ნებისმიერ მასალას აქვს ფიზიკური, მექანიკური, თერმოფიზიკური, სიმტკიცე, ქიმიური, ჰიდროფიზიკური და მრავალი სხვა თვისება. მაგრამ ამ სტატიაში ჩვენ კონკრეტულად გავაანალიზებთ პირველს - მასალის ფიზიკურ თვისებებს. მოდით მივცეთ განმარტება, ჩამოვთვალოთ კონკრეტულად რა იმალება მათ ქვეშ და ასევე დეტალურად აღვწეროთ თითოეული თვისება.
განმარტება
მასალის ფიზიკური თვისებები - ყველა თვისება, რომელიც თანდაყოლილია ნივთიერებებში მათზე ქიმიური მოქმედების გარეშე.
ნებისმიერი მასალა უცვლელი რჩება (თავისთავად) ერთი პირობით - სანამ მისი შემადგენლობა უცვლელია, ისევე როგორც მისი მოლეკულების სტრუქტურა. თუ ნივთიერება არამოლეკულურია, მისი შემადგენლობა და ატომებს შორის კავშირი იგივე რჩება. და უკვე ფიზიკურ თვისებებში და მასალის სხვა მახასიათებლებში არსებული განსხვავება ხელს უწყობს მისგან შემდგარი ნარევების გამოყოფას.
ასევე მნიშვნელოვანია იცოდეთ, რომ მასალის ფიზიკური თვისებები შეიძლება განსხვავდებოდეს მისი სხვადასხვა აგრეგატული მასალისთვის. ვთქვათ თერმული, ელექტრო, მექანიკური, ფიზიკური, ოპტიკურიმატერიის თვისებები დამოკიდებულია კრისტალის არჩეულ მიმართულებაზე.
ტერმინის შევსება
მატერიის ფიზიკური თვისებები მოიცავს:
- სიბლანტე.
- დნობის წერტილი.
- სიმკვრივე.
- დუღილის წერტილი.
- თერმული კონდუქტომეტრული.
- ფერი.
- თანმიმდევრულობა.
- დიელექტრიკული გამტარიანობა.
- აბსორბცია.
- სითბოუნარიანობა.
- გამოცემა.
- რადიოაქტიურობა.
- ინდუქციურობა.
- Curl.
- ელექტრული გამტარობა.
და მასალის ფიზიკური თვისებები ძირითადად წარმოდგენილია შემდეგით:
- სიმკვრივე.
- სიცარიელე.
- ფოროზი.
- ჰიგროსკოპიულობა.
- წყლის გამტარიანობა.
- ტენიანობის დაბრუნება.
- წყლის შთანთქმა.
- ჰაერგამძლე.
- ყინვაგამძლეობა.
- თერმული წინააღმდეგობა.
- თერმული კონდუქტომეტრული.
- ცეცხლგამძლე.
- ცეცხლგამძლეობა.
- რადიაციული წინააღმდეგობა.
- ქიმიური წინააღმდეგობა.
- გამძლეობა.
მასალების ფიზიკური, ქიმიური და ტექნოლოგიური თვისებები თანაბრად მნიშვნელოვანია. მაგრამ ჩვენ უფრო დეტალურად გავაანალიზებთ პირველ კატეგორიას. წარმოგიდგენთ სტრუქტურული მასალების უმნიშვნელოვანესი ფიზიკური თვისებების მახასიათებლებს.
სიმკვრივე
ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი თვისება მასალების მეცნიერებაში. სიმკვრივე იყოფა სამ კატეგორიად:
- მართალია. მასა ერთეულ მოცულობაზემასალა, რომელიც ითვლება აბსოლუტურად მკვრივად.
- საშუალო. ეს უკვე არის ერთეული მოცულობის მასა მასალის ბუნებრივ მდგომარეობაში (ფორებითა და სიცარიელეებით). ამრიგად, ერთი და იმავე მასალის პროდუქტების საშუალო სიმკვრივე შეიძლება იყოს განსხვავებული - დამოკიდებულია სიცარიელეზე და ფორიანობაზე.
- ნაყარი. გამოიყენება ფხვიერი მასალებისთვის - ეს არის ქვიშა, დატეხილი ქვა, ცემენტი. ეს არის დაფხვნილი და მარცვლოვანი მასალების მასის თანაფარდობა მათ მიერ დაკავებულ მთელ მოცულობასთან (ნაწილაკებს შორის სივრცე ასევე შედის გამოთვლებში).
მასალის სიმკვრივე გავლენას ახდენს მის ტექნოლოგიურ მახასიათებლებზე - სიმტკიცეზე, თბოგამტარობაზე. ეს პირდაპირ იქნება დამოკიდებული ფორიანობაზე და ტენიანობაზე. ტენიანობის მატებასთან ერთად, სიმკვრივე გაიზრდება. ეს ასევე დამახასიათებელი მაჩვენებელია მასალის ეფექტურობის დასადგენად.
ფოროზი
მასალების ფიზიკურ, ტექნოლოგიურ და მექანიკურ თვისებებს შორის ფორიანობა ბოლო არ არის. ეს არის პროდუქტის მოცულობის ფორებით შევსების ხარისხი.
ამ კონტექსტში, ფორები არის ყველაზე პატარა უჯრედები, რომლებიც სავსეა წყლით ან ჰაერით. ისინი შეიძლება იყოს დიდი ან პატარა, ღია ან დახურული. თუ პატარა ფორები, მაგალითად, ივსება ჰაერით, ეს ზრდის მასალის თბოიზოლაციის თვისებებს. ფორიანობის მნიშვნელობა ხელს უწყობს სხვა მნიშვნელოვანი მახასიათებლების შეფასებას - გამძლეობა, სიმტკიცე, წყლის შთანთქმა, სიმკვრივე.
ღია ფორები ურთიერთობს როგორც გარემოსთან, ასევე ერთმანეთთან, შეიძლება ხელოვნურად ივსოს წყლითროდესაც მასალა ჩაეფლო სითხეში. ჩვეულებრივ ალტერნატიული დახურული. ხმის შთამნთქმელ მასალებში, მაგალითად, ხელოვნურად იქმნება ღია ფორიანობა და პერფორაცია - ხმის ენერგიის უფრო ინტენსიური შთანთქმისთვის.
დახურული ფორების განაწილება და ზომა ხასიათდება შემდეგნაირად:
- ფორების მოცულობის განაწილების ინტეგრალური მრუდი ერთეულ მოცულობაზე მათი რადიუსების გასწვრივ.
- დიფერენციალური ფორების მოცულობის განაწილების მრუდი.
სიცარიელე
ჩვენ ვაგრძელებთ მასალების ფიზიკურ თვისებებს (სიმკვრივე, ყინვაგამძლეობა და სხვა). შემდეგი არის სიცარიელე. ეს არის სიცარიელეების რაოდენობის სახელი, რომლებიც წარმოიქმნება ფხვიერი, დამსხვრეული მასალის ცალკეულ მარცვლებს შორის. ეს არის დამსხვრეული ქვა, ქვიშა და ა.შ.
წყლის გამტარიანობა
წყალგამტარობა არის მასალის უნარი გამოათავისუფლოს სითხე გაშრობისას და შთანთქას წყალი სველისას.
მასალების ფიზიკური თვისებების შესწავლისას ყურადღება უნდა მიაქციოთ იმ ფაქტს, რომ წყლით გაჯერება შეიძლება მოხდეს ორი გზით: ნივთიერების თხევად მდგომარეობაში ზემოქმედებისას ან მხოლოდ მისი ორთქლის ზემოქმედებისას..
აქედან მოდის კიდევ ორი მნიშვნელოვანი თვისება - ეს არის ჰიგიროსკოპიულობა და წყლის შთანთქმა.
ჰიგროსკოპიულობა
როგორ განისაზღვრება მასალების ეს ფიზიკური თვისება მასალების მეცნიერებაში? ჰიგიროსკოპიულობა - წყლის ორთქლის შთანთქმის და შიგნით მათი შენარჩუნების უნარიკაპილარული კონდენსაციის გამო. ეს პირდაპირ დამოკიდებულია ჰაერის ფარდობით ტენიანობაზე და ტემპერატურაზე, ნივთიერების ზომაზე, მრავალფეროვნებაზე და ფორების რაოდენობაზე, მის ბუნებაზე.
თუ მასალა აქტიურად იზიდავს წყლის მოლეკულებს თავისი ზედაპირით, მაშინ მას ჰიდროფილური ეწოდება. თუ მასალა, პირიქით, აცილებს მათ საკუთარი თავისგან, მაშინ მას ჰიდროფობიური ეწოდება. გარდა ამისა, ზოგიერთი ჰიდროფილური მასალა წყალში ძალიან ხსნადია, ხოლო ჰიდროფობიური მასალა უძლებს წყალხსნარის ეფექტებს.
წყლის შთანთქმა
თუ მოკლედ ვისაუბრებთ სამშენებლო მასალების ფიზიკურ თვისებებზე, არ შეიძლება არ აღვნიშნოთ წყლის შთანთქმა - სითხის შეკავებისა და შთანთქმის უნარი. თვისება ხასიათდება მშრალი მასალის მიერ შთანთქმის წყლის მოცულობით, როდესაც ის მთლიანად ჩაეფლო წყალში. გამოხატული მასის (მასალის) პროცენტულად.
წყლის შთანთქმა იქნება პროდუქტის ნამდვილ ფორიანობაზე ნაკლები, ვინაიდან მასში ფორების გარკვეული რაოდენობა რჩება დახურული. მაშასადამე, ის განსხვავდება მათი რაოდენობის, მოცულობის, გახსნილობის ხარისხიდან. მასალის ბუნება, მისი ჰიდროფილურობა ასევე იმოქმედებს ღირებულებაზე.
მასალის წყლით გაჯერების შედეგად ზოგჯერ მნიშვნელოვნად იცვლება მისი სხვა ფიზიკური თვისებები: მატულობს თბოგამტარობა და სიმკვრივე, იზრდება მოცულობა (ტიპიურია თიხის, ხის), სიძლიერე მცირდება ინდივიდებს შორის კავშირების დაშლის გამო. ნაწილაკები.
ტენიანობის დაბრუნება
ეს არის მასალის უნარი გაათავისუფლოს ტენიანობა გარემოში. ყოფნაჰაერი, ნედლეული და პროდუქტები ინარჩუნებენ ტენიანობას მხოლოდ გარკვეულ პირობებში - ჰაერის შედარებითი წონასწორული ტენიანობის დროს. თუ ინდიკატორი ამ მნიშვნელობის ქვემოთაა, მაშინ მასალა იწყებს ტენის გამოყოფას ატმოსფეროში, გაშრობას.
ამ პროცესის სიჩქარე დამოკიდებულია რამდენიმე ფაქტორზე: თავად მასალის ტენიანობასა და ჰაერის ტენიანობას შორის განსხვავებაზე (რაც უფრო დიდია, მით უფრო ინტენსიურია გაშრობა), მასალის თვისებებზე. თავად - მისი ფორიანობა, ბუნება, ჰიდროფობიურობა. ასე რომ, ნედლეული დიდი ფორებით, ჰიდროფობიური უფრო ადვილი იქნება სითხის მიცემა, ვიდრე ჰიდროფილური მასალა, მცირე ფორებით.
ჰაერის წინააღმდეგობა
ჰაერის წინააღმდეგობა არის მასალის უნარი გაუძლოს განმეორებით სისტემატიურ გაშრობას და დატენიანებას დიდი ხნის განმავლობაში მისი მექანიკური სიმკვრივის დაკარგვის, აგრეთვე მნიშვნელოვანი დეფორმაციის გარეშე.
ზოგიერთი მასალა პერიოდულად ტენიანობისას იწყებს შეშუპებას, ზოგი იკუმშება, ზოგი ზედმეტად იკეცება. მაგალითად, ხე ექვემდებარება მონაცვლეობით დეფორმაციას. ცემენტი ხშირი ტენით გაშრობით იშლება, იშლება.
წყლის გამტარიანობა
ეს არის ფიზიკური თვისება - მასალების უნარი, გაატარონ სითხე მათში წნევის ქვეშ. ახასიათებს წყლის მოცულობა, რომელიც გადის 1 კვადრატულ მეტრზე 1 საათში. მ მასალა 1 მპა წნევის ქვეშ.
მნიშვნელოვანია აღინიშნოს, რომ ასევე არსებობს სრულიად წყალგაუმტარი მასალები. ეს არის ფოლადი, ბიტუმი, მინა, პლასტმასის ძირითადი სახეობები.
ყინვაგამძლეობა
მნიშვნელოვანი ფიზიკური საკუთრება რუსულ რეალობაში. ასე ჰქვია წყლით გაჯერებული მასალის უნარს, გაუძლოს განმეორებით მონაცვლეობით გაყინვას და დათბობას სიძლიერის მნიშვნელოვანი შემცირების გარეშე, განადგურების ხილული ნიშნების გამოჩენა.
ამ პროცესის დროს განადგურება ხშირად გამოწვეულია იმით, რომ გაყინვისას წყალი მოცულობაში იზრდება დაახლოებით 9%-ით. ამავე დროს, მისი უდიდესი გაფართოება ყინულზე გადასვლისას შეინიშნება -4 °C ტემპერატურაზე. მასალის ფორების წყლით შევსების, მისი გაფართოებისა და გაყინვისას ფორების კედლები განიცდის მნიშვნელოვან დაზიანებას, რაც იწვევს მასალის განადგურებას.
შესაბამისად, ყინვაგამძლეობა განსაზღვრავს ფორების წყლით გაჯერების ხარისხს, მის სიმკვრივეს. ეს არის მკვრივი მასალები, რომლებიც ყინვაგამძლეა. ფოროვანიდან მხოლოდ ის, ვინც გამოირჩევა დახურული ფორების დიდი არსებობით, შეიძლება მიეკუთვნოს ამ კატეგორიას. ან რომლის ფორები არაუმეტეს 90%-ით სავსეა წყლით.
ფიზიკური თვისებები შეიძლება წარმოადგენდეს მასალების მნიშვნელოვან შესაძლებლობებს. ზოგიერთი მათგანი უკვე დეტალურად განვიხილეთ სტატიაში. ეს არის უნარი გაუძლოს ცივ, წყლით განმეორებით შევსებას და გაშრობას, შეინარჩუნოს, შთანთქას, გამოუშვას სითხე და სხვა მნიშვნელოვანი მახასიათებლები.
