Hver gjenstand som omgir en person er laget av en bestemt råvare. Det fungerer som en rekke materialer. For å bruke dem mer effektivt bør du først og fremst undersøke deres iboende egenskaper og egenskaper nøye.
Typer egenskaper
For tiden har forskere identifisert tre hovedtyper av materialegenskaper:
- fysisk;
- kjemikalier;
- mekanisk.
Hver av dem beskriver visse egenskaper ved et bestemt materiale. I sin tur kan de kombineres, for eksempel kombineres de fysiske og kjemiske egenskapene til materialer til fysiske og kjemiske egenskaper.
Fysiske egenskaper
Materialers fysiske egenskaper karakteriserer deres struktur, samt deres forhold til alle slags prosesser (av fysisk karakter) som kommer fra det ytre miljø. Disse egenskapene kan være:
- Spesifikke egenskaper ved strukturen og strukturelle egenskaper - sant,gjennomsnittlig og bulkdensitet; lukket, åpen eller total tetthet.
- Hydrofysisk (respons på vann eller frost) - vannabsorpsjon, fuktighetstap, fuktighet, frostbestandighet.
- Termofysiske (egenskaper som oppstår under påvirkning av varme eller kulde) - termisk ledningsevne, varmekapasitet, brannmotstand, brannmotstand, etc.
De refererer alle til de grunnleggende fysiske egenskapene til materialer og stoffer.
Spesifikke egenskaper
Sann tetthet er en fysisk egenskap ved materialer, som uttrykkes ved forholdet mellom massen til et stoff og volumet. I dette tilfellet må objektet som studeres være i absolutt tetthet, det vil si uten tomrom og porer. Den gjennomsnittlige tettheten kalles en fysisk mengde, som bestemmes av forholdet mellom massen til et stoff og volumet som det okkuperes av det i rommet. Ved beregning av denne egenskapen inkluderer volumet til et objekt alle interne og eksterne porer og hulrom.
Løse stoffer kjennetegnes av en fysisk egenskap ved materialer som bulktetthet. Volumet til et slikt studieobjekt inkluderer ikke bare porøsiteten til materialet, men også hulrommene som dannes mellom elementene i stoffet.
Porøsiteten til et materiale er en verdi som uttrykker fyllingsgraden av det totale volumet av et stoff med porer.
hydrofysiske egenskaper
Konsekvensene av eksponering for vann eller frost avhenger i stor grad av graden av tetthet og porøsitet, som påvirker nivået av vannabsorpsjon,vanngjennomtrengelighet, frostbestandighet, varmeledningsevne osv.
Vannabsorpsjon er et stoffs evne til å absorbere og holde på fuktighet. Det høye porøsitetsnivået spiller en viktig rolle i dette.
Fuktretur er en egenskap som er motsatt av vannabsorpsjon, det vil si at den karakteriserer materialet fra siden av fuktighetsretur til omgivelsene. Denne verdien spiller en viktig rolle i behandlingen av visse stoffer, for eksempel byggematerialer, som har høy luftfuktighet under byggeprosessen. Takket være fuktighetsavgivelsen tørker de helt til luftfuktigheten er lik miljøet.
Hygroskopisitet er en egenskap som sørger for absorpsjon av vanndamp av en gjenstand fra utsiden. For eksempel kan tre absorbere mye fuktighet, noe som får det til å øke i vekt, redusere styrke og endre størrelse.
Krymping eller krymping er en hydrofysisk egenskap ved materialer, som innebærer en reduksjon i volum og størrelse under tørking.
Vannmotstand er et stoffs evne til å beholde sin styrke som følge av fuktighet.
Frostbestandighet er evnen til et materiale mettet med vann til å tåle gjentatt frysing og tining uten å redusere styrke- og ødeleggelsesnivået.
Termofysiske egenskaper
Som nevnt ovenfor beskriver slike egenskaper effekten av eksponering for varme eller kulde på stoffer og materialer.
Vermeledningsevne er en gjenstands evne til å overføre varme fra overflate til overflate gjennom tykkelsen.
Varmekapasitet er en egenskap ved et stoff som sørger for absorpsjon av en viss mengde varme ved oppvarming og frigjøring av samme mengde varme ved avkjøling.
Brannmotstand er en fysisk egenskap ved et materiale som beskriver dets evne til å motstå høye temperaturer og væsker i brann. I henhold til nivået av brannmotstand kan materialer og stoffer være brannsikre, saktebrennende og brennbare.
Ildfasthet er en gjenstands evne til å tåle langvarig eksponering for høye temperaturer uten påfølgende smelting og deformasjon. Avhengig av graden av ildfasthet, kan stoffer være ildfaste, ildfaste og smeltbare.
Damp- og gassgjennomtrengelighet er den fysiske egenskapen til materialer som passerer luftgasser eller vanndamp gjennom seg selv under trykk.
Kjemiske egenskaper
Kjemiske egenskaper kalles egenskaper som beskriver materialers evne til å reagere på miljøpåvirkninger som fører til endringer i deres kjemiske struktur. I tillegg inkluderer disse egenskapene også karakterisering av stoffer når det gjelder deres innflytelse på strukturene til andre objekter. Fra et synspunkt av kjemiske egenskaper beskrives materialer ved nivået av løselighet, syre- og alkaliresistens, gassbestandighet og anti-korrosjon.
Løselighet refererer til et stoffs evne til å løse seg opp i vann, bensin, olje, terpentin og andre løsemidler.
Syrebestandighet angir motstandsnivået til et materiale motmineralske og organiske syrer.
Alkali-resistens tas i betraktning i den teknologiske behandlingen av stoffer, da det hjelper å gjenkjenne deres natur.
Gassmotstand karakteriserer et objekts evne til å motstå interaksjon med gasser som er en del av atmosfæren.
Ved å bruke anti-korrosjonsindeksen kan du finne ut hvor mye et stoff kan ødelegges av korrosjon som følge av eksponering for det ytre miljø.
Mekaniske egenskaper
Mekaniske egenskaper er materialers reaksjoner på mekaniske belastninger påført dem.
Fysiske og mekaniske egenskaper til materialer overlapper ofte hverandre, men det finnes en rekke rent mekaniske egenskaper. Fra mekanikkens side er stoffer preget av elastisitet, styrke, hardhet, plastisitet, tretthet, sprøhet osv.
Elastisitet er kroppens (faste) evne til å motstå påvirkninger rettet mot å endre volum eller form. En gjenstand med høy elastisitetsverdi er motstandsdyktig mot mekanisk påkjenning og er i stand til å reparere seg selv, og går tilbake til sin opprinnelige tilstand etter at eksponeringen er opphørt.
Styrke indikerer hvor motstandsdyktig et materiale er mot brudd. Dens maksimale verdi for et bestemt objekt kalles strekkfastheten. Plastisitet refererer også til styrkeindikatorer. Det er en egenskap (karakteristisk for faste stoffer) å ugjenkallelig endre utseendet (deformere) under påvirkning av krefter som kommer utenfra.
Tretthet er en kumulativ prosess der, som et resultat av gjentatte mekaniske påvirkninger, øker nivået av indre stress i materialet. Dette nivået vil øke til det krysser den elastiske grensen, noe som fører til at materialet begynner å brytes ned.
En av de vanligste egenskapene er hardhet. Den representerer nivået på motstanden til et objekt mot innrykk.
Metode for å bestemme fysiske egenskaper
For å finne ut visse fysiske egenskaper til et materiale, brukes ulike metoder, som hver er rettet mot å studere en bestemt indikator.
For å bestemme tettheten til en materialprøve, brukes ofte den hydrostatiske veiemetoden. Det innebærer å måle volumet til et stoff ved massen av væsken det fortrenger. Sann tetthet beregnes matematisk ved å dele et objekts masse på dets absolutte volum.
Eksperimentet for å bestemme mengden vannabsorpsjon utføres i flere trinn. Først av alt veies en materialprøve, dens dimensjoner måles og volumet beregnes. Etter det senkes den i vann i 48 timer for å mettes med væske. Etter 2 dager tas prøven ut av vannet og veies umiddelbart, hvoretter materialets vannabsorpsjon beregnes matematisk.
De fleste metoder for å bestemme de fysiske egenskapene til materialer i praksis kommer ned til bruk av spesielle formler.
Bestemmelse av kjemiske egenskaper
Alle grunnleggende kjemiske egenskaper til stoffer bestemmes ved å skape forhold for interaksjonen mellom studieobjektet og ulike reagenser. For å bestemme løseligheten brukes vann, olje, bensin og andre løsemidler. Oksydasjonsnivået og mottakelighet for korrosjon bestemmes ved bruk av forskjellige oksidasjonsmidler som fremmer generelle, klappende og intergranulære reaksjoner.
Bestemmelse av mekaniske egenskaper
De mekaniske egenskapene til stoffer avhenger i stor grad av deres struktur, kreftene som påføres dem, temperatur og ytre trykk. Nesten alle mekaniske egenskaper til materialer er etablert i løpet av laboratorietester. De enkleste av disse er strekk, kompresjon, torsjon, belastning og bøying. Så for eksempel bestemmes strekkfastheten til materialet ved bøying og kompresjon ved hjelp av en hydraulisk presse.
I tillegg, ved bestemmelse av mekaniske egenskaper, brukes også spesielle formler, som ofte er basert på massen til et objekt og dets volum.
