Κάθε αντικείμενο που περιβάλλει ένα άτομο είναι κατασκευασμένο από μια συγκεκριμένη πρώτη ύλη. Χρησιμεύει ως ποικιλία υλικών. Για να τα χρησιμοποιήσετε πιο αποτελεσματικά, πρώτα απ 'όλα, θα πρέπει να εξετάσετε προσεκτικά τις εγγενείς ιδιότητες και τα χαρακτηριστικά τους.
Τύποι ακινήτων
Επί του παρόντος, οι ερευνητές έχουν εντοπίσει τρεις κύριους τύπους ιδιοτήτων υλικού:
- σωματική;
- χημικό;
- μηχανικό.
Καθένα από αυτά περιγράφει ορισμένα χαρακτηριστικά ενός συγκεκριμένου υλικού. Με τη σειρά τους, μπορούν να συνδυαστούν, για παράδειγμα, οι φυσικές και χημικές ιδιότητες των υλικών συνδυάζονται σε φυσικές και χημικές ιδιότητες.
Φυσικές ιδιότητες
Οι φυσικές ιδιότητες των υλικών χαρακτηρίζουν τη δομή τους, καθώς και τη σχέση τους με κάθε είδους διαδικασίες (φυσικής φύσης) που προέρχονται από το εξωτερικό περιβάλλον. Αυτές οι ιδιότητες μπορεί να είναι:
- Ειδικά χαρακτηριστικά της δομής και δομικά χαρακτηριστικά - αληθές,μέση και χύδην πυκνότητα. κλειστή, ανοιχτή ή συνολική πυκνότητα.
- Υδροφυσικό (απόκριση σε νερό ή παγετό) - απορρόφηση νερού, απώλεια υγρασίας, υγρασία, αντοχή στον παγετό.
- Θερμοφυσικές (ιδιότητες που προκύπτουν υπό την επίδραση της θερμότητας ή του κρύου) - θερμική αγωγιμότητα, θερμοχωρητικότητα, αντίσταση στη φωτιά, αντίσταση στη φωτιά, κ.λπ.
Όλα αναφέρονται στις βασικές φυσικές ιδιότητες των υλικών και των ουσιών.
Ειδικά χαρακτηριστικά
Η αληθινή πυκνότητα είναι μια φυσική ιδιότητα των υλικών, η οποία εκφράζεται από την αναλογία της μάζας μιας ουσίας προς τον όγκο της. Σε αυτή την περίπτωση, το υπό μελέτη αντικείμενο πρέπει να είναι σε απόλυτη πυκνότητα, δηλαδή χωρίς κενά και πόρους. Η μέση πυκνότητα ονομάζεται φυσική ποσότητα, η οποία καθορίζεται από την αναλογία της μάζας μιας ουσίας προς τον όγκο που καταλαμβάνει στο χώρο. Κατά τον υπολογισμό αυτής της ιδιότητας, ο όγκος ενός αντικειμένου περιλαμβάνει όλους τους εσωτερικούς και εξωτερικούς πόρους και τα κενά.
Οι χαλαρές ουσίες χαρακτηρίζονται από μια τέτοια φυσική ιδιότητα των υλικών όπως η χύδην πυκνότητα. Ο όγκος ενός τέτοιου αντικειμένου μελέτης περιλαμβάνει όχι μόνο το πορώδες του υλικού, αλλά και τα κενά που σχηματίζονται μεταξύ των στοιχείων της ουσίας.
Το πορώδες ενός υλικού είναι μια τιμή που εκφράζει το βαθμό πλήρωσης του συνολικού όγκου μιας ουσίας με πόρους.
Υδροφυσικές ιδιότητες
Οι συνέπειες της έκθεσης στο νερό ή τον παγετό εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τον βαθμό της πυκνότητας και του πορώδους του, που επηρεάζουν το επίπεδο απορρόφησης νερού,διαπερατότητα νερού, αντοχή στον παγετό, θερμική αγωγιμότητα κ.λπ.
Η απορρόφηση νερού είναι η ικανότητα μιας ουσίας να απορροφά και να συγκρατεί την υγρασία. Το υψηλό επίπεδο πορώδους παίζει σημαντικό ρόλο σε αυτό.
Η επιστροφή υγρασίας είναι μια ιδιότητα αντίθετη από την απορρόφηση νερού, δηλαδή χαρακτηρίζει το υλικό από την πλευρά της επιστροφής υγρασίας στο περιβάλλον του. Αυτή η τιμή παίζει σημαντικό ρόλο στην επεξεργασία ορισμένων ουσιών, για παράδειγμα, δομικών υλικών, τα οποία έχουν υψηλή υγρασία κατά τη διαδικασία κατασκευής. Χάρη στην απελευθέρωση υγρασίας, στεγνώνουν έως ότου η υγρασία τους εξισωθεί με το περιβάλλον.
Η υγροσκοπικότητα είναι μια ιδιότητα που προβλέπει την απορρόφηση υδρατμών από ένα αντικείμενο από το εξωτερικό. Για παράδειγμα, το ξύλο μπορεί να απορροφήσει πολλή υγρασία, προκαλώντας αύξηση του βάρους, μείωση της αντοχής και αλλαγή μεγέθους.
Η συρρίκνωση ή η συρρίκνωση είναι μια υδροφυσική ιδιότητα των υλικών, η οποία συνεπάγεται μείωση του όγκου και του μεγέθους τους κατά την ξήρανση.
Αντοχή στο νερό είναι η ικανότητα μιας ουσίας να διατηρεί τη δύναμή της ως αποτέλεσμα της υγρασίας.
Αντοχή στον παγετό είναι η ικανότητα ενός υλικού κορεσμένου με νερό να αντέχει στην επαναλαμβανόμενη κατάψυξη και απόψυξη χωρίς να μειώνει το επίπεδο αντοχής και καταστροφής.
Θερμοφυσικές ιδιότητες
Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, τέτοιες ιδιότητες περιγράφουν τις επιπτώσεις της έκθεσης στη ζέστη ή το κρύο σε ουσίες και υλικά.
Θερμική αγωγιμότητα είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου να μεταφέρει θερμότητα από επιφάνεια σε επιφάνεια μέσω του πάχους του.
Η θερμοχωρητικότητα είναι μια ιδιότητα μιας ουσίας που παρέχει την απορρόφηση ορισμένης ποσότητας θερμότητας όταν θερμαίνεται και την απελευθέρωση της ίδιας ποσότητας θερμότητας όταν ψύχεται.
Η αντίσταση στη φωτιά είναι μια φυσική ιδιότητα ενός υλικού που περιγράφει την ικανότητά του να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και υγρά σε μια φωτιά. Σύμφωνα με το επίπεδο αντοχής στη φωτιά, τα υλικά και οι ουσίες μπορούν να είναι πυρίμαχα, βραδέως και εύφλεκτα.
Δυδατικότητα είναι η ικανότητα ενός αντικειμένου να αντέχει την παρατεταμένη έκθεση σε υψηλές θερμοκρασίες χωρίς μεταγενέστερη τήξη και παραμόρφωση. Ανάλογα με το επίπεδο ανθεκτικότητας, οι ουσίες μπορεί να είναι πυρίμαχες, πυρίμαχες και εύτηκτες.
Η διαπερατότητα ατμών και αερίων είναι η φυσική ιδιότητα των υλικών να περνούν αέρια αέρα ή υδρατμούς μέσω του εαυτού τους υπό πίεση.
Χημικές ιδιότητες
Οι χημικές ιδιότητες ονομάζονται ιδιότητες που περιγράφουν την ικανότητα των υλικών να ανταποκρίνονται στις περιβαλλοντικές επιρροές που οδηγούν σε αλλαγές στη χημική τους δομή. Επιπλέον, αυτές οι ιδιότητες περιλαμβάνουν επίσης χαρακτηριστικές ουσίες όσον αφορά την επιρροή τους στις δομές άλλων αντικειμένων. Από την άποψη των χημικών ιδιοτήτων, τα υλικά περιγράφονται από το επίπεδο διαλυτότητας, την αντίσταση στα οξέα και τα αλκάλια, την αντίσταση στα αέρια και την αντιδιαβρωτική ικανότητα.
Η διαλυτότητα αναφέρεται στην ικανότητα μιας ουσίας να διαλύεται σε νερό, βενζίνη, λάδι, νέφτι και άλλους διαλύτες.
Αντοχή σε οξύ υποδηλώνει το επίπεδο αντίστασης ενός υλικού σεορυκτά και οργανικά οξέα.
Η αντοχή στα αλκάλια λαμβάνεται υπόψη στην τεχνολογική επεξεργασία των ουσιών, καθώς βοηθά στην αναγνώριση της φύσης τους.
Η αντίσταση αερίου χαρακτηρίζει την ικανότητα ενός αντικειμένου να αντιστέκεται στην αλληλεπίδραση με αέρια που αποτελούν μέρος της ατμόσφαιρας.
Χρησιμοποιώντας τον αντιδιαβρωτικό δείκτη, μπορείτε να μάθετε πόσο μια ουσία μπορεί να καταστραφεί από τη διάβρωση που προκύπτει από την έκθεση στο εξωτερικό περιβάλλον.
Μηχανικές ιδιότητες
Μηχανικές ιδιότητες είναι οι αντιδράσεις των υλικών σε μηχανικά φορτία που εφαρμόζονται σε αυτά.
Οι φυσικές και μηχανικές ιδιότητες των υλικών συχνά αλληλεπικαλύπτονται, αλλά υπάρχει μια σειρά από καθαρά μηχανικές ιδιότητες. Από την πλευρά της μηχανικής, οι ουσίες χαρακτηρίζονται από ελαστικότητα, αντοχή, σκληρότητα, πλαστικότητα, κόπωση, ευθραυστότητα κ.λπ.
Ελαστικότητα είναι η ικανότητα των σωμάτων (στερεών) να αντιστέκονται σε επιρροές που στοχεύουν στην αλλαγή του όγκου ή του σχήματός τους. Ένα αντικείμενο με υψηλή τιμή ελαστικότητας είναι ανθεκτικό στη μηχανική καταπόνηση και μπορεί να επισκευαστεί μόνο του, επιστρέφοντας στην αρχική του κατάσταση μετά τη διακοπή της έκθεσης.
Η αντοχή υποδηλώνει πόσο ανθεκτικό είναι ένα υλικό στο σπάσιμο. Η μέγιστη τιμή του για ένα συγκεκριμένο αντικείμενο ονομάζεται αντοχή εφελκυσμού. Η πλαστικότητα αναφέρεται επίσης σε δείκτες αντοχής. Είναι μια ιδιότητα (χαρακτηριστικό των στερεών) να αλλάζει αμετάκλητα την εμφάνισή του (παραμόρφωση) υπό την επίδραση δυνάμεων που προέρχονται από το εξωτερικό.
Η κόπωση είναι μια αθροιστική διαδικασία κατά την οποία, ως αποτέλεσμα επαναλαμβανόμενων μηχανικών κρουσμάτων, αυξάνεται το επίπεδο εσωτερικής καταπόνησης του υλικού. Αυτό το επίπεδο θα αυξηθεί μέχρι να περάσει το όριο ελαστικότητας, με αποτέλεσμα το υλικό να αρχίσει να σπάει.
Μία από τις πιο κοινές ιδιότητες είναι η σκληρότητα. Αντιπροσωπεύει το επίπεδο αντίστασης ενός αντικειμένου στην εσοχή.
Μέθοδος προσδιορισμού φυσικών ιδιοτήτων
Για να ανακαλύψουμε ορισμένες φυσικές ιδιότητες ενός υλικού, χρησιμοποιούνται διάφορες μέθοδοι, καθεμία από τις οποίες στοχεύει στη μελέτη ενός συγκεκριμένου δείκτη.
Για τον προσδιορισμό της πυκνότητας ενός δείγματος υλικού, χρησιμοποιείται συχνά η μέθοδος υδροστατικής ζύγισης. Περιλαμβάνει τη μέτρηση του όγκου μιας ουσίας με τη μάζα του υγρού που εκτοπίζει. Η πραγματική πυκνότητα υπολογίζεται μαθηματικά διαιρώντας τη μάζα ενός αντικειμένου με τον απόλυτο όγκο του.
Το πείραμα για τον προσδιορισμό της ποσότητας απορρόφησης νερού πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια. Πρώτα από όλα, ζυγίζεται ένα δείγμα υλικού, μετρώνται οι διαστάσεις του και υπολογίζεται ο όγκος. Μετά από αυτό, βυθίζεται σε νερό για 48 ώρες για να κορεστεί με υγρό. Μετά από 2 ημέρες, το δείγμα αφαιρείται από το νερό και ζυγίζεται αμέσως, μετά από το οποίο υπολογίζεται μαθηματικά η απορρόφηση νερού του υλικού.
Οι περισσότερες μέθοδοι για τον προσδιορισμό των φυσικών ιδιοτήτων των υλικών στην πράξη καταλήγουν στη χρήση ειδικών τύπων.
Προσδιορισμός χημικών ιδιοτήτων
Όλες οι βασικές χημικές ιδιότητες των ουσιών προσδιορίζονται με τη δημιουργία συνθηκών για την αλληλεπίδραση του αντικειμένου της μελέτης με διάφορα αντιδραστήρια. Για τον προσδιορισμό της διαλυτότητας χρησιμοποιούνται νερό, λάδι, βενζίνη και άλλοι διαλύτες. Το επίπεδο οξείδωσης και ευαισθησίας στη διάβρωση προσδιορίζεται με τη χρήση διαφόρων οξειδωτικών παραγόντων που προάγουν γενικές αντιδράσεις, χάιδεμα και διακοκκώδεις αντιδράσεις.
Προσδιορισμός μηχανικών χαρακτηριστικών
Οι μηχανικές ιδιότητες των ουσιών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη δομή τους, τις δυνάμεις που ασκούνται σε αυτές, τη θερμοκρασία και την εξωτερική πίεση. Σχεδόν όλα τα μηχανικά χαρακτηριστικά των υλικών καθορίζονται κατά τη διάρκεια των εργαστηριακών δοκιμών. Τα πιο απλά από αυτά είναι η τάση, η συμπίεση, η στρέψη, η φόρτιση και η κάμψη. Έτσι, για παράδειγμα, η αντοχή σε εφελκυσμό του υλικού σε κάμψη και συμπίεση προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας μια υδραυλική πρέσα.
Επιπλέον, κατά τον προσδιορισμό των μηχανικών ιδιοτήτων, χρησιμοποιούνται επίσης ειδικοί τύποι, οι οποίοι συχνά βασίζονται στη μάζα ενός αντικειμένου και τον όγκο του.
