Bir insanı çevreleyen her nesne belirli bir hammaddeden yapılır. Çeşitli malzemeler olarak hizmet vermektedir. Bunları daha etkin kullanabilmek için öncelikle onların doğal özelliklerini ve özelliklerini dikkatlice incelemelisiniz.
Özellik türleri
Şu anda, araştırmacılar üç ana malzeme özelliği türü belirlediler:
- fiziksel;
- kimyasal;
- mekanik.
Her biri belirli bir malzemenin belirli özelliklerini tanımlar. Sırasıyla, birleştirilebilirler, örneğin, malzemelerin fiziksel ve kimyasal özellikleri, fiziksel ve kimyasal özelliklerde birleştirilir.
Fiziksel özellikler
Malzemelerin fiziksel özellikleri, yapılarının yanı sıra dış ortamdan gelen her türlü süreçle (fiziksel nitelikteki) ilişkilerini karakterize eder. Bu özellikler şunlar olabilir:
- Yapının belirli özellikleri ve yapısal özellikler - doğru,ortalama ve yığın yoğunluğu; kapalı, açık veya toplam yoğunluk.
- Hidrofizik (suya veya dona tepki) - su emme, nem kaybı, nem, donma direnci.
- Termofizik (sıcak veya soğuğun etkisi altında ortaya çıkan özellikler) - termal iletkenlik, ısı kapasitesi, yangına dayanıklılık, yangına dayanıklılık, vb.
Hepsi malzemelerin ve maddelerin temel fiziksel özelliklerine atıfta bulunur.
Belirli özellikler
Gerçek yoğunluk, bir maddenin kütlesinin hacmine oranıyla ifade edilen, malzemelerin fiziksel bir özelliğidir. Bu durumda, incelenen nesne mutlak yoğunlukta, yani boşluklar ve gözenekler olmadan olmalıdır. Ortalama yoğunluk, bir maddenin kütlesinin uzayda kapladığı hacme oranıyla belirlenen fiziksel bir nicelik olarak adlandırılır. Bu özelliği hesaplarken, bir nesnenin hacmi tüm iç ve dış gözenekleri ve boşlukları içerir.
Gevşek maddeler, malzemelerin kütle yoğunluğu gibi fiziksel bir özelliği ile karakterize edilir. Böyle bir çalışma nesnesinin hacmi, yalnızca malzemenin gözenekliliğini değil, aynı zamanda maddenin elemanları arasında oluşan boşlukları da içerir.
Bir malzemenin gözenekliliği, bir maddenin toplam hacminin gözeneklerle dolma derecesini ifade eden bir değerdir.
Hidrofiziksel özellikler
Suya veya dona maruz kalmanın sonuçları, büyük ölçüde su emme seviyesini etkileyen yoğunluk ve gözeneklilik derecesine bağlıdır.su geçirgenliği, donma direnci, termal iletkenlik vb.
Su emme, bir maddenin nemi emme ve tutma yeteneğidir. Yüksek düzeyde gözeneklilik bunda önemli bir rol oynar.
Nem dönüşü, su emilimine zıt bir özelliktir, yani malzemeyi nem dönüşü yönünden çevresine karakterize eder. Bu değer, inşaat sürecinde yüksek neme sahip olan yapı malzemeleri gibi belirli maddelerin işlenmesinde önemli bir rol oynar. Nem salımı sayesinde nemleri ortama eşit olana kadar kururlar.
Higroskopiklik, su buharının dışarıdan bir nesne tarafından emilmesini sağlayan bir özelliktir. Örneğin, ahşap çok fazla nemi emerek ağırlığının artmasına, mukavemetinin azalmasına ve boyutunun değişmesine neden olabilir.
Büzülme veya büzülme, malzemelerin kurutma sırasında hacminde ve boyutunda bir azalmayı içeren hidrofiziksel bir özelliğidir.
Suya dayanıklılık, bir maddenin nem sonucunda gücünü koruma yeteneğidir.
Donma direnci, su ile doyurulmuş bir malzemenin, mukavemet ve tahribat seviyesini düşürmeden tekrarlanan donma ve çözülmeye dayanma yeteneğidir.
Termofizik özellikler
Yukarıda bahsedildiği gibi, bu tür özellikler, maddeler ve malzemeler üzerinde sıcağa veya soğuğa maruz kalmanın etkilerini tanımlar.
Termal iletkenlik, bir nesnenin kalınlığı sayesinde yüzeyden yüzeye ısı aktarma yeteneğidir.
Isı kapasitesi, ısıtıldığında belirli bir miktar ısıyı emen ve soğutulduğunda aynı miktarda ısıyı serbest bırakan bir maddenin bir özelliğidir.
Yangına dayanıklılık, bir malzemenin yangında yüksek sıcaklıklara ve sıvılara dayanma yeteneğini tanımlayan fiziksel bir özelliğidir. Yangına dayanıklılık derecesine göre malzeme ve maddeler yanmaz, yavaş yanan ve yanıcı olabilir.
Refrakterlik, bir nesnenin daha sonra erime ve deformasyon olmaksızın yüksek sıcaklıklara uzun süre maruz kalmaya dayanma yeteneğidir. Refrakterlik seviyesine bağlı olarak, maddeler refrakter, refrakter ve eriyebilir olabilir.
Buhar ve gaz geçirgenliği, malzemelerin basınç altında hava gazlarını veya su buharını kendi içinden geçirmesinin fiziksel özelliğidir.
Kimyasal özellikler
Kimyasal özelliklere, malzemelerin kimyasal yapılarında değişikliklere yol açan çevresel etkilere tepki verme yeteneğini tanımlayan özellikler denir. Ek olarak, bu özellikler, diğer nesnelerin yapıları üzerindeki etkileri açısından karakterize edici maddeleri de içerir. Kimyasal özellikler açısından, malzemeler çözünürlük seviyesi, asit ve alkali direnci, gaz direnci ve korozyon önleyici ile tanımlanır.
Çözünürlük, bir maddenin su, benzin, yağ, terebentin ve diğer çözücüler içinde çözünme kabiliyetini ifade eder.
Asit direnci, bir malzemeninmineral ve organik asitler.
Alkali direnci, maddelerin doğasını tanımaya yardımcı olduğu için teknolojik olarak işlenmesinde dikkate alınır.
Gaz direnci, bir nesnenin atmosferin bir parçası olan gazlarla etkileşime direnme yeteneğini karakterize eder.
Korozyon önleyici indeksi kullanarak, bir maddenin dış ortama maruz kalmasından kaynaklanan korozyon tarafından ne kadar tahrip edilebileceğini öğrenebilirsiniz.
Mekanik özellikler
Mekanik özellikler, malzemelerin kendilerine uygulanan mekanik yüklere verdiği tepkilerdir.
Malzemelerin fiziksel ve mekanik özellikleri genellikle örtüşür, ancak bir dizi tamamen mekanik özellik vardır. Mekanik açısından, maddeler esneklik, mukavemet, sertlik, plastisite, yorulma, kırılganlık vb. ile karakterize edilir.
Elastikiyet, cisimlerin (katı) hacimlerini veya şekillerini değiştirmeyi amaçlayan etkilere direnme yeteneğidir. Yüksek elastikiyet değerine sahip bir nesne, mekanik strese karşı dayanıklıdır ve maruz kalmanın kesilmesinden sonra orijinal durumuna geri dönerek kendi kendini onarabilir.
Güç, bir malzemenin kırılmaya karşı ne kadar dayanıklı olduğunu gösterir. Belirli bir nesne için maksimum değerine çekme mukavemeti denir. Plastisite ayrıca güç göstergelerini de ifade eder. Dışardan gelen kuvvetlerin etkisi altında görünüşünü geri dönülmez şekilde değiştirme (deforme etme) özelliğidir (katıların özelliği).
Yorgunluk, tekrarlanan mekanik darbeler sonucunda malzemenin iç stres seviyesinin arttığı kümülatif bir süreçtir. Bu seviye, elastik sınırı geçene kadar artacak ve malzemenin bozulmaya başlamasına neden olacaktır.
En yaygın özelliklerden biri sertliktir. Bir nesnenin girintiye karşı direnç seviyesini temsil eder.
Fiziksel özellikleri belirleme yöntemi
Bir malzemenin belirli fiziksel özelliklerini bulmak için, her biri belirli bir göstergeyi incelemeyi amaçlayan çeşitli yöntemler kullanılır.
Bir malzeme numunesinin yoğunluğunu belirlemek için genellikle hidrostatik tartım yöntemi kullanılır. Bir maddenin hacminin, yerini aldığı sıvının kütlesi ile ölçülmesini içerir. Gerçek yoğunluk, bir nesnenin kütlesinin mutlak hacmine bölünmesiyle matematiksel olarak hesaplanır.
Su emme miktarını belirleme deneyi birkaç aşamada gerçekleştirilir. Öncelikle bir malzeme numunesi tartılır, boyutları ölçülür ve hacmi hesaplanır. Daha sonra sıvı ile doyurulması için 48 saat suya daldırılır. 2 gün sonra numune sudan çıkarılır ve hemen tartılır, ardından malzemenin su emmesi matematiksel olarak hesaplanır.
Uygulamada malzemelerin fiziksel özelliklerini belirlemeye yönelik çoğu yöntem, özel formüllerin kullanımına dayanır.
Kimyasal özelliklerin belirlenmesi
Maddelerin tüm temel kimyasal özellikleri, çalışma nesnesinin çeşitli reaktiflerle etkileşimi için koşullar yaratılarak belirlenir. Çözünürlüğü belirlemek için su, yağ, benzin ve diğer çözücüler kullanılır. Oksidasyon seviyesi ve korozyona duyarlılık, genel, sevişme ve taneler arası reaksiyonları destekleyen çeşitli oksitleyici maddeler kullanılarak belirlenir.
Mekanik özelliklerin belirlenmesi
Maddelerin mekanik özellikleri büyük ölçüde yapılarına, onlara uygulanan kuvvetlere, sıcaklığa ve dış basınca bağlıdır. Malzemelerin hemen hemen tüm mekanik özellikleri laboratuvar testleri sırasında belirlenir. Bunların en basitleri çekme, basma, burulma, yükleme ve eğilmedir. Örneğin, malzemenin eğilme ve sıkıştırmadaki çekme mukavemeti bir hidrolik pres kullanılarak belirlenir.
Ayrıca, mekanik özellikler belirlenirken, genellikle bir nesnenin kütlesine ve hacmine dayanan özel formüller de kullanılır.
