هر یک از مواد دارای خواص فیزیکی، مکانیکی، ترموفیزیکی، مقاومتی، شیمیایی، هیدروفیزیکی و بسیاری دیگر می باشد. اما در این مقاله ما به طور خاص اولین - خواص فیزیکی مواد را تجزیه و تحلیل خواهیم کرد. بیایید یک تعریف ارائه دهیم، به طور خاص مواردی را که در زیر آنها پنهان شده است فهرست کنیم، و همچنین هر یک از ویژگی ها را با جزئیات شرح دهیم.
تعریف
خواص فیزیکی یک ماده - همه خواصی که ذاتی مواد بدون اثر شیمیایی روی آنها هستند.
هر ماده ای (به خودی خود) تحت یک شرط بدون تغییر باقی می ماند - تا زمانی که ترکیب آن و همچنین ساختار مولکول های آن بدون تغییر باقی بماند. اگر ماده غیر مولکولی باشد، ترکیب آن و پیوند بین اتم ها ثابت می ماند. و در حال حاضر تفاوت در خواص فیزیکی و سایر ویژگی های ماده به جداسازی مخلوط های متشکل از آن کمک می کند.
همچنین مهم است بدانید که خواص فیزیکی یک ماده می تواند برای مواد مختلف آن متفاوت باشد. بگویید حرارتی، الکتریکی، مکانیکی، فیزیکی، نوریخواص ماده به جهت انتخاب شده در کریستال بستگی دارد.
پر کردن اصطلاح
خواص فیزیکی ماده عبارتند از:
- ویسکوزیته.
- نقطه ذوب.
- تراکم.
- نقطه جوش.
- رسانایی حرارتی.
- رنگ.
- پیوستگی.
- نفوذپذیری دی الکتریک.
- جذب.
- ظرفیت گرمایی.
- شماره.
- رادیواکتیویته.
- استقرا.
- Curl.
- رسانایی الکتریکی.
و خواص فیزیکی مواد عمدتاً با موارد زیر نشان داده می شود:
- تراکم.
- خالی.
- تخلخل.
- Hygroscopicity.
- نفوذپذیری آب.
- بازگشت رطوبت.
- جذب آب.
- مقاوم در برابر هوا.
- مقاومت در برابر یخبندان.
- مقاومت حرارتی.
- رسانایی حرارتی.
- ضد آتش.
- نسوز.
- مقاومت در برابر تشعشع.
- مقاومت شیمیایی.
- دوام.
خواص فیزیکی، شیمیایی و فنی مواد به همان اندازه مهم هستند. اما دسته اول را با جزئیات بیشتری تحلیل خواهیم کرد. بیایید ویژگی های مهم ترین خواص فیزیکی مواد ساختاری را ارائه کنیم.
تراکم
یکی از مهمترین خواص در علم مواد. چگالی به سه دسته تقسیم می شود:
- درست است. جرم در واحد حجمموادی که کاملاً متراکم در نظر گرفته می شوند.
- متوسط. این در حال حاضر جرم یک واحد حجم در حالت طبیعی ماده (با منافذ و حفره ها) است. بنابراین، چگالی متوسط محصولات از یک ماده ممکن است متفاوت باشد - بسته به پوکی و تخلخل.
- عمده. برای مواد سست استفاده می شود - ماسه، سنگ خرد شده، سیمان. این نسبت جرم مواد پودری و دانه ای به کل حجمی است که آنها اشغال می کنند (فضای بین ذرات نیز در محاسبات لحاظ شده است).
چگالی مواد بر ویژگی های تکنولوژیکی آن تأثیر می گذارد - قدرت، هدایت حرارتی. مستقیماً به تخلخل و رطوبت بستگی دارد. با افزایش رطوبت به ترتیب تراکم افزایش می یابد. این همچنین یک شاخص مشخصه برای تعیین مقرون به صرفه بودن مواد است.
تخلخل
در میان خواص فیزیکی، فنی و مکانیکی مواد، تخلخل آخرین مورد نیست. این میزان پر شدن حجم محصول با منافذ است.
در این زمینه، منافذ کوچکترین سلولهایی هستند که با آب یا هوا پر شده اند. آنها می توانند بزرگ یا کوچک، باز یا بسته باشند. به عنوان مثال، اگر منافذ کوچک با هوا پر شود، این باعث افزایش خواص عایق حرارتی مواد می شود. ارزش تخلخل به قضاوت در مورد سایر ویژگی های مهم کمک می کند - دوام، استحکام، جذب آب، چگالی.
منافذ باز هم با محیط و هم با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، می توانند به طور مصنوعی با آب پر شوند.هنگامی که مواد در یک مایع غوطه ور می شوند. معمولاً متناوب با بسته ها. به عنوان مثال، در مواد جاذب صدا، تخلخل و سوراخ باز به طور مصنوعی ایجاد می شود - برای جذب شدیدتر انرژی صوتی.
توزیع و اندازه منافذ بسته به شرح زیر مشخص می شود:
- منحنی انتگرال توزیع حجم منافذ در واحد حجم در امتداد شعاع آنها.
- منحنی توزیع حجم منافذ متفاوت.
خالی
ما به بررسی خواص فیزیکی مواد (چگالی، مقاومت در برابر یخبندان و موارد دیگر) ادامه می دهیم. مورد بعدی پوچی است. این نام تعداد حفره‌هایی است که بین دانه‌های منفرد از مواد سست و شکننده ایجاد می‌شود. این سنگ خرد شده، ماسه و غیره است.
نفوذپذیری آب
نفوذپذیری آب توانایی یک ماده برای آزاد کردن مایع در هنگام خشک شدن و جذب آب در هنگام مرطوب است.
در طول مطالعه خواص فیزیکی مواد، باید به این نکته توجه کنید که اشباع با آب می تواند به دو صورت انجام شود: زمانی که در معرض یک ماده در حالت مایع قرار می گیرد یا زمانی که فقط در معرض بخار آن قرار می گیرد..
از اینجا دو ویژگی مهم دیگر به دست می آید - این رطوبت سنجی و جذب آب است.
Hygroscopicity
این خاصیت فیزیکی مواد در علم مواد چگونه تعیین می شود؟ Hygroscopicity - توانایی جذب بخار آب و نگه داشتن آنها در داخلبه دلیل تراکم مویرگی این به طور مستقیم به رطوبت نسبی و دمای هوا، اندازه، تنوع و تعداد منافذ ماده و ماهیت آن بستگی دارد.
اگر ماده ای به طور فعال مولکول های آب را با سطح خود جذب کند، آن را آب دوست می نامند. اگر ماده، برعکس، آنها را از خود دفع کند، آن را آبگریز می گویند. علاوه بر این، برخی از مواد آبدوست در آب بسیار محلول هستند، در حالی که مواد آبگریز در برابر اثرات محیط های آبی مقاومت می کنند.
جذب آب
اگر به طور خلاصه در مورد خواص فیزیکی مصالح ساختمانی صحبت کنیم، نمی توانیم به جذب آب - توانایی نگهداری و جذب مایعات - اشاره نکنیم. این خاصیت با حجم آب جذب شده توسط یک ماده خشک زمانی که به طور کامل در آب غوطه ور می شود مشخص می شود. به صورت درصدی از جرم (ماده) بیان می شود.
جذب آب کمتر از تخلخل واقعی محصول خواهد بود، زیرا تعداد مشخصی از منافذ در آن بسته باقی می مانند. بنابراین، با تعداد، حجم، درجه باز بودن آنها متفاوت خواهد بود. ماهیت ماده، آب دوستی آن نیز بر ارزش آن تأثیر می گذارد.
در نتیجه اشباع مواد با آب، سایر خواص فیزیکی آن گاهی اوقات به طور قابل توجهی تغییر می کند: هدایت حرارتی و چگالی افزایش می یابد، حجم افزایش می یابد (معمولی برای خاک رس، چوب)، استحکام به دلیل شکسته شدن پیوندهای بین افراد کاهش می یابد. ذرات.
بازگشت رطوبت
این توانایی یک ماده برای انتشار رطوبت در محیط است. در حال بودنهوا، مواد خام و محصولات فقط در شرایط خاصی رطوبت خود را حفظ می کنند - در رطوبت تعادل نسبی هوا. اگر نشانگر کمتر از این مقدار باشد، مواد شروع به انتشار رطوبت در جو می کند تا خشک شود.
سرعت این فرآیند به عوامل مختلفی بستگی دارد: به تفاوت بین رطوبت خود ماده و رطوبت هوا (هرچه بیشتر باشد، خشک شدن شدیدتر)، به خواص مواد. خود - تخلخل، ماهیت، آب گریزی آن. بنابراین، یک ماده خام با منافذ بزرگ، آبگریز، راحت تر از یک ماده آبدوست با منافذ کوچک، مایع می دهد.
مقاومت هوا
مقاومت هوا توانایی یک ماده برای مقاومت در برابر خشک کردن و مرطوب شدن منظم سیستماتیک برای مدت طولانی بدون از دست دادن چگالی مکانیکی آن و همچنین بدون تغییر شکل قابل توجه است.
برخی مواد با مرطوب شدن دوره ای شروع به متورم شدن می کنند، برخی جمع می شوند و برخی بیش از حد تاب می یابند. به عنوان مثال، چوب در معرض تغییر شکل های متناوب قرار می گیرد. سیمان با خشک شدن مکرر در رطوبت تمایل به شکستن، خرد شدن دارد.
نفوذپذیری آب
این یک ویژگی فیزیکی است - توانایی مواد برای عبور مایع تحت فشار از آنها. مشخصه آن حجم آب است که در عرض 1 ساعت از 1 متر مربع عبور می کند. متر ماده تحت فشار 1 مگاپاسکال.
لازم به ذکر است که مواد کاملا ضد آب نیز وجود دارد. اینها فولاد، قیر، شیشه، انواع اصلی پلاستیک هستند.
مقاومت در برابر یخبندان
یک ویژگی فیزیکی مهم در واقعیت های روسیه. این نام توانایی یک ماده اشباع شده با آب برای مقاومت در برابر انجماد و ذوب متناوب مکرر بدون کاهش قابل توجهی در استحکام، ظهور علائم قابل مشاهده تخریب است.
تخریب در طول این فرآیند اغلب به این دلیل است که هنگام انجماد، حجم آب حدود 9٪ افزایش می یابد. در عین حال، بیشترین انبساط آن پس از انتقال به یخ در -4 درجه سانتیگراد مشاهده می شود. هنگام پر کردن منافذ مواد با آب، انبساط و انجماد آن، دیواره‌های منافذ آسیب قابل توجهی را متحمل می‌شوند که منجر به تخریب مواد می‌شود.
بر این اساس، مقاومت در برابر یخبندان، میزان اشباع منافذ با آب، چگالی آن را تعیین می کند. این مواد متراکم هستند که در برابر سرما مقاوم هستند. از متخلخل ها، تنها آنهایی که با حضور زیاد منافذ بسته متمایز می شوند را می توان به این دسته نسبت داد. یا منافذ آنها بیش از 90٪ پر از آب نیست.
خواص فیزیکی می تواند نشان دهنده توانایی های مهم مواد باشد. برخی از آنها را قبلاً در مقاله به تفصیل مورد بحث قرار داده ایم. این توانایی مقاومت در برابر پر کردن سرد و مکرر با آب و خشک کردن، حفظ، جذب، انتشار مایع و سایر خصوصیات مهم است.
