Всеки от материалите има физически, механични, термофизични, якостни, химически, хидрофизични и много други свойства. Но в тази статия ще анализираме специално първото - физическите свойства на материала. Нека да дадем определение, да изброим конкретно какво се крие под тях и също така да опишем подробно всяко от свойствата.
Определение
Физични свойства на материала - всички свойства, които са присъщи на вещества без химическо действие върху тях.
Всеки материал остава непроменен (сам по себе си) при едно условие - стига неговият състав да е непроменен, както и структурата на неговите молекули. Ако веществото е немолекулно, неговият състав и връзката между атомите остават същите. И вече разликите във физичните свойства и други характеристики на материала помагат за разделянето на смеси, състоящи се от него.
Важно е също да се знае, че физическите свойства на материала могат да бъдат различни за различните му инертни материали. Да речем термични, електрически, механични, физически, оптичнисвойствата на материята зависят от избраната посока в кристала.
Попълване на термина
Физичните свойства на материята включват:
- Вискозитет.
- Точка на топене.
- Плътност.
- Точка на кипене.
- Топлопроводимост.
- Цвят.
- Последователност.
- Диелектрична пропускливост.
- Усвояване.
- Топлинен капацитет.
- Издание.
- Радиоактивност.
- Индуктивност.
- Curl.
- Електропроводимост.
И физическите свойства на материала са представени главно от следното:
- Плътност.
- Пустота.
- Порьозност.
- Хигроскопичност.
- Водопропускливост.
- Връщане на влага.
- Водопоглъщане.
- Устойчив на въздух.
- Устойчивост на замръзване.
- Термична устойчивост.
- Топлопроводимост.
- Забавител на огън.
- Огнеупорност.
- Устойчивост на радиация.
- Химична устойчивост.
- Издръжливост.
Физичните, химичните и технологичните свойства на материалите са еднакво важни. Но ще анализираме първата категория по-подробно. Нека представим характеристиките на най-важните физични свойства на структурните материали.
Плътност
Едно от най-важните свойства в науката за материалите. Плътността е разделена на три категории:
- Вярно. Маса на единица обемматериал, който се счита за абсолютно плътен.
- Средно. Това вече е масата на единичен обем в естественото състояние на материала (с пори и кухини). По този начин средната плътност на продуктите от един и същ материал може да бъде различна - в зависимост от празнината и порьозността.
- насипно. Използва се за насипни материали - това е пясък, натрошен камък, цимент. Това е съотношението на масата на прахообразните и гранулирани материали към целия обем, който те заемат (пространството между частиците също е включено в изчисленията).
Плътността на материала влияе върху неговите технологични характеристики - здравина, топлопроводимост. Това ще зависи пряко от порьозността и влажността. С увеличаване на влажността, съответно, плътността ще се увеличи. Това също е характерен индикатор за определяне на рентабилността на материала.
Порьозност
Сред физическите, технологичните и механичните свойства на материалите порьозността не е на последно място. Това е степента на запълване на обема на продукта с пори.
В този контекст порите са най-малките клетки, пълни с вода или въздух. Те могат да бъдат големи или малки, отворени или затворени. Ако малките пори, например, са запълнени с въздух, това повишава топлоизолационните свойства на материала. Стойността на порьозността помага да се преценят други важни характеристики - издръжливост, здравина, водопоглъщане, плътност.
Отворените пори комуникират както с околната среда, така и помежду си, могат да бъдат изкуствено запълнени с водакогато материалът е потопен в течност. Обикновено се редуват със затворени. В звукопоглъщащите материали, например, изкуствено се създава отворена порьозност и перфорация - за по-интензивно поглъщане на звуковата енергия.
Разпределението и размерът на затворените пори се характеризират както следва:
- Интегрална крива на разпределение на обема на порите на единица обем по техния радиус.
- Крива на диференциално разпределение на обема на порите.
Пустота
Продължаваме да разглеждаме физическите свойства на материалите (плътност, устойчивост на замръзване и други). Следващата е празнотата. Това е името на броя на празнините, които се образуват между отделни зърна от насипен, ронлив материал. Това е натрошен камък, пясък и др.
Водопропускливост
Водопропускливостта е способността на материала да отделя течност, когато изсъхне и да абсорбира вода, когато е мокър.
По време на изследването на физичните свойства на материалите, трябва да обърнете внимание на факта, че насищането с вода може да се осъществи по два начина: когато е изложено на вещество в течно състояние или когато е изложено само на неговите пари.
Оттук идват още две важни свойства - това е хигроскопичност и водопоглъщане.
Хигроскопичност
Как се определя това физическо свойство на материалите в материалознанието? Хигроскопичност - способността да абсорбира водните пари и да ги задържа вътрепоради капилярна кондензация. Тя пряко зависи от относителната влажност и температурата на въздуха, размера, разнообразието и броя на порите на веществото, неговата природа.
Ако материал активно привлича водни молекули със своята повърхност, тогава той се нарича хидрофилен. Ако материалът, напротив, ги отблъсква от себе си, тогава се нарича хидрофобен. В допълнение, някои хидрофилни материали са силно разтворими във вода, докато хидрофобните материали издържат на въздействието на водната среда.
Водопоглъщане
Ако говорим накратко за физичните свойства на строителните материали, не можем да не споменем водопоглъщането – способността да задържа и абсорбира течност. Свойството се характеризира с обема вода, погълнат от сух материал, когато е напълно потопен във вода. Изразено като процент от масата (материала).
Водопоглъщането ще бъде по-малко от истинската порьозност на продукта, тъй като определен брой пори в него остават затворени. Следователно тя ще варира от техния брой, обем, степен на отвореност. Естеството на материала, неговата хидрофилност също ще повлияят на стойността.
В резултат на насищането на материала с вода, другите му физически свойства понякога се променят значително: топлопроводимостта и плътността се увеличават, обемът се увеличава (типично за глина, дърво), силата намалява поради разпадането на връзките между отделните частици.
Връщане на влага
Това е способността на материала да отделя влага в околната среда. Да бъдеш включенвъздухът, суровините и продуктите запазват влажността си само при определени условия - при относителна равновесна влажност на въздуха. Ако индикаторът е под тази стойност, тогава материалът започва да отделя влага в атмосферата, за да изсъхне.
Скоростта на този процес зависи от няколко фактора: от разликата между влажността на самия материал и влажността на въздуха (колкото е по-голяма, толкова по-интензивно е изсушаването), от свойствата на материала себе си - неговата порьозност, природа, хидрофобност. Така че, суровина с големи пори, хидрофобна ще бъде по-лесно да се даде течност, отколкото хидрофилен материал, с малки пори.
Въздушно съпротивление
Въздушното съпротивление е способността на материала да издържа на многократно систематично сушене и овлажняване за дълго време без загуба на механичната си плътност, както и без значителна деформация.
Някои материали започват да набъбват при периодично навлажняване, някои се свиват, някои се изкривяват твърде много. Дървесината, например, е подложена на редуващи се деформации. Циментът с често изсъхване на влага има тенденция да се разпада, разпада.
Водопропускливост
Това е физическо свойство - способността на материалите да пропускат течност под налягане през тях. Характеризира се с обема на водата, който преминава през 1 квадратен метър за 1 час. m материал под налягане от 1 MPa.
Важно е да се отбележи, че има и напълно водоустойчиви материали. Това са стомана, битум, стъкло, основните видове пластмаси.
Устойчивост на замръзване
Важно физическо свойство в руските реалности. Това е името на способността на материал, наситен с вода, да издържа на многократно редуващо се замръзване и размразяване без значително намаляване на якостта, появата на видими признаци на разрушаване.
Унищожаването по време на този процес често се дължи на факта, че при замръзване водата увеличава обема си с около 9%. В същото време най-голямото му разширение при преминаване към лед се наблюдава при -4 °C. При запълване на порите на материала с вода, неговото разширяване и замръзване, стените на порите изпитват значителни повреди, което води до разрушаване на материала.
Съответно устойчивостта на замръзване ще определи степента на насищане на порите с вода, нейната плътност. Именно плътните материали се считат за устойчиви на замръзване. От порьозните само тези, които се отличават с голямо присъствие на затворени пори, могат да бъдат отнесени към тази категория. Или чиито пори са не повече от 90% пълни с вода.
Физичните свойства могат да представляват важни способности на материалите. Някои от тях вече разгледахме подробно в статията. Това е способността да издържа на студ, многократно пълнене с вода и сушене, да задържа, абсорбира, отделя течност и други важни характеристики.
