabalik sa orihinal nitong estado pagkatapos ng pagtigil ng pagkakalantad.

Lakas ay nagsasaad kung gaano lumalaban ang isang materyal sa pagkasira. Ang pinakamataas na halaga nito para sa isang partikular na bagay ay tinatawag na tensile strength. Ang plasticity ay tumutukoy din sa mga tagapagpahiwatig ng lakas. Ito ay isang pag-aari (katangian ng mga solido) na hindi na mababawi ang hitsura nito (deform) sa ilalim ng impluwensya ng mga puwersang nagmumula sa labas.

halimbawa ng plasticity ng materyal
halimbawa ng plasticity ng materyal

Ang pagkahapo ay isang pinagsama-samang proseso kung saan, bilang resulta ng paulit-ulit na mekanikal na epekto, ang antas ng panloob na diin ng materyal ay tumataas. Tataas ang antas na ito hanggang sa lumagpas ito sa elastic na limitasyon, na magiging sanhi ng pagkasira ng materyal.

Ang isa sa mga pinakakaraniwang katangian ay ang tigas. Kinakatawan nito ang antas ng paglaban ng isang bagay sa indentation.

Paraan ng pagtukoy ng mga pisikal na katangian

Upang malaman ang ilang partikular na pisikal na katangian ng isang materyal, iba't ibang paraan ang ginagamit, na ang bawat isa ay naglalayong pag-aralan ang isang partikular na indicator.

Upang matukoy ang density ng sample ng materyal, kadalasang ginagamit ang hydrostatic weighing method. Ito ay nagsasangkot ng pagsukat sa dami ng isang sangkap sa pamamagitan ng masa ng likidong inilipat nito. Ang tunay na density ay kinakalkula nang mathematically sa pamamagitan ng paghahati ng mass ng isang bagay sa absolute volume nito.

Ang eksperimento upang matukoy ang dami ng pagsipsip ng tubig ay isinasagawa sa ilang yugto. Una sa lahat, ang isang sample ng materyal ay tinimbang, ang mga sukat nito ay sinusukat at ang dami ay kinakalkula. Pagkatapos nito, ito ay ilulubog sa tubig sa loob ng 48 oras upang mababad ng likido. Pagkalipas ng 2 araw, ang sample ay aalisin sa tubig at agad na tinimbang, pagkatapos ay ang pagsipsip ng tubig ng materyal ay kalkulahin nang mathematically.

Karamihan sa mga pamamaraan para sa pagtukoy ng mga pisikal na katangian ng mga materyales sa pagsasanay ay bumababa sa paggamit ng mga espesyal na formula.

mga kalkulasyon sa matematika
mga kalkulasyon sa matematika

Pagpapasiya ng mga katangian ng kemikal

Lahat ng pangunahing kemikal na katangian ng mga sangkap ay tinutukoy sa pamamagitan ng paglikha ng mga kondisyon para sa pakikipag-ugnayan ng bagay na pinag-aaralan sa iba't ibang reagents. Upang matukoy ang solubility, tubig, langis, gasolina at iba pang mga solvents ay ginagamit. Ang antas ng oksihenasyon at pagkamaramdamin sa kaagnasan ay tinutukoy gamit ang iba't ibang mga ahente ng oxidizing na nagsusulong ng pangkalahatan, petting at intergranular na mga reaksyon.

Pagpapasiya ng mga mekanikal na katangian

Ang mga mekanikal na katangian ng mga sangkap ay higit na nakasalalay sa kanilang istraktura, ang mga puwersa na inilalapat sa kanila, temperatura at panlabas na presyon. Halos lahat ng mekanikal na katangian ng mga materyales ay itinatag sa kurso ng mga pagsubok sa laboratoryo. Ang pinakasimpleng sa mga ito ay pag-igting, compression, pamamaluktot, pag-load at baluktot. Kaya, halimbawa, ang tensile strength ng materyal sa baluktot at compression ay tinutukoy gamit ang hydraulic press.

Bilang karagdagan, kapag tinutukoy ang mga mekanikal na katangian, ginagamit din ang mga espesyal na formula, na kadalasang nakabatay sa bigat ng isang bagay at volume nito.

Inirerekumendang: