Նյութերից ցանկացածն ունի ֆիզիկական, մեխանիկական, ջերմաֆիզիկական, ամրության, քիմիական, հիդրոֆիզիկական և շատ այլ հատկություններ: Բայց այս հոդվածում մենք հատուկ կվերլուծենք առաջինը` նյութի ֆիզիկական հատկությունները: Եկեք սահմանենք, կոնկրետ թվարկենք, թե ինչ է թաքնված դրանց տակ, ինչպես նաև մանրամասն նկարագրենք հատկություններից յուրաքանչյուրը։
Սահմանում
Նյութի ֆիզիկական հատկություններ. բոլոր հատկությունները, որոնք բնորոշ են նյութերին, առանց դրանց վրա քիմիական ազդեցության:
Ցանկացած նյութ մնում է անփոփոխ (ինքնին) մեկ պայմանով` քանի դեռ անփոփոխ է նրա բաղադրությունը, ինչպես նաև նրա մոլեկուլների կառուցվածքը: Եթե նյութը ոչ մոլեկուլային է, նրա բաղադրությունը և ատոմների միջև կապը մնում են նույնը։ Եվ արդեն նյութի ֆիզիկական հատկությունների և այլ բնութագրերի տարբերություններն օգնում են առանձնացնել նրանից բաղկացած խառնուրդները։
Կարևոր է նաև իմանալ, որ նյութի ֆիզիկական հատկությունները կարող են տարբեր լինել նրա տարբեր ագրեգատ նյութերի համար: Ասա ջերմային, էլեկտրական, մեխանիկական, ֆիզիկական, օպտիկականՆյութի հատկությունները կախված են բյուրեղի ընտրված ուղղությունից:
Լրացնելով ժամկետը
Նյութի ֆիզիկական հատկությունները ներառում են՝
- մածուցիկություն.
- Հալման կետ.
- Խտություն.
- Եռման կետ.
- Ջերմային հաղորդունակություն.
- Գույն.
- Հետևողականություն.
- Դիէլեկտրական թափանցելիություն.
- Կլանում.
- Ջերմային հզորություն.
- Թողարկում.
- Ռադիոակտիվություն.
- Ինդուկտիվություն.
- Curl.
- Էլեկտրական հաղորդունակություն.
Իսկ նյութի ֆիզիկական հատկությունները հիմնականում ներկայացված են հետևյալով.
- Խտություն.
- Դատարկություն.
- Ծակոտկենություն.
- Հիգրոսկոպիկություն.
- Ջրաթափանցելիություն.
- Խոնավության վերադարձ.
- Ջրի կլանում.
- Օդակայուն.
- Ցրտահարության դիմադրություն.
- Ջերմային դիմադրություն.
- Ջերմային հաղորդունակություն.
- Հրդեհապաշտպան.
- հրակայունություն.
- Ճառագայթման դիմադրություն.
- Քիմիական դիմադրություն.
- Երկարակեցություն.
Նյութերի ֆիզիկական, քիմիական և տեխնոլոգիական հատկությունները հավասարապես կարևոր են: Բայց մենք ավելի մանրամասն կվերլուծենք առաջին կատեգորիան։ Ներկայացնենք կառուցվածքային նյութերի կարևորագույն ֆիզիկական հատկությունների բնութագրերը։
խտություն
Նյութագիտության ամենակարևոր հատկություններից մեկը: Խտությունը բաժանված է երեք կատեգորիայի.
- Ճիշտ է. Զանգվածը մեկ միավորի ծավալովնյութ, որը համարվում է բացարձակ խիտ։
- Միջին. Սա արդեն միավորի ծավալի զանգվածն է նյութի բնական վիճակում (ծակոտիներով և դատարկություններով): Այսպիսով, նույն նյութից արտադրանքի միջին խտությունը կարող է տարբեր լինել՝ կախված դատարկությունից և ծակոտկենությունից:
- Զանգվածային. Օգտագործվում է չամրացված նյութերի համար՝ ավազ է, մանրացված քար, ցեմենտ։ Սա փոշիացված և հատիկավոր նյութերի զանգվածի հարաբերակցությունն է նրանց զբաղեցրած ամբողջ ծավալին (մասնիկների միջև տարածությունը նույնպես ներառված է հաշվարկներում):
Նյութի խտությունը ազդում է նրա տեխնոլոգիական բնութագրերի վրա՝ ամրություն, ջերմահաղորդականություն։ Դա ուղղակիորեն կախված կլինի ծակոտկենությունից և խոնավությունից: Խոնավության աճով, համապատասխանաբար, խտությունը կավելանա։ Սա նաև հատկանշական ցուցանիշ է նյութի ծախսարդյունավետությունը որոշելու համար։
Ծակոտկենություն
Նյութերի ֆիզիկական, տեխնոլոգիական և մեխանիկական հատկությունների շարքում ծակոտկենությունը վերջինը չէ։ Սա արտադրանքի ծավալը ծակոտիներով լցնելու աստիճանն է։
Այս համատեքստում ծակոտիները ջրով կամ օդով լցված ամենափոքր բջիջներն են: Նրանք կարող են լինել մեծ կամ փոքր, բաց կամ փակ: Եթե փոքր ծակոտիները, օրինակ, լցված են օդով, դա մեծացնում է նյութի ջերմամեկուսիչ հատկությունները: Ծակոտկենության արժեքը օգնում է դատել այլ կարևոր բնութագրերի՝ դիմացկունություն, ամրություն, ջրի կլանումը, խտությունը:
Բաց ծակոտիները շփվում են ինչպես շրջակա միջավայրի, այնպես էլ միմյանց հետ, կարող են արհեստականորեն լցվել ջրովերբ նյութը ընկղմվում է հեղուկի մեջ. Սովորաբար փոխարինում են փակներով: Ձայնը կլանող նյութերում, օրինակ, արհեստականորեն ստեղծվում են բաց ծակոտկենություն և պերֆորացիա՝ ձայնային էներգիայի ավելի ինտենսիվ կլանման համար։
Փակ ծակոտիների բաշխումը և չափը բնութագրվում է հետևյալ կերպ.
- Ծակոտիների ծավալի բաշխման ամբողջական կորը մեկ միավորի ծավալի վրա իրենց շառավիղներով:
- Դիֆերենցիալ ծակոտիների ծավալի բաշխման կոր։
Դատարկություն
Մենք շարունակում ենք դիտարկել նյութերի ֆիզիկական հատկությունները (խտություն, ցրտադիմացկունություն և այլն): Հաջորդը դատարկությունն է։ Սա այն դատարկությունների քանակի անունն է, որոնք առաջանում են չամրացված, փխրուն նյութի առանձին հատիկների միջև: Սա մանրացված քար է, ավազ և այլն:
Ջրաթափանցելիություն
Ջրաթափանցելիությունը նյութի հատկությունն է հեղուկ ազատելու, երբ այն չորանում է և ջուրը կլանելու, երբ թաց է:
Նյութերի ֆիզիկական հատկություններն ուսումնասիրելիս պետք է ուշադրություն դարձնել այն փաստին, որ ջրով հագեցվածությունը կարող է տեղի ունենալ երկու եղանակով՝ հեղուկ վիճակում նյութի ազդեցությանը կամ միայն դրա գոլորշիներին ենթարկվելիս..
Այստեղից գալիս են ևս երկու կարևոր հատկություն՝ սա հիգրոսկոպիկությունն է և ջրի կլանումը:
Հիգրոսկոպիկություն
Ինչպե՞ս է որոշվում նյութերի այս ֆիզիկական հատկությունը նյութագիտության մեջ: Hygroscopicity - ջրի գոլորշիները կլանելու և դրանք ներսում պահելու ունակությունմազանոթային խտացման պատճառով: Դա ուղղակիորեն կախված է օդի հարաբերական խոնավությունից և ջերմաստիճանից, նյութի ծակոտիների չափից, բազմազանությունից և քանակից, նրա բնույթից:
Եթե նյութն իր մակերեսով ակտիվորեն ձգում է ջրի մոլեկուլները, ապա այն կոչվում է հիդրոֆիլ: Եթե նյութը, ընդհակառակը, վանում է դրանք իրենից, ապա այն կոչվում է հիդրոֆոբ։ Բացի այդ, որոշ հիդրոֆիլ նյութեր շատ լուծելի են ջրում, մինչդեռ հիդրոֆոբ նյութերը դիմադրում են ջրային միջավայրի ազդեցությանը:
Ջրի կլանում
Եթե հակիրճ խոսենք շինանյութերի ֆիզիկական հատկությունների մասին, ապա չենք կարող չհիշատակել ջրի կլանումը` հեղուկը պահելու և կլանելու կարողությունը: Գույքը բնութագրվում է չոր նյութի կողմից կլանված ջրի ծավալով, երբ այն ամբողջությամբ ընկղմվում է ջրի մեջ: Արտահայտված զանգվածի (նյութի) տոկոսով.
Ջրի կլանումը կլինի ավելի քիչ, քան արտադրանքի իրական ծակոտկենությունը, քանի որ դրա մեջ ծակոտիների որոշակի քանակ մնում է փակ: Հետեւաբար, այն կտարբերվի դրանց քանակից, ծավալից, բացության աստիճանից: Նյութի բնույթը, հիդրոֆիլությունը նույնպես կազդեն արժեքի վրա։
Նյութի ջրով հագեցվածության արդյունքում նրա մյուս ֆիզիկական հատկությունները երբեմն զգալիորեն փոխվում են. ջերմային հաղորդունակությունը և խտությունը մեծանում են, ծավալը մեծանում է (բնորոշ կավի, փայտի համար), ամրությունը նվազում է առանձին անհատների միջև կապերի քայքայման պատճառով: մասնիկներ.
Խոնավության վերադարձ
Սա նյութի կարողությունն է խոնավություն արձակելու շրջակա միջավայր: Լինելովօդը, հումքը և արտադրանքը պահպանում են իրենց խոնավությունը միայն որոշակի պայմաններում՝ օդի հարաբերական հավասարակշռության խոնավության դեպքում: Եթե ցուցիչը այս արժեքից ցածր է, ապա նյութը սկսում է խոնավություն արձակել մթնոլորտ, չորանալ։
Այս գործընթացի արագությունը կախված է մի քանի գործոններից. ինքնին - նրա ծակոտկենությունը, բնույթը, հիդրոֆոբությունը: Այսպիսով, մեծ ծակոտիներով հումքը, հիդրոֆոբը, ավելի հեշտ կլինի հեղուկ տալ, քան հիդրոֆիլ նյութը՝ փոքր ծակոտիներով։
Օդային դիմադրություն
Օդի դիմադրությունը նյութի կարողությունն է՝ դիմակայելու կրկնվող համակարգված չորացմանն ու խոնավացմանը երկար ժամանակ՝ առանց մեխանիկական խտության կորստի, ինչպես նաև առանց էական դեֆորմացիայի։
Որոշ նյութեր սկսում են ուռչել, երբ պարբերաբար խոնավանում են, որոշները կծկվում են, որոշները չափից շատ են ծռվում: Փայտը, օրինակ, ենթարկվում է փոփոխական դեֆորմացիաների։ Հաճախակի խոնավությամբ չորացող ցեմենտը քայքայվում է, փշրվում։
Ջրաթափանցելիություն
Սա ֆիզիկական հատկություն է. Բնորոշվում է ջրի ծավալով, որը 1 ժամում անցնում է 1քմ։ մ նյութը 1 ՄՊա ճնշման տակ։
Կարևոր է նշել, որ կան նաև ամբողջովին ջրակայուն նյութեր։ Դրանք են՝ պողպատը, բիտումը, ապակին, պլաստմասսաների հիմնական տեսակները։
Ցրտահարության դիմադրություն
Կարևոր ֆիզիկական սեփականություն ռուսական իրականության մեջ. Սա ջրով հագեցած նյութի ունակության անվանումն է՝ դիմակայելու կրկնվող փոփոխական սառեցմանը և հալվելուն՝ առանց ուժի էական նվազման, ոչնչացման տեսանելի նշանների ի հայտ գալուն։
Այս գործընթացի ընթացքում ոչնչացումը հաճախ պայմանավորված է նրանով, որ սառչելիս ջուրն իր ծավալն ավելանում է մոտ 9%-ով: Միևնույն ժամանակ, սառույցին անցնելիս նրա ամենամեծ ընդլայնումը դիտվում է -4 °C ջերմաստիճանում: Նյութի ծակոտիները ջրով լցնելու, դրա ընդլայնման և սառչման ժամանակ ծակոտիների պատերը զգալի վնաս են կրում, ինչը հանգեցնում է նյութի քայքայման։
Համապատասխանաբար, ցրտադիմացկունությունը կորոշի ծակոտիների ջրով հագեցվածության աստիճանը, դրա խտությունը։ Դա խիտ նյութեր են, որոնք համարվում են ցրտադիմացկուն։ Ծակոտկեններից այս կատեգորիային կարելի է վերագրել միայն նրանք, որոնք առանձնանում են փակ ծակոտիների մեծ առկայությամբ: Կամ, որոնց ծակոտիները 90%-ից ոչ ավելի ջրով են լցված։
Ֆիզիկական հատկությունները կարող են ներկայացնել նյութերի կարևոր ունակությունները: Նրանցից մի քանիսը մենք արդեն մանրամասն քննարկել ենք հոդվածում: Սա սառը, ջրով կրկնվող լցոնմանը և չորացմանը դիմակայելու, հեղուկը պահելու, կլանելու, արձակելու և այլ կարևոր հատկանիշների կարողություն է։
