Ogni oggetto che circonda una persona è fatto di una certa materia prima. Serve come una varietà di materiali. Per utilizzarli in modo più efficace, prima di tutto, dovresti esaminare attentamente le loro proprietà e caratteristiche intrinseche.
Tipi di proprietà
Attualmente, i ricercatori hanno identificato tre tipi principali di proprietà dei materiali:
- fisico;
- chimico;
- meccanico.
Ognuno di essi descrive determinate caratteristiche di un particolare materiale. A loro volta, possono essere combinati, ad esempio, le proprietà fisiche e chimiche dei materiali sono combinate in proprietà fisiche e chimiche.
Proprietà fisiche
Le proprietà fisiche dei materiali caratterizzano la loro struttura, così come il loro rapporto con qualsiasi tipo di processo (di natura fisica) che proviene dall'ambiente esterno. Queste proprietà possono essere:
- Caratteristiche specifiche della struttura e caratteristiche strutturali - vero,densità media e apparente; densità chiusa, aperta o totale.
- Idrofisico (risposta all'acqua o al gelo) - assorbimento d'acqua, perdita di umidità, umidità, resistenza al gelo.
- Termofisico (proprietà derivanti dall'influenza del caldo o del freddo) - conducibilità termica, capacità termica, resistenza al fuoco, resistenza al fuoco, ecc.
Si riferiscono tutti alle proprietà fisiche di base di materiali e sostanze.
Caratteristiche specifiche
La vera densità è una proprietà fisica dei materiali, espressa dal rapporto tra la massa di una sostanza e il suo volume. In questo caso, l'oggetto in studio deve essere a densità assoluta, cioè privo di vuoti e pori. La densità media è chiamata quantità fisica, che è determinata dal rapporto tra la massa di una sostanza e il volume da essa occupato nello spazio. Quando si calcola questa proprietà, il volume di un oggetto include tutti i pori e i vuoti interni ed esterni.
Le sostanze sciolte sono caratterizzate da una tale proprietà fisica dei materiali come la densità apparente. Il volume di un tale oggetto di studio comprende non solo la porosità del materiale, ma anche i vuoti formatisi tra gli elementi della sostanza.
La porosità di un materiale è un valore che esprime il grado di riempimento del volume totale di una sostanza con pori.
Proprietà idrofisiche
Le conseguenze dell'esposizione all'acqua o al gelo dipendono in gran parte dal grado della sua densità e porosità, che influiscono sul livello di assorbimento dell'acqua,permeabilità all'acqua, resistenza al gelo, conducibilità termica, ecc.
L'assorbimento d'acqua è la capacità di una sostanza di assorbire e trattenere l'umidità. L' alto livello di porosità gioca un ruolo importante in questo.
Il ritorno dell'umidità è una proprietà opposta all'assorbimento d'acqua, ovvero caratterizza il materiale dal lato del ritorno dell'umidità nell'ambiente. Questo valore gioca un ruolo importante nella lavorazione di determinate sostanze, ad esempio i materiali da costruzione, che hanno un'elevata umidità durante il processo di costruzione. Grazie al rilascio di umidità, si asciugano finché la loro umidità non è uguale a quella dell'ambiente.
L'igroscopicità è una proprietà che prevede l'assorbimento del vapore acqueo da parte di un oggetto dall'esterno. Ad esempio, il legno può assorbire molta umidità, facendone aumentare di peso, diminuire la resistenza e cambiare le dimensioni.
Il restringimento o ritiro è una proprietà idrofisica dei materiali, che comporta una diminuzione del volume e delle dimensioni durante l'essiccazione.
La resistenza all'acqua è la capacità di una sostanza di mantenere la sua forza a causa dell'umidità.
La resistenza al gelo è la capacità di un materiale saturo di acqua di resistere a ripetuti congelamenti e scongelamenti senza ridurre il livello di resistenza e distruzione.
Proprietà termofisiche
Come accennato in precedenza, tali proprietà descrivono gli effetti dell'esposizione al calore o al freddo su sostanze e materiali.
La conduttività termica è la capacità di un oggetto di trasferire calore da una superficie all' altra attraverso il suo spessore.
La capacità termica è una proprietà di una sostanza che prevede l'assorbimento di una certa quantità di calore quando riscaldata e il rilascio della stessa quantità di calore quando viene raffreddata.
La resistenza al fuoco è una proprietà fisica di un materiale che descrive la sua capacità di resistere a temperature elevate e liquidi in caso di incendio. A seconda del livello di resistenza al fuoco, materiali e sostanze possono essere ignifughi, a combustione lenta e combustibili.
La refrattarietà è la capacità di un oggetto di resistere all'esposizione prolungata ad alte temperature senza che si sciolga e si deformi. A seconda del livello di refrattarietà, le sostanze possono essere refrattarie, refrattarie e fusibili.
La permeabilità al vapore e ai gas è la proprietà fisica dei materiali di far passare attraverso se stessi i gas dell'aria o il vapore acqueo sotto pressione.
Proprietà chimiche
Le proprietà chimiche sono chiamate proprietà che descrivono la capacità dei materiali di rispondere alle influenze ambientali che portano a cambiamenti nella loro struttura chimica. Inoltre, queste proprietà includono anche sostanze caratterizzanti in termini di influenza sulle strutture di altri oggetti. Dal punto di vista delle proprietà chimiche, i materiali sono descritti dal livello di solubilità, resistenza agli acidi e agli alcali, resistenza ai gas e anticorrosione.
La solubilità si riferisce alla capacità di una sostanza di dissolversi in acqua, benzina, olio, trementina e altri solventi.
La resistenza agli acidi indica il livello di resistenza di un materiale aacidi minerali e organici.
La resistenza agli alcali viene presa in considerazione nel trattamento tecnologico delle sostanze, in quanto aiuta a riconoscerne la natura.
La resistenza ai gas caratterizza la capacità di un oggetto di resistere all'interazione con i gas che fanno parte dell'atmosfera.
Utilizzando l'indice anticorrosione, puoi scoprire quanto una sostanza può essere distrutta dalla corrosione derivante dall'esposizione all'ambiente esterno.
Proprietà meccaniche
Le proprietà meccaniche sono le reazioni dei materiali ai carichi meccanici ad essi applicati.
Le proprietà fisiche e meccaniche dei materiali spesso si sovrappongono, ma esistono numerose proprietà puramente meccaniche. Dal lato della meccanica, le sostanze sono caratterizzate da elasticità, resistenza, durezza, plasticità, fatica, fragilità, ecc.
L'elasticità è la capacità dei corpi (solidi) di resistere alle influenze volte a modificarne il volume o la forma. Un oggetto con un elevato valore di elasticità è resistente alle sollecitazioni meccaniche ed è in grado di autoripararsi, tornando allo stato originale dopo la cessazione dell'esposizione.
La forza indica quanto è resistente alla rottura un materiale. Il suo valore massimo per un particolare oggetto è chiamato resistenza alla trazione. La plasticità si riferisce anche agli indicatori di forza. È una proprietà (caratteristica dei solidi) cambiare irrevocabilmente il proprio aspetto (deformarsi) sotto l'influenza di forze provenienti dall'esterno.
La fatica è un processo cumulativo in cui, a seguito di ripetuti impatti meccanici, il livello di sollecitazione interna del materiale aumenta. Questo livello aumenterà fino a superare il limite elastico, provocando la rottura del materiale.
Una delle proprietà più comuni è la durezza. Rappresenta il livello di resistenza di un oggetto all'indentazione.
Metodo per determinare le proprietà fisiche
Per scoprire determinate proprietà fisiche di un materiale, vengono utilizzati vari metodi, ognuno dei quali mira allo studio di un determinato indicatore.
Per determinare la densità di un campione di materiale, viene spesso utilizzato il metodo di pesatura idrostatica. Implica la misurazione del volume di una sostanza in base alla massa del liquido che sposta. La vera densità viene calcolata matematicamente dividendo la massa di un oggetto per il suo volume assoluto.
L'esperimento per determinare la quantità di assorbimento d'acqua si svolge in più fasi. Per prima cosa si pesa un campione di materiale, se ne misurano le dimensioni e se ne calcola il volume. Successivamente, viene immerso in acqua per 48 ore per saturare di liquido. Dopo 2 giorni, il campione viene rimosso dall'acqua e immediatamente pesato, dopodiché l'assorbimento d'acqua del materiale viene calcolato matematicamente.
La maggior parte dei metodi per determinare le proprietà fisiche dei materiali in pratica si riduce all'uso di formule speciali.
Determinazione delle proprietà chimiche
Tutte le proprietà chimiche di base delle sostanze sono determinate creando condizioni per l'interazione dell'oggetto di studio con vari reagenti. Per determinare la solubilità vengono utilizzati acqua, olio, benzina e altri solventi. Il livello di ossidazione e suscettibilità alla corrosione è determinato utilizzando vari agenti ossidanti che promuovono reazioni generali, petting e intergranulari.
Determinazione delle caratteristiche meccaniche
Le proprietà meccaniche delle sostanze dipendono in gran parte dalla loro struttura, dalle forze che vengono applicate ad esse, dalla temperatura e dalla pressione esterna. Quasi tutte le caratteristiche meccaniche dei materiali sono stabilite nel corso di prove di laboratorio. Le più semplici sono la tensione, la compressione, la torsione, il carico e la flessione. Quindi, ad esempio, la resistenza alla trazione del materiale in flessione e compressione viene determinata utilizzando una pressa idraulica.
Inoltre, quando si determinano le proprietà meccaniche, vengono utilizzate anche formule speciali, che spesso si basano sulla massa di un oggetto e sul suo volume.
