Çdo material ka veti fizike, mekanike, termofizike, të forta, kimike, hidrofizike dhe shumë të tjera. Por në këtë artikull ne do të analizojmë në mënyrë specifike të parën - vetitë fizike të materialit. Le të japim një përkufizim, të rendisim në mënyrë specifike se çfarë fshihet nën to dhe gjithashtu të përshkruajmë në detaje secilën prej vetive.
Përkufizim
Vetitë fizike të një materiali - të gjitha vetitë që janë të natyrshme në substancat pa veprim kimik mbi to.
Çdo material mbetet i pandryshuar (në vetvete) nën një kusht - për sa kohë që përbërja e tij është e pandryshuar, si dhe struktura e molekulave të tij. Nëse substanca është jo molekulare, përbërja e saj dhe lidhja midis atomeve mbeten të njëjta. Dhe tashmë dallimet në vetitë fizike dhe karakteristikat e tjera të materialit ndihmojnë në ndarjen e përzierjeve që përbëhen prej tij.
Është gjithashtu e rëndësishme të dini se vetitë fizike të një materiali mund të jenë të ndryshme për materialet e tij të ndryshme agregate. Thuaj termike, elektrike, mekanike, fizike, optikevetitë e materies varen nga drejtimi i zgjedhur në kristal.
Plotësimi i termit
Vetitë fizike të materies përfshijnë:
- Viskozitet.
- Pika e shkrirjes.
- Densitet.
- Pika e vlimit.
- Përçueshmëri termike.
- Ngjyrë.
- konsistencë.
- Përshkueshmëria dielektrike.
- Absorbimi.
- Kapaciteti i nxehtësisë.
- Bështje.
- Radioaktiviteti.
- Induktiviteti.
- Kurl.
- Përçueshmëri elektrike.
Dhe vetitë fizike të materialit përfaqësohen kryesisht nga sa vijon:
- Densitet.
- Zbrazëti.
- Porozitet.
- Higroskopi.
- Përshkueshmëria nga uji.
- Kthimi i lagështisë.
- thithja e ujit.
- Rezistent ndaj ajrit.
- Rezistencë ndaj ngricave.
- Rezistencë termike.
- Përçueshmëri termike.
- Retardant zjarri.
- Refraktori.
- Rezistenca ndaj rrezatimit.
- Rezistencë kimike.
- Qëndrueshmëri.
Vetitë fizike, kimike dhe teknologjike të materialeve janë po aq të rëndësishme. Por kategorinë e parë do ta analizojmë më në detaje. Le të paraqesim karakteristikat e vetive fizike më të rëndësishme të materialeve strukturore.
Densiteti
Një nga vetitë më të rëndësishme në shkencën e materialeve. Dendësia ndahet në tre kategori:
- E vërtetë. Masa për njësi vëllimimaterial që konsiderohet absolutisht i dendur.
- Mesatar. Kjo është tashmë masa e një njësie vëllimi në gjendjen natyrale të materialit (me pore dhe zbrazëtira). Kështu, dendësia mesatare e produkteve nga i njëjti material mund të jetë e ndryshme - në varësi të zbrazëtirës dhe porozitetit.
- Me shumicë. Përdoret për materiale të lirshme - është rërë, gur i grimcuar, çimento. Ky është raporti i masës së materialeve pluhur dhe grimcuar me të gjithë vëllimin që zënë (në llogaritje përfshihet edhe hapësira ndërmjet grimcave).
Dendësia e materialit ndikon në karakteristikat e tij teknologjike - forcën, përçueshmërinë termike. Do të varet drejtpërdrejt nga poroziteti dhe lagështia. Me rritjen e lagështisë, përkatësisht, dendësia do të rritet. Ky është gjithashtu një tregues karakteristik për përcaktimin e efektivitetit të kostos së materialit.
Porozitet
Ndër vetitë fizike, teknologjike dhe mekanike të materialeve, poroziteti nuk është i fundit. Kjo është shkalla e mbushjes së vëllimit të produktit me pore.
Në këtë kontekst, poret janë qelizat më të vogla të mbushura me ujë ose ajër. Ato mund të jenë të mëdha ose të vogla, të hapura ose të mbyllura. Nëse poret e vogla, për shembull, janë të mbushura me ajër, kjo rrit vetitë e izolimit termik të materialit. Vlera e porozitetit ndihmon për të gjykuar karakteristikat e tjera të rëndësishme - qëndrueshmërinë, forcën, thithjen e ujit, dendësinë.
Poret e hapura komunikojnë si me mjedisin ashtu edhe me njëra-tjetrën, mund të mbushen artificialisht me ujëkur materiali zhytet në një lëng. Zakonisht alternohen me ato të mbyllura. Në materialet që thithin zërin, për shembull, poroziteti i hapur dhe perforimi krijohen artificialisht - për thithjen më intensive të energjisë së zërit.
Shpërndarja dhe madhësia e poreve të mbyllura karakterizohet si më poshtë:
- Kurba integrale e shpërndarjes së vëllimit të poreve për njësi vëllimi përgjatë rrezeve të tyre.
- Kurba diferenciale e shpërndarjes së vëllimit të poreve.
Zbrazëti
Ne vazhdojmë të marrim parasysh vetitë fizike të materialeve (dendësia, rezistenca ndaj ngricave dhe të tjera). Tjetra është zbrazëtia. Ky është emri i numrit të zbrazëtirave që formohen midis kokrrave individuale të materialit të lirshëm dhe të thërrmueshëm. Ky është gur i grimcuar, rërë, etj.
Përshkueshmëria nga uji
Përshkueshmëria e ujit është aftësia e një materiali për të lëshuar lëng kur thahet dhe për të thithur ujin kur laget.
Gjatë studimit të vetive fizike të materialeve, duhet t'i kushtoni vëmendje faktit që ngopja me ujë mund të ndodhë në dy mënyra: kur ekspozohet ndaj një substance në gjendje të lëngshme ose kur ekspozohet vetëm ndaj avullit të saj..
Nga këtu vijnë dy veti të tjera të rëndësishme - kjo është higroskopia dhe thithja e ujit.
Higroskopi
Si përcaktohet kjo veti fizike e materialeve në shkencën e materialeve? Higroskopia - aftësia për të thithur avujt e ujit dhe për t'i mbajtur ato brendapër shkak të kondensimit kapilar. Kjo varet drejtpërdrejt nga lagështia relative dhe temperatura e ajrit, madhësia, shumëllojshmëria dhe numri i poreve të substancës, natyra e saj.
Nëse një material tërheq në mënyrë aktive molekulat e ujit me sipërfaqen e tij, atëherë ai quhet hidrofil. Nëse materiali, përkundrazi, i largon ato nga vetja, atëherë ai quhet hidrofobik. Përveç kësaj, disa materiale hidrofile janë shumë të tretshme në ujë, ndërsa materialet hidrofobe i rezistojnë efekteve të mjediseve ujore.
thithja e ujit
Nëse flasim shkurtimisht për vetitë fizike të materialeve të ndërtimit, nuk mund të mos përmendim thithjen e ujit - aftësinë për të mbajtur dhe thithur lëngun. Prona karakterizohet nga vëllimi i ujit të zhytur nga një material i thatë kur është zhytur plotësisht në ujë. Shprehur si përqindje e masës (materialit).
Përthithja e ujit do të jetë më e vogël se poroziteti i vërtetë i produktit, pasi një numër i caktuar poresh në të mbeten të mbyllura. Prandaj, do të ndryshojë nga numri, vëllimi, shkalla e hapjes së tyre. Natyra e materialit, hidrofiliteti i tij do të ndikojnë gjithashtu në vlerën.
Si rezultat i ngopjes së materialit me ujë, vetitë e tjera fizike të tij ndonjëherë ndryshojnë ndjeshëm: përçueshmëria termike dhe dendësia rritet, vëllimi rritet (tipike për argjilën, drurin), forca zvogëlohet për shkak të prishjes së lidhjeve midis individëve. grimca.
Kthimi i lagështisë
Kjo është aftësia e një materiali për të lëshuar lagështi në mjedis. Duke qenë nëajri, lëndët e para dhe produktet ruajnë lagështinë e tyre vetëm në kushte të caktuara - në lagështinë e ajrit në ekuilibër relativ. Nëse treguesi është nën këtë vlerë, atëherë materiali fillon të lëshojë lagështi në atmosferë, të thahet.
Shpejtësia e këtij procesi varet nga disa faktorë: nga diferenca midis lagështisë së vetë materialit dhe lagështisë së ajrit (sa më e madhe të jetë, aq më intensiv është tharja), nga vetitë e materialit. vetë - poroziteti, natyra, hidrofobia e tij. Pra, një lëndë e parë me pore të mëdha, hidrofobike do të jetë më e lehtë për t'u dhënë lëng sesa një material hidrofil, me pore të vogla.
Rezistenca e ajrit
Rezistenca e ajrit është aftësia e një materiali për t'i bërë ballë tharjes dhe lagështimit të përsëritur sistematik për një kohë të gjatë pa humbur densitetin e tij mekanik, si dhe pa deformime të konsiderueshme.
Disa materiale fillojnë të fryhen kur njomet periodikisht, disa tkurren, disa deformohen shumë. Druri, për shembull, i nënshtrohet deformimeve të alternuara. Çimentoja me tharje të shpeshtë me lagështi ka tendencë të prishet, të shkërmoqet.
Përshkueshmëria nga uji
Kjo është një veti fizike - aftësia e materialeve për të kaluar lëngun nën presion përmes tyre. Karakterizohet nga vëllimi i ujit, i cili kalon 1 metër katror në 1 orë. m material nën presion prej 1 MPa.
Është e rëndësishme të theksohet se ka edhe materiale plotësisht të papërshkueshme nga uji. Këto janë çeliku, bitumi, qelqi, llojet kryesore të plastikës.
Rezistenca ndaj ngricave
Një pronë e rëndësishme fizike në realitetet ruse. Ky është emri i aftësisë së një materiali të ngopur me ujë për t'i bërë ballë ngrirjes dhe shkrirjes së alternuar të përsëritur pa një rënie të ndjeshme të forcës, shfaqjen e shenjave të dukshme të shkatërrimit.
Shkatërrimi gjatë këtij procesi është shpesh për shkak të faktit se gjatë ngrirjes, uji rritet në vëllimin e tij me rreth 9%. Në të njëjtën kohë, zgjerimi i tij më i madh pas kalimit në akull vërehet në -4 °C. Gjatë mbushjes së poreve të materialit me ujë, zgjerimit dhe ngrirjes së tij, muret e poreve pësojnë dëmtime të konsiderueshme, gjë që çon në shkatërrimin e materialit.
Sipas kësaj, rezistenca ndaj ngricave do të përcaktojë shkallën e ngopjes së poreve me ujë, dendësinë e tij. Janë materiale të dendura që konsiderohen rezistente ndaj ngricave. Nga porozët, vetëm ato që dallohen nga prania e madhe e poreve të mbyllura mund t'i atribuohen kësaj kategorie. Ose poret e të cilit nuk janë më shumë se 90% plot me ujë.
Vetitë fizike mund të përfaqësojnë aftësi të rëndësishme të materialeve. Disa prej tyre i kemi diskutuar tashmë në detaje në artikull. Kjo është aftësia për t'i bërë ballë mbushjes së ftohtë, të përsëritur me ujë dhe tharjes, mbajtjes, thithjes, çlirimit të lëngjeve dhe karakteristikave të tjera të rëndësishme.
