Malzemelerden herhangi birinin fiziksel, mekanik, termofiziksel, mukavemet, kimyasal, hidrofizik ve diğer birçok özelliği vardır. Ancak bu makalede, malzemenin ilk fiziksel özelliklerini özellikle analiz edeceğiz. Bir tanım yapalım, özellikle bunların altında nelerin gizlendiğini listeleyelim ve ayrıca özelliklerin her birini ayrıntılı olarak açıklayalım.
Tanım
Bir malzemenin fiziksel özellikleri - üzerlerinde kimyasal etki göstermeyen maddelerde bulunan tüm özellikler.
Herhangi bir malzeme bir koşul altında (kendi başına) değişmeden kalır - bileşimi ve moleküllerinin yapısı değişmediği sürece. Madde moleküler değilse, bileşimi ve atomlar arasındaki bağ aynı kalır. Ve zaten malzemenin fiziksel özelliklerindeki ve diğer özelliklerindeki farklılıklar, ondan oluşan karışımları ayırmaya yardımcı olur.
Bir malzemenin fiziksel özelliklerinin, çeşitli agrega malzemeleri için farklı olabileceğini bilmek de önemlidir. Termal, elektrik, mekanik, fiziksel, optik deyinmaddenin özellikleri kristalde seçilen yöne bağlıdır.
Terim doldurma
Maddenin fiziksel özellikleri şunları içerir:
- Viskozite.
- Erime noktası.
- Yoğunluk.
- Kaynama noktası.
- Termal iletkenlik.
- Renk.
- Tutarlılık.
- Dielektrik geçirgenlik.
- Absorpsiyon.
- Isı kapasitesi.
- Sorun.
- Radyoaktivite.
- Endüktans.
- Kıvrılma.
- Elektrik iletkenliği.
Malzemenin fiziksel özellikleri esas olarak aşağıdakilerle temsil edilir:
- Yoğunluk.
- Boşluk.
- Gözeneklilik.
- Higroskopiklik.
- Su geçirgenliği.
- Nem dönüşü.
- Su emme.
- Havaya dayanıklı.
- Donma direnci.
- Termal direnç.
- Termal iletkenlik.
- Yangın geciktirici.
- Refrakterlik.
- Radyasyon direnci.
- Kimyasal direnç.
- Dayanıklılık.
Malzemelerin fiziksel, kimyasal ve teknolojik özellikleri eşit derecede önemlidir. Ancak ilk kategoriyi daha ayrıntılı olarak analiz edeceğiz. Yapı malzemelerinin en önemli fiziksel özelliklerinin özelliklerini sunalım.
Yoğunluk
Malzeme bilimindeki en önemli özelliklerden biri. Yoğunluk üç kategoriye ayrılır:
- Doğru. Birim hacim başına kütlekesinlikle yoğun olarak kabul edilen malzeme.
- Ortalama. Bu, malzemenin doğal durumunda (gözenekli ve boşluklu) bir birim hacmin kütlesidir. Bu nedenle, aynı malzemeden elde edilen ürünlerin ortalama yoğunluğu, boşluk ve gözenekliliğe bağlı olarak farklı olabilir.
- Toplu. Gevşek malzemeler için kullanılır - kum, kırma taş, çimentodur. Bu, toz ve tanecikli malzemelerin kütlesinin kapladıkları tüm hacme oranıdır (parçacıklar arasındaki boşluk da hesaplamalara dahil edilir).
Malzemenin yoğunluğu, teknolojik özelliklerini etkiler - mukavemet, termal iletkenlik. Doğrudan gözeneklilik ve neme bağlı olacaktır. Artan nem ile sırasıyla yoğunluk artacaktır. Bu aynı zamanda malzemenin maliyet etkinliğini belirlemek için karakteristik bir göstergedir.
Gözeneklilik
Malzemelerin fiziksel, teknolojik ve mekanik özellikleri arasında gözeneklilik sonuncusu değildir. Bu, ürünün hacmini gözeneklerle doldurma derecesidir.
Bu bağlamda gözenekler su veya hava ile dolu en küçük hücrelerdir. Büyük veya küçük, açık veya kapalı olabilirler. Örneğin küçük gözenekler hava ile doldurulursa, bu, malzemenin ısı yalıtım özelliklerini arttırır. Gözenekliliğin değeri, dayanıklılık, dayanıklılık, su emme, yoğunluk gibi diğer önemli özellikleri değerlendirmeye yardımcı olur.
Açık gözenekler hem çevreyle hem de birbirleriyle iletişim kurar, suni olarak su ile doldurulabilirmalzeme bir sıvıya daldırıldığında. Genellikle kapalı olanlarla değişir. Örneğin, ses emici malzemelerde, ses enerjisinin daha yoğun bir şekilde emilmesi için açık gözeneklilik ve perforasyon yapay olarak oluşturulur.
Kapalı gözenek dağılımı ve boyutu şu şekilde karakterize edilir:
- Yarıçapları boyunca birim hacim başına gözenek hacmi dağılımının integral eğrisi.
- Diferansiyel gözenek hacmi dağılım eğrisi.
Boşluk
Malzemelerin fiziksel özelliklerini (yoğunluk, donma direnci ve diğerleri) dikkate almaya devam ediyoruz. Bir sonraki boşluktur. Bu, gevşek, ufalanan malzemenin tek tek tanecikleri arasında oluşan boşlukların sayısının adıdır. Bu kırma taş, kum vb.
Su geçirgenliği
Su geçirgenliği, bir malzemenin kuruduğunda sıvı salma ve ıslandığında suyu emme yeteneğidir.
Malzemelerin fiziksel özelliklerini incelerken, suyla doygunluğun iki şekilde gerçekleşebileceği gerçeğine dikkat etmeniz gerekir: sıvı haldeki bir maddeye maruz kaldığında veya yalnızca buharına maruz kaldığında.
Bundan iki önemli özellik daha gelir - bu higroskopiklik ve su emmedir.
Higroskopiklik
Malzeme biliminde malzemelerin bu fiziksel özelliği nasıl belirlenir? Higroskopiklik - su buharını emme ve içeride tutma yeteneğikılcal yoğunlaşma nedeniyle. Doğrudan havanın bağıl nemine ve sıcaklığına, maddenin boyutuna, çeşitliliğine ve gözenek sayısına, doğasına bağlıdır.
Bir malzeme yüzeyi ile aktif olarak su moleküllerini çekiyorsa buna hidrofilik denir. Malzeme, aksine, onları kendinden uzaklaştırırsa, buna hidrofobik denir. Ek olarak, bazı hidrofilik malzemeler suda yüksek oranda çözünürken hidrofobik malzemeler sulu ortamın etkilerine direnir.
Su emme
Yapı malzemelerinin fiziksel özelliklerinden kısaca bahsedecek olursak, su emme - sıvıyı tutma ve emme yeteneğinden bahsetmeden geçemeyiz. Özellik, tamamen suya daldırıldığında kuru bir malzeme tarafından emilen su hacmi ile karakterize edilir. Kütlenin (malzemenin) yüzdesi olarak ifade edilir.
İçinde belirli sayıda gözenek kapalı kaldığından, su emilimi ürünün gerçek gözenekliliğinden daha az olacaktır. Bu nedenle, sayılarına, hacimlerine, açıklık derecelerine göre değişecektir. Malzemenin doğası, hidrofilikliği de değeri etkileyecektir.
Malzemenin suyla doymasının bir sonucu olarak, diğer fiziksel özellikleri bazen önemli ölçüde değişir: termal iletkenlik ve yoğunluk artar, hacim artar (kil, ahşap için tipik), bireyler arasındaki bağların bozulması nedeniyle mukavemet azalır. parçacıklar.
Nem dönüşü
Bu, bir malzemenin çevreye nemi salma yeteneğidir. Üzerinde olmakhava, hammaddeler ve ürünler nemlerini yalnızca belirli koşullar altında - bağıl denge hava neminde - korur. Gösterge bu değerin altındaysa, malzeme kuruması için atmosfere nem salmaya başlar.
Bu işlemin hızı birkaç faktöre bağlıdır: malzemenin kendi nemi ile havanın nemi arasındaki farka (ne kadar büyükse, kuruma o kadar yoğun), malzemenin özelliklerine kendisi - gözenekliliği, doğası, hidrofobikliği. Bu nedenle, büyük gözenekli, hidrofobik bir hammaddeye sıvı vermek, küçük gözenekli hidrofilik bir malzemeden daha kolay olacaktır.
Hava direnci
Hava direnci, bir malzemenin mekanik yoğunluğunu kaybetmeden ve ayrıca önemli bir deformasyon olmadan uzun süre tekrarlanan sistematik kurutma ve nemlendirmeye dayanma yeteneğidir.
Bazı malzemeler periyodik olarak nemlendirildiğinde şişmeye başlar, bazıları büzülür, bazıları çok fazla bükülür. Örneğin ahşap, değişen deformasyonlara maruz kalır. Sık nem kuruyan çimento parçalanma, parçalanma eğilimi gösterir.
Su geçirgenliği
Bu fiziksel bir özelliktir - malzemelerin basınç altında sıvıyı içlerinden geçirme yeteneği. 1 saatte 1 metrekareden geçen su hacmi ile karakterizedir. 1 MPa basınç altında m malzeme.
Tamamen su geçirmez malzemeler de olduğunu unutmamak gerekiyor. Bunlar çelik, bitüm, cam, başlıca plastik türleridir.
Donma direnci
Rus gerçeklerinde önemli bir fiziksel özellik. Bu, suya doygun bir malzemenin, mukavemette önemli bir azalma olmadan tekrarlanan dönüşümlü donma ve çözülmeye dayanma yeteneğinin adıdır, görünür yıkım belirtilerinin ortaya çıkması.
Bu işlem sırasındaki tahribat, genellikle donma sırasında suyun hacminin yaklaşık %9 oranında artmasından kaynaklanır. Aynı zamanda, buza geçişte en büyük genişlemesi -4 °C'de gözlenir. Malzemenin gözeneklerini suyla doldururken, genleşmesi ve donması, gözenek duvarları önemli ölçüde hasar görür ve bu da malzemenin tahribatına yol açar.
Buna göre, donma direnci gözeneklerin suyla doyma derecesini, yoğunluğunu belirleyecektir. Donmaya karşı dayanıklı olarak kabul edilen yoğun malzemelerdir. Gözenekli olanlardan sadece büyük bir kapalı gözenek varlığı ile ayırt edilenler bu kategoriye atfedilebilir. Veya gözenekleri en fazla %90 suyla dolu olanlar.
Fiziksel özellikler, malzemelerin önemli yeteneklerini temsil edebilir. Bazıları makalede zaten ayrıntılı olarak tartıştık. Bu, soğuğa, tekrar tekrar suyla doldurma ve kurutma, tutma, emme, sıvı ve diğer önemli özellikleri salma yeteneğidir.
