Sərt materiallarla mübarizə aparmaq çətindir. Onları kəsmək, qırmaq və təhrif etmək çətindir. Onlarla işləmək də çətindir. Bəs onlar nədir?
Sərtlik, sıxılma qüvvəsi tətbiq edildikdə bərk maddənin müxtəlif növ daimi forma dəyişikliklərinə nə qədər davamlı olduğunun ölçüsüdür.
Bəzi materiallar, məsələn, metal, digərlərindən daha sərtdir. Makroskopik sərtlik ümumiyyətlə güclü molekullararası bağlarla xarakterizə olunur, lakin güc altında bərk materialların davranışı mürəkkəbdir; buna görə də, sərtliyin müxtəlif ölçüləri var: cızıq sərtliyi, girinti sərtliyi və rebound sərtliyi.
Bu yazıda mən sərt materialların nə olduğunu və tikinti və digər sənaye sahələrində necə istifadə olunduğunu izah edəcəyəm.
Bu yazıda əhatə edəcəyik:
“Sərt material” termini əslində nə deməkdir?
Sərt materiallar haqqında danışarkən, kəsmək, qırmaq və ya təhrif etmək çətin olan ardıcıl xüsusiyyətə malik olan xüsusi bir material növünə istinad edirik. Sərt materialın tərifi bir sənəddə və ya bir sıra sənədlərdə tapıla bilən bir məlumat və ya məlumat toplusu deyil. Bunun əvəzinə, müəyyən bir layihənin və ya qazıntının müvafiq tələblərinə uyğun olmaq üçün xüsusi metodlar və təlimatlar dəsti tələb olunur.
Sərtlik necə ölçülür?
Maddənin sərtliyi onun kristal quruluşu ilə diktə olunur, bu müntəzəm və tez-tez olduqca "sıx"dır. Bu almaz, şüşə və digər sərt materiallara aiddir. Sərtlik, materialın yırtılmasına, qırılmasına və ya kəsilməsinə qarşı müqavimət səviyyəsini göstərən bir sıra standart üsullardan istifadə etməklə ölçülür. Sərtliyi ölçmək üçün istifadə olunan bəzi üsullara aşağıdakılar daxildir:
- Mohs şkalası, materialın sərtliyini 1-dən 10-a qədər miqyasda qiymətləndirir
- Rokvell şkalası, almaz uclu bir girinti tərəfindən edilən girinti dərinliyini ölçən
- Vickers miqyası, almaz uclu bir girinti tərəfindən edilən girinti ölçüsünü ölçür
Sərt materiallar necə hazırlanır
Sərt materiallar tez-tez xüsusi materialdan və layihənin tələblərindən asılı olaraq müxtəlif üsullarla hazırlanır. Sərt materialların hazırlanmasında istifadə olunan bəzi ümumi üsullar bunlardır:
- Almaz mişar ilə kəsmə
- Almaz dəyirmanı ilə üyütmə
- Sandblasting
- Kimyəvi aşındırma
Təyin olunmuş Limitlər və Maddə Müqavilələri
Sərt materiallarla işləyərkən qeyd etmək lazımdır ki, materialın necə işlənəcəyini və ya hazırlanacağını müəyyən edən müəyyən edilmiş limitlər və ya bənd müqavilələri ola bilər. Məsələn, müəyyən bir qazıntı sahəsində icazə verilə bilən drenaj miqdarı ilə bağlı məhdudiyyətlər ola bilər və ya müəyyən bir layihə üçün müəyyən bir sərt materialın istifadəsini tələb edən bənd müqavilələri ola bilər.
Sərt və yumşaq materiallar: onları nə ilə fərqləndirir?
Sərt materiallar möhkəm təbiəti və deformasiyaya qarşı yüksək müqaviməti ilə xarakterizə olunur, yumşaq materiallar isə nisbətən asanlıqla deformasiya olunur və yenidən formalaşdırılır. Sərt materialların bəzi ümumi nümunələrinə polad, beton və harç daxildir, rezin və gümüş isə yumşaq materiallara nümunədir.
Maqnetik xüsusiyyətlər
Sərt və yumşaq materiallar arasındakı digər əsas fərq onların maqnit xüsusiyyətlərindədir. Daimi maqnitlər kimi sərt materiallar yüksək məcburiyyətə malikdir və güclü maqnit sahəsi yaratmaq üçün maqnitləşdirilə bilər. Yumşaq materiallar isə aşağı məcburiyyətə malikdir və asanlıqla maqnitsizləşdirilə bilər.
Maqnitləşmə döngəsi
Maqnitləşmə dövrəsi materialın maqnit sahəsi ilə maqnitləşməsi arasındakı əlaqəni göstərən bir qrafikdir. Sərt materiallar yüksək məcburiyyət və güclü maqnitləşməni göstərən dar bir histerez halqasına malikdir, yumşaq materiallar isə aşağı məcburiyyət və zəif maqnitləşməni göstərən geniş histerezis döngəsinə malikdir.
Atom quruluşu
Materialın atom quruluşu da onun sərtliyinin müəyyən edilməsində rol oynayır. Sərt materiallar adətən yüksək nizamlı atom quruluşuna malikdir, atomları nizamlı şəkildə düzülür. Yumşaq materiallar isə daha nizamsız bir atom quruluşuna malikdir, atomları yarı təsadüfi bir şəkildə düzülür.
istifadə
Sərt və yumşaq materialların xüsusiyyətləri onları müxtəlif tətbiqlər üçün uyğun edir. Sərt materiallar tez-tez tikinti və istehsalda istifadə olunur, burada möhkəmlik və davamlılıq vacibdir. Yumşaq materiallar isə tez-tez geyim və ayaqqabı kimi hərəkət və elastiklik tələb olunan tətbiqlərdə istifadə olunur.
Sonorous Properties
Sərt materiallar da səs çıxarmağa meyllidirlər, yəni vurulduqda zəng səsi çıxarırlar. Bunun səbəbi, sərt materiallardakı atomların sıx şəkildə yığılması və asanlıqla titrəməsidir. Yumşaq materiallar isə səssizdir və vurulduqda cingiltili səs çıxarmır.
Sərt materialların geniş dünyasını kəşf edin
Sərt materiallar asanlıqla deformasiya edilə bilməyən və formasını dəyişdirə bilməyən bərk maddələrdir. Onların tərkibində müntəzəm kristal quruluşda kompakt şəkildə düzülmüş atomlar var ki, bu da onlara unikal xüsusiyyətlərini verir. Maddənin sərtliyi onun cızılmağa, dilimlənməyə və ya qırılmaya qarşı müqavimət qabiliyyəti ilə müəyyən edilir.
Sərt və Yumşaq Materiallar Arasındakı Fərqlər
Sərt və yumşaq materiallar arasındakı fərqlər böyükdür. Əsas fərqlərdən bəziləri bunlardır:
- Sərt materiallar möhkəmdir və asanlıqla deformasiya edilə və ya dəyişdirilə bilməz, yumşaq materiallar isə daha çevikdir və asanlıqla formalaşdırıla və ya formalaşdırıla bilər.
- Sərt materiallar adətən yumşaq materiallardan daha davamlı və uzunömürlüdür.
- Sərt materiallar tez-tez möhkəmlik və davamlılığın vacib olduğu tətbiqlərdə, yumşaq materiallar isə rahatlıq və elastikliyin daha vacib olduğu tətbiqlərdə istifadə olunur.
Xüsusi hazırlanmış sərt materiallar
Sərt materialların vacib cəhətlərindən biri onların xüsusi ehtiyacları ödəmək üçün fərdiləşdirilə bilməsidir. Məsələn, materialın kristal quruluşunu dəyişdirməklə onun sərtliyini, möhkəmliyini və digər xüsusiyyətlərini dəyişmək mümkündür. Bu, mühəndislərə və alimlərə xüsusi tətbiqlərə uyğunlaşdırılmış materiallar yaratmağa imkan verir.
Sərt materiallara giriş
Sərt materiallara daxil olmaq çətin ola bilər, çünki onlar çox vaxt yer üzündə və ya digər təbii materiallarda olur. Bununla belə, texnologiyanın inkişafı bu materialların tapılmasını və çıxarılmasını asanlaşdırıb. Məsələn, mədən texnikası bizə almaz və dəmir kimi sərt materialları əldə etməyə imkan verir.
Sərtlik məsələsi
Sərtlik məsələsi bir çox müxtəlif sahələrdə mühüm məsələdir. Sərt materialların xassələrini başa düşərək, biz daha güclü, daha davamlı strukturlar yarada, yeni kəsici alətlər və aşındırıcı maddələr hazırlaya və xüsusi tətbiqlər üçün fərdi materiallar yarada bilərik. İstər alim, istər mühəndis, istərsə də ətrafınızdakı dünya ilə maraqlanmağınızdan asılı olmayaraq, sərt materialların öyrənilməsi çoxlu cavablar və anlayışlar təmin edəcəkdir.
Bərk bərk maddələrə çevrilə bilən materiallar
Bəzi təbii elementlər emal yolu ilə bərk sərt materiallara çevrilmək qabiliyyətinə malikdir. Misal üçün:
- Dəmir yüksək səviyyədə sərtlik və gücə malik olan temperlənmiş poladda emal edilə bilər.
- Bor, insana məlum olan ən sərt materiallardan biri olan bor karbidinə çevrilə bilər.
- Gümüş təmiz gümüşdən daha sərt olan sterlinq gümüşə çevrilə bilər.
Fərdi Formulalar
Bəzi materiallar köhnəlməyə, cırılmaya, cızılmaya və kəsilməyə müqavimət göstərmək üçün formulalar vasitəsilə fərdiləşdirilə bilər. Misal üçün:
- Unikal xüsusiyyətlərə malik konkret məhsul yaratmaq üçün harç müxtəlif elementlərlə qarışdırıla bilər.
- Kauçuk yüksək sərtlik və gücə malik məhsul yaratmaq üçün emal edilə bilər.
Enerji saxlanılır
Bəzi materiallar enerji saxlamaq qabiliyyətinə malikdir, bu da onları sərt maddəyə çevirməyə imkan verir. Misal üçün:
- Buz, içərisində yığılan enerji sayəsində sərt bir maddə yaratmaq üçün deformasiya edilə və dəyişdirilə bilər.
- Kvars, atomlarında olan enerji sayəsində səsli bir maddə yaratmaq üçün cızıla bilər.
Müasir emal
Müasir emal üsulları yumşaq materialların sərt maddələrə çevrilməsinə imkan verir. Misal üçün:
- Müxtəlif növ metalların kəsilməsi və formalaşdırılması müxtəlif sərtlik və güc səviyyələrində məhsullar yarada bilər.
- Temperləşdirmə adlanan proses vasitəsilə şüşə sərt maddəyə çevrilə bilər.
Sərt materiallardan geniş istifadə və qanuni maraq öz bilik və parametrlərini bölüşməyə razılıq verən məqalələr və satıcılar bankının inkişafına səbəb oldu. Aşınmaya, yırtılmaya, cızılmaya və kəsilməyə müqavimət göstərmək qabiliyyəti sərtlik adlanır və bu, bir çox müxtəlif sənaye sahələrində çox axtarılan bir xüsusiyyətdir.
Nəticə
Beləliklə, burada çətin materiallar var - kəsmək, qırmaq və ya təhrif etmək çətin olanlardır. Onlar xüsusi dəst metodları tələb etmək əvəzinə, vahid məlumat dəstinə malikdirlər. Layihə və qazıntının sərtliyi Mohs şkalası, Rokvell şkalası və Vickers şkalası ilə ölçülə biləcəyi nəzərə alınmaqla müvafiq tələblərə uyğundur. Sərt materiallar tikinti və istehsal üçün vacibdir və sərtlik və davamlılıq üçün istifadə edilə bilər. Onlar həmçinin rahatlıq və elastiklik üçün istifadə olunur və buna görə də siz sərt materialların geniş dünyasını kəşf etməlisiniz.
Mən Joost Nusselder, Tools Doctor-un yaradıcısı, məzmun marketoloqu və atayam. Mən yeni avadanlıqları sınamağı sevirəm və komandamla birlikdə sadiq oxuculara alətlər və sənətkarlıq məsləhətləri ilə kömək etmək üçün 2016-cı ildən bəri ətraflı blog məqalələri yaradıram.
