Vilket som helst av materialen har fysikaliska, mekaniska, termofysiska, styrka, kemiska, hydrofysiska och många andra egenskaper. Men i den här artikeln kommer vi specifikt att analysera den första - materialets fysiska egenskaper. Låt oss ge en definition, lista specifikt vad som är gömt under dem och även beskriva i detalj var och en av egenskaperna.
Definition
Fysiska egenskaper hos ett material - alla egenskaper som är inneboende i ämnen utan kemisk verkan på dem.
Allt material förblir oförändrat (av sig självt) under ett villkor - så länge dess sammansättning är oförändrad, såväl som strukturen på dess molekyler. Om ämnet är icke-molekylärt förblir dess sammansättning och bindningen mellan atomer desamma. Och redan skillnaderna i materialets fysikaliska egenskaper och andra egenskaper hjälper till att separera blandningar som består av det.
Det är också viktigt att veta att de fysiska egenskaperna hos ett material kan vara olika för dess olika ballastmaterial. Säg termisk, elektrisk, mekanisk, fysisk, optiskmateriens egenskaper beror på den valda riktningen i kristallen.
Fyller termen
Materias fysiska egenskaper inkluderar:
- Viskositet.
- Smältpunkt.
- Density.
- Kokpunkt.
- Värmeledningsförmåga.
- Färg.
- Konsistens.
- Dielektrisk permeabilitet.
- Absorption.
- Värmekapacitet.
- Issue.
- Radioaktivitet.
- Induktans.
- Curl.
- Elektrisk konduktivitet.
Och materialets fysikaliska egenskaper representeras huvudsakligen av följande:
- Density.
- Tomhet.
- Porosity.
- Hygroskopicitet.
- Vattenpermeabilitet.
- Fuktåterföring.
- Vattenabsorption.
- Luftbeständig.
- Frostmotstånd.
- Termiskt motstånd.
- Värmeledningsförmåga.
- Brandskyddsmedel.
- Refractoriness.
- Strålningsmotstånd.
- Kemisk resistens.
- Hållbarhet.
Materialens fysikaliska, kemiska och tekniska egenskaper är lika viktiga. Men vi kommer att analysera den första kategorin mer i detalj. Låt oss presentera egenskaperna hos de viktigaste fysikaliska egenskaperna hos konstruktionsmaterial.
Density
En av de viktigaste egenskaperna inom materialvetenskap. Densiteten är indelad i tre kategorier:
- Sant. Massa per volymenhetmaterial som anses vara absolut tätt.
- Average. Detta är redan massan av en volymenhet i materialets naturliga tillstånd (med porer och hålrum). Således kan den genomsnittliga densiteten för produkter från samma material vara olika - beroende på tomheten och porositeten.
- Bulk. Det används för lösa material - det är sand, krossad sten, cement. Detta är förhållandet mellan massan av pulverformigt och granulerat material och hela volymen de upptar (utrymmet mellan partiklarna ingår också i beräkningarna).
Materialets densitet påverkar dess tekniska egenskaper - styrka, värmeledningsförmåga. Det kommer direkt att bero på porositet och fuktighet. Med ökande luftfuktighet, respektive, kommer densiteten att öka. Detta är också en karakteristisk indikator för att bestämma materialets kostnadseffektivitet.
Porosity
Bland de fysiska, tekniska och mekaniska egenskaperna hos material är inte porositeten den sista. Detta är graden av fyllning av produktens volym med porer.
I detta sammanhang är porer de minsta cellerna fyllda med vatten eller luft. De kan vara stora eller små, öppna eller stängda. Om till exempel små porer fylls med luft ökar detta materialets värmeisoleringsegenskaper. Värdet av porositet hjälper till att bedöma andra viktiga egenskaper - hållbarhet, styrka, vattenabsorption, densitet.
Öppna porer kommunicerar både med omgivningen och med varandra, kan artificiellt fyllas med vattennär materialet är nedsänkt i en vätska. Vanligtvis alternera med stängda. I till exempel ljudabsorberande material skapas öppen porositet och perforering på konstgjord väg - för mer intensiv absorption av ljudenergi.
Stängda porfördelning och storlek kännetecknas enligt följande:
- Integralkurva för distribution av porvolym per volymenhet längs deras radier.
- Differentialporvolymfördelningskurva.
Tomhet
Vi fortsätter att överväga materialens fysiska egenskaper (densitet, frostbeständighet och andra). Nästa är tomheten. Detta är namnet på antalet tomrum som bildas mellan enskilda korn av löst, smuligt material. Detta är krossad sten, sand, etc.
Vattenpermeabilitet
Vattenpermeabilitet är förmågan hos ett material att frigöra vätska när det torkar och absorbera vatten när det är vått.
Under studiet av materials fysikaliska egenskaper måste du vara uppmärksam på att mättnad med vatten kan ske på två sätt: när det exponeras för ett ämne i flytande tillstånd eller när det endast exponeras för dess ånga.
Härifrån kommer två andra viktiga egenskaper - detta är hygroskopicitet och vattenabsorption.
Hygroskopicitet
Hur bestäms denna fysiska egenskap hos material inom materialvetenskap? Hygroskopicitet - förmågan att absorbera vattenånga och hålla dem innepå grund av kapillär kondensation. Det beror direkt på luftens relativa fuktighet och temperatur, storleken, variationen och antalet porer hos ämnet, dess natur.
Om ett material aktivt attraherar vattenmolekyler med sin yta kallas det hydrofilt. Om materialet tvärtom stöter bort dem från sig självt kallas det hydrofobt. Dessutom är vissa hydrofila material mycket lösliga i vatten, medan hydrofoba material motstår effekterna av vattenh altiga medier.
Vattenabsorption
Om vi kort pratar om byggmaterialens fysikaliska egenskaper kan vi inte undgå att nämna vattenabsorption - förmågan att hålla och absorbera vätska. Fastigheten kännetecknas av volymen vatten som absorberas av ett torrt material när det är helt nedsänkt i vatten. Uttryckt i procent av massan (materialet).
Vattenabsorptionen kommer att vara mindre än produktens verkliga porositet, eftersom ett visst antal porer i den förblir stängda. Därför kommer det att variera från deras antal, volym, grad av öppenhet. Materialets natur, dess hydrofilicitet kommer också att påverka värdet.
Som ett resultat av mättnad av materialet med vatten ändras ibland dess andra fysikaliska egenskaper avsevärt: värmeledningsförmåga och densitet ökar, volymökningar (typiskt för lera, trä), hållfastheten minskar på grund av nedbrytning av bindningar mellan enskilda partiklar.
Fuktåterföring
Detta är ett materials förmåga att släppa ut fukt i miljön. Att vara påluft, råvaror och produkter behåller sin fuktighet endast under vissa förhållanden - vid relativ jämviktsluftfuktighet. Om indikatorn är under detta värde börjar materialet släppa ut fukt i atmosfären för att torka ut.
Hastigheten på denna process beror på flera faktorer: på skillnaden mellan själva materialets fuktighet och luftfuktigheten (ju större den är, desto intensivare är torkningen), på materialets egenskaper sig själv - dess porositet, natur, hydrofobicitet. Så, ett råmaterial med stora porer, hydrofobt kommer att vara lättare att ge vätska än ett hydrofilt material, med små porer.
Luftmotstånd
Luftmotstånd är förmågan hos ett material att motstå upprepad systematisk torkning och fuktning under lång tid utan att förlora dess mekaniska densitet, samt utan betydande deformation.
Vissa material börjar svälla när de fuktas med jämna mellanrum, vissa krymper, vissa varpar sig för mycket. Trä, till exempel, utsätts för alternerande deformationer. Cement med frekvent fukttorkning tenderar att brytas ner, smulas sönder.
Vattenpermeabilitet
Detta är en fysisk egenskap - materialens förmåga att passera vätska under tryck genom dem. Det kännetecknas av volymen vatten, som passerar genom 1 kvadratmeter på 1 timme. m material under tryck på 1 MPa.
Det är viktigt att notera att det även finns helt vattentäta material. Dessa är stål, bitumen, glas, huvudtyperna av plast.
Frostmotstånd
En viktig fysisk egendom i ryska verkligheter. Detta är namnet på förmågan hos ett material mättat med vatten att motstå upprepad omväxlande frysning och upptining utan en betydande minskning av styrkan, uppkomsten av synliga tecken på förstörelse.
Förstörelse under denna process beror ofta på att vatten vid frysning ökar i sin volym med cirka 9 %. Samtidigt observeras dess största expansion vid övergång till is vid -4 °C. När man fyller materialets porer med vatten, dess expansion och frysning upplever porväggarna betydande skador, vilket leder till att materialet förstörs.
Fråstbeständighet kommer följaktligen att avgöra graden av mättnad av porerna med vatten, dess densitet. Det är täta material som anses vara frostbeständiga. Av de porösa kan endast de som kännetecknas av en stor närvaro av slutna porer hänföras till denna kategori. Eller vars porer inte är mer än 90 % fulla av vatten.
Fysiska egenskaper kan representera viktiga förmågor hos material. Några av dem har vi redan diskuterat i detalj i artikeln. Detta är förmågan att motstå kall, upprepad fyllning med vatten och torkning, behålla, absorbera, släppa ut vätska och andra viktiga egenskaper.
