Hver genstand, der omgiver en person, er lavet af et bestemt råmateriale. Det fungerer som en række forskellige materialer. For at bruge dem mere effektivt bør du først og fremmest nøje undersøge deres iboende egenskaber og karakteristika.
Ejendomstyper
I øjeblikket har forskere identificeret tre hovedtyper af materialeegenskaber:
- fysisk;
- kemikalie;
- mekanisk.
Hver af dem beskriver visse egenskaber ved et bestemt materiale. Til gengæld kan de kombineres, for eksempel kombineres materialers fysiske og kemiske egenskaber til fysiske og kemiske egenskaber.
Fysiske egenskaber
Materialers fysiske egenskaber karakteriserer deres struktur, såvel som deres forhold til enhver form for processer (af fysisk karakter), der kommer fra det ydre miljø. Disse egenskaber kan være:
- Strukturens specifikke karakteristika og strukturelle karakteristika - sandt,gennemsnitlig og bulkdensitet; lukket, åben eller total tæthed.
- Hydrofysisk (respons på vand eller frost) - vandabsorption, fugttab, fugtighed, frostbestandighed.
- Termofysiske (egenskaber, der opstår under påvirkning af varme eller kulde) - termisk ledningsevne, varmekapacitet, brandmodstand, brandmodstand osv.
De henviser alle til materialers og stoffers grundlæggende fysiske egenskaber.
Specifikke kendetegn
Sand massefylde er en fysisk egenskab ved materialer, som udtrykkes ved forholdet mellem massen af et stof og dets volumen. I dette tilfælde skal det undersøgte objekt være i absolut tæthed, det vil sige uden hulrum og porer. Den gennemsnitlige massefylde kaldes en fysisk størrelse, som bestemmes af forholdet mellem massen af et stof og det rumfang, det optager i rummet. Ved beregning af denne egenskab inkluderer et objekts volumen alle indre og ydre porer og hulrum.
Løse stoffer er karakteriseret ved en fysisk egenskab ved materialer som bulkdensitet. Volumenet af et sådant studieobjekt omfatter ikke kun materialets porøsitet, men også hulrummene dannet mellem stoffets elementer.
Et materiales porøsitet er en værdi, der udtrykker fyldningsgraden af det samlede volumen af et stof med porer.
Hydrofysiske egenskaber
Konsekvenserne af udsættelse for vand eller frost afhænger i høj grad af graden af dens tæthed og porøsitet, som påvirker niveauet af vandabsorption,vandgennemtrængelighed, frostbestandighed, varmeledningsevne osv.
Vandabsorption er et stofs evne til at absorbere og holde på fugt. Det høje niveau af porøsitet spiller en vigtig rolle i dette.
Fugttilbageføring er en egenskab, der er modsat vandabsorption, det vil sige, at den karakteriserer materialet fra siden af fugttilbageførsel til omgivelserne. Denne værdi spiller en vigtig rolle i behandlingen af visse stoffer, for eksempel byggematerialer, som har høj luftfugtighed under byggeprocessen. Takket være fugtafgivelsen tørrer de op, indtil deres fugtighed er lig med miljøet.
Hygroskopicitet er en egenskab, der sørger for absorption af vanddamp af en genstand udefra. For eksempel kan træ absorbere meget fugt, hvilket får det til at stige i vægt, mindske styrke og ændre størrelse.
Svind eller krympning er en hydrofysisk egenskab ved materialer, som involverer et fald i dets volumen og størrelse under tørring.
Vandbestandighed er et stofs evne til at bevare sin styrke som følge af fugt.
Frostbestandighed er evnen hos et materiale mættet med vand til at modstå gentagen frysning og optøning uden at reducere niveauet af styrke og ødelæggelse.
Termofysiske egenskaber
Som nævnt ovenfor beskriver sådanne egenskaber virkningerne af udsættelse for varme eller kulde på stoffer og materialer.
Vermeledningsevne er en genstands evne til at overføre varme fra overflade til overflade gennem dens tykkelse.
Varmekapacitet er en egenskab ved et stof, der sørger for absorption af en vis mængde varme, når det opvarmes, og frigivelse af den samme mængde varme, når det afkøles.
Brandmodstand er en fysisk egenskab ved et materiale, der beskriver dets evne til at modstå høje temperaturer og væsker i en brand. I henhold til niveauet af brandmodstandsdygtighed kan materialer og stoffer være brandsikre, langsomt brændende og brændbare.
Ildfasthed er en genstands evne til at modstå langvarig udsættelse for høje temperaturer uden efterfølgende smeltning og deformation. Afhængigt af niveauet af ildfasthed kan stoffer være ildfaste, ildfaste og smeltelige.
Damp- og gasgennemtrængelighed er materialernes fysiske egenskab til at lede luftgasser eller vanddamp igennem sig selv under tryk.
Kemiske egenskaber
Kemiske egenskaber kaldes egenskaber, der beskriver materialers evne til at reagere på miljøpåvirkninger, der fører til ændringer i deres kemiske struktur. Derudover omfatter disse egenskaber også karakterisering af stoffer med hensyn til deres indflydelse på strukturerne af andre objekter. Ud fra kemiske egenskabers synspunkt beskrives materialer ved niveauet af opløselighed, syre- og alkaliresistens, gasresistens og anti-korrosion.
Opløselighed refererer til et stofs evne til at opløses i vand, benzin, olie, terpentin og andre opløsningsmidler.
Syrebestandighed angiver et materiales modstandsniveau over formineralske og organiske syrer.
Alkali-resistens tages i betragtning i den teknologiske behandling af stoffer, da det hjælper med at genkende deres natur.
Gasmodstand karakteriserer et objekts evne til at modstå interaktion med gasser, der er en del af atmosfæren.
Ved at bruge anti-korrosionsindekset kan du finde ud af, hvor meget et stof kan ødelægges af korrosion som følge af eksponering for det ydre miljø.
Mekaniske egenskaber
Mekaniske egenskaber er materialers reaktioner på mekaniske belastninger påført dem.
Materialers fysiske og mekaniske egenskaber overlapper ofte hinanden, men der er en række rent mekaniske egenskaber. Fra mekanikkens side er stoffer karakteriseret ved elasticitet, styrke, hårdhed, plasticitet, træthed, skørhed osv.
Elasticitet er kroppens (faste) evne til at modstå påvirkninger, der har til formål at ændre deres volumen eller form. En genstand med en høj elasticitetsværdi er modstandsdygtig over for mekanisk belastning og er i stand til at reparere sig selv og vender tilbage til sin oprindelige tilstand efter eksponeringens ophør.
Styrke angiver, hvor modstandsdygtigt et materiale er over for brud. Dens maksimale værdi for et bestemt objekt kaldes trækstyrken. Plasticitet refererer også til styrkeindikatorer. Det er en egenskab (karakteristisk for faste stoffer) uigenkaldeligt at ændre dets udseende (deformere) under påvirkning af kræfter, der udgår udefra.
Træthed er en kumulativ proces, hvor niveauet af indre belastning af materialet stiger som følge af gentagne mekaniske påvirkninger. Dette niveau vil stige, indtil det krydser elasticitetsgrænsen, hvilket får materialet til at begynde at bryde ned.
En af de mest almindelige egenskaber er hårdhed. Det repræsenterer et objekts modstandsniveau over for indrykning.
Metode til at bestemme fysiske egenskaber
For at finde ud af bestemte fysiske egenskaber ved et materiale, bruges forskellige metoder, som hver især er rettet mod at studere en bestemt indikator.
For at bestemme densiteten af en materialeprøve, bruges den hydrostatiske vejemetode ofte. Det går ud på at måle volumen af et stof ved massen af den væske, det fortrænger. Sand massefylde beregnes matematisk ved at dividere et objekts masse med dets absolutte volumen.
Eksperimentet til at bestemme mængden af vandabsorption udføres i flere trin. Først og fremmest vejes en materialeprøve, dens dimensioner måles og volumen beregnes. Derefter nedsænkes den i vand i 48 timer for at mættes med væske. Efter 2 dage fjernes prøven fra vandet og vejes straks, hvorefter materialets vandoptagelse beregnes matematisk.
De fleste metoder til at bestemme materialers fysiske egenskaber i praksis kommer ned til brugen af specielle formler.
Bestemmelse af kemiske egenskaber
Alle grundlæggende kemiske egenskaber ved stoffer bestemmes ved at skabe betingelser for interaktionen mellem undersøgelsesobjektet og forskellige reagenser. For at bestemme opløseligheden bruges vand, olie, benzin og andre opløsningsmidler. Oxidationsniveauet og følsomheden over for korrosion bestemmes ved hjælp af forskellige oxidationsmidler, der fremmer generelle, petting- og intergranulære reaktioner.
Bestemmelse af mekaniske egenskaber
Stoffers mekaniske egenskaber afhænger i høj grad af deres struktur, de kræfter, der påføres dem, temperatur og ydre tryk. Næsten alle materialers mekaniske egenskaber fastlægges i løbet af laboratorietests. De enkleste af disse er spænding, kompression, vridning, belastning og bøjning. Så f.eks. bestemmes materialets trækstyrke ved bøjning og kompression ved hjælp af en hydraulisk presse.
Derudover bruges specielle formler ved bestemmelse af mekaniske egenskaber, som ofte er baseret på en genstands masse og dets volumen.
