Всеки предмет, който заобикаля човек, е направен от определена суровина. Той служи като различни материали. За да ги използвате по-ефективно, на първо място, трябва внимателно да проучите присъщите им свойства и характеристики.
Видове имоти
В момента изследователите са идентифицирали три основни типа свойства на материала:
- физически;
- химически;
- механичен.
Всеки от тях описва определени характеристики на определен материал. От своя страна те могат да се комбинират, например физичните и химичните свойства на материалите се комбинират във физични и химични свойства.
Физически свойства
Физичните свойства на материалите характеризират тяхната структура, както и връзката им с всякакъв вид процеси (от физическо естество), които идват от външната среда. Тези свойства могат да бъдат:
- Специфични характеристики на структурата и структурни характеристики - вярно,средна и насипна плътност; затворена, отворена или пълна плътност.
- Хидрофизичен (отговор на вода или замръзване) - водопоглъщане, загуба на влага, влажност, устойчивост на замръзване.
- Термофизични (свойства, възникващи под въздействието на топлина или студ) - топлопроводимост, топлинен капацитет, огнеустойчивост, огнеустойчивост и др.
Всички те се отнасят до основните физични свойства на материалите и веществата.
Специфични характеристики
Истинската плътност е физическо свойство на материалите, което се изразява чрез съотношението на масата на веществото към неговия обем. В този случай изследваният обект трябва да бъде с абсолютна плътност, тоест без кухини и пори. Средната плътност се нарича физическа величина, която се определя от съотношението на масата на веществото към обема, зает от него в пространството. Когато се изчислява това свойство, обемът на обект включва всички вътрешни и външни пори и кухини.
Разсипните вещества се характеризират с такова физическо свойство на материалите като обемна плътност. Обемът на такъв обект на изследване включва не само порьозността на материала, но и празнините, образувани между елементите на веществото.
Порьозността на материала е стойност, която изразява степента на запълване на общия обем на веществото с пори.
Хидрофизични свойства
Последствията от излагане на вода или замръзване до голяма степен зависят от степента на неговата плътност и порьозност, които влияят на нивото на абсорбция на вода,водопропускливост, устойчивост на замръзване, топлопроводимост и др.
Водопоглъщането е способността на веществото да абсорбира и задържа влагата. Високото ниво на порьозност играе важна роля за това.
Възвръщането на влагата е свойство, противоположно на водопоглъщането, тоест характеризира материала от страната на връщането на влагата в околната среда. Тази стойност играе важна роля при обработката на определени вещества, например строителни материали, които имат висока влажност по време на строителния процес. Благодарение на отделянето на влага те изсъхват, докато влажността им е равна на околната среда.
Хигроскопичността е свойство, което осигурява абсорбцията на водни пари от обект отвън. Например, дървото може да абсорбира много влага, което води до увеличаване на теглото, намаляване на здравината и промяна на размера.
Свиването или свиването е хидрофизично свойство на материалите, което включва намаляване на неговия обем и размер по време на сушене.
Водоустойчивостта е способността на веществото да запази силата си в резултат на влага.
Устойчивостта на замръзване е способността на материал, наситен с вода, да издържа на многократно замръзване и размразяване, без да намалява нивото на здравина и разрушаване.
Термофизични свойства
Както е споменато по-горе, такива свойства описват ефектите от излагане на топлина или студ върху вещества и материали.
Топлопроводимостта е способността на обект да пренася топлина от повърхност на повърхност чрез своята дебелина.
Топлинният капацитет е свойство на вещество, което осигурява поглъщане на определено количество топлина при нагряване и освобождаване на същото количество топлина при охлаждане.
Огнеустойчивостта е физическо свойство на материала, което описва способността му да издържа на високи температури и течности при пожар. Според нивото на огнеустойчивост, материалите и веществата могат да бъдат огнеупорни, бавно горими и запалими.
Огнеупорността е способността на обекта да издържа на продължително излагане на високи температури без последващо топене и деформация. В зависимост от нивото на огнеупорност веществата могат да бъдат огнеупорни, огнеупорни и топими.
Паро- и газопропускливостта е физическото свойство на материалите да преминават през себе си въздушни газове или водна пара под налягане.
Химически свойства
Химичните свойства се наричат свойства, които описват способността на материалите да реагират на въздействията на околната среда, водещи до промени в тяхната химическа структура. Освен това тези свойства включват и характеризиращи вещества по отношение на тяхното влияние върху структурите на други обекти. От гледна точка на химичните свойства, материалите се описват с нивото на разтворимост, киселинна и алкална устойчивост, газоустойчивост и антикорозия.
Разтворимост се отнася до способността на веществото да се разтваря във вода, бензин, масло, терпентин и други разтворители.
Устойчивост на киселина показва нивото на устойчивост на материала къмминерални и органични киселини.
Алкалната устойчивост се взема предвид при технологичната обработка на веществата, тъй като помага да се разпознае тяхната природа.
Газоустойчивостта характеризира способността на обекта да устои на взаимодействие с газове, които са част от атмосферата.
Използвайки антикорозионния индекс, можете да разберете колко вещество може да бъде унищожено от корозия в резултат на излагане на външна среда.
Механични свойства
Механичните свойства са реакциите на материалите към механичните натоварвания, приложени към тях.
Физичните и механичните свойства на материалите често се припокриват, но има редица чисто механични свойства. От страна на механиката, веществата се характеризират с еластичност, здравина, твърдост, пластичност, умора, крехкост и др.
Еластичността е способността на телата (твърди) да устояват на влияния, насочени към промяна на техния обем или форма. Обект с висока стойност на еластичност е устойчив на механично натоварване и е в състояние да се самовъзстановява, връщайки се в първоначалното си състояние след прекратяване на експозицията.
Сила показва колко устойчив е материалът на счупване. Максималната му стойност за конкретен обект се нарича якост на опън. Пластичността се отнася и до показателите за здравина. Свойство (характерно за твърдите тела) е да променя необратимо външния си вид (деформира) под въздействието на силите, излъчвани отвън.
Умората е кумулативен процес, при който в резултат на многократни механични въздействия нивото на вътрешно напрежение на материала се повишава. Това ниво ще се увеличава, докато не премине границата на еластичност, причинявайки материалът да започне да се разпада.
Едно от най-често срещаните свойства е твърдостта. Той представлява нивото на устойчивост на обект срещу вдлъбнатина.
Метод за определяне на физически свойства
За да се установят определени физични свойства на даден материал, се използват различни методи, всеки от които е насочен към изследване на определен индикатор.
За да се определи плътността на материалната проба, често се използва методът на хидростатично претегляне. Тя включва измерване на обема на веществото по масата на течността, която измества. Истинската плътност се изчислява математически чрез разделяне на масата на обекта на неговия абсолютен обем.
Експериментът за определяне на количеството поглъщане на вода се провежда на няколко етапа. На първо място се претегля материална проба, измерват се нейните размери и се изчислява обемът. След това се потапя във вода за 48 часа, за да се насити с течност. След 2 дни пробата се изважда от водата и веднага се претегля, след което водопоглъщането на материала се изчислява математически.
Повечето методи за определяне на физичните свойства на материалите на практика се свеждат до използването на специални формули.
Определяне на химичните свойства
Всички основни химични свойства на веществата се определят чрез създаване на условия за взаимодействие на обекта на изследване с различни реагенти. За определяне на разтворимостта се използват вода, масло, бензин и други разтворители. Нивото на окисляване и податливостта към корозия се определя с помощта на различни окислители, които насърчават общи, петтинг и междукристални реакции.
Определяне на механичните характеристики
Механичните свойства на веществата до голяма степен зависят от тяхната структура, силите, които се прилагат към тях, температурата и външното налягане. Почти всички механични характеристики на материалите се установяват в хода на лабораторните изследвания. Най-простите от тях са опън, компресия, усукване, натоварване и огъване. Така, например, якостта на опън на материала при огъване и натиск се определя с помощта на хидравлична преса.
Освен това при определяне на механичните свойства се използват и специални формули, които често се основават на масата на обекта и неговия обем.
