I materiali duri sò difficiuli di trattà. Sò difficiuli di cutà, scrape, è distorte. Sò ancu difficiuli di travaglià. Ma chì sò?
A durezza hè una misura di quantu a materia solida resistente hè à varii tipi di cambiamentu di forma permanente quandu una forza di compressione hè applicata.
Certi materiali, cum'è u metale, sò più duru ca l'altri. A durezza macroscòpica hè generalmente carattarizata da forti ligami intermoleculari, ma u cumpurtamentu di i materiali solidi sottu a forza hè cumplessu; per quessa, ci sò diverse misure di durezza: durezza scratch, durezza indentation, è durezza rebound.
In questu articulu, spiegheraghju ciò chì sò i materiali duri è cumu si sò usati in a custruzzione è altre industrii.
In questu post coperemu:
Chì significà veramente u terminu "Materiale duro"?
Quandu parlemu di materiali duri, avemu riferitu à un tipu particulari di materiale chì hà una pruprietà consistente di esse difficili di cutà, scrape, o distort. A definizione di materiale duru ùn hè micca un unicu inseme di dati o informazioni chì ponu esse truvati in un unicu documentu o serie di documenti. Invece, esige un inseme persunalizatu di metudi è guida per cunfurmà cù i requisiti pertinenti di un prughjettu o scavi.
Cumu si misura a durezza?
A durezza di una sustanza hè dettata da a so struttura cristallina, chì hè regulare è spessu abbastanza "stretta". Questu hè veru per diamanti, vetru è altri materiali duri. A durezza hè misurata cù un inseme di metudi standard chì indicanu u livellu di resistenza chì un materiale hà da esse strappatu, scraped, o cut. Alcune di i metudi utilizati per misurà a durezza include:
- A scala Mohs, chì valuta a durezza di u materiale nantu à una scala da 1 à 10
- A scala Rockwell, chì misura a prufundità di una indentazione fatta da un indenter à punta di diamante
- A scala Vickers, chì misura a dimensione di una indentazione fatta da un indenter à punta di diamante
Cume i materiali duri sò preparati
I materiali duri sò spessu preparati cù una varietà di metudi, secondu u materiale particulari è i bisogni di u prugettu. Certi metudi cumuni usati per preparà materiali duri include:
- Tagliate cù una sega di diamante
- Macinazione cù un macinatore di diamante
- Sandblasting
- Incisione chimica
Limiti designati è Accordi di Clause
Quandu u travagliu cù materiali duri, hè impurtante nutà chì ci ponu esse designati limiti o accordi di clause chì specificanu cumu u materiale deve esse trattatu o preparatu. Per esempiu, ci ponu esse limiti à a quantità di drenaje chì pò esse permessa in un locu di scavi particulari, o pò esse accordu di clause chì esigenu l'usu di un tipu particulari di materiale duru per un prughjettu determinatu.
Duru versus Soft Materials: Chì li distingue?
I materiali duri sò carattarizati da a so natura solida è alta resistenza à a deformazione, mentre chì i materiali morbidi sò comparativamente faciuli di deformà è di rinfurzà. Certi esempi cumuni di materiali duri includenu l'azzaru, u cimentu è u mortar, mentri a gomma è l'argentu sò esempi di materiali duru.
Proprietà Magnetiche
Una altra diferenza chjave trà i materiali duri è morbidi si trova in e so proprietà magnetiche. I materiali duri, cum'è i magneti permanenti, anu una alta coercitività è ponu esse magnetizzati per pruduce un forte campu magneticu. I materiali morbidi, invece, anu una coercitività bassa è ponu esse facilmente smagnetizzati.
Loop di magnetizazione
U ciclu di magnetizazione hè un graficu chì mostra a relazione trà u campu magneticu è a magnetizazione di un materiale. I materiali duri anu un ciclu d'isteresi strettu, chì indica una alta coercitività è una magnetizazione forte, mentre chì i materiali duri anu un ciclu di histeresi largu, chì indica una coercitività bassa è una magnetizazione debule.
Struttura Atomica
A struttura atomica di un materiale ghjoca ancu un rolu in a determinazione di a so durezza. I materiali duri sò tipicamenti una struttura atomica altamente urdinata, cù atomi disposti in un mudellu regulare. I materiali morbidi, invece, anu una struttura atomica più disordinata, cù atomi disposti in un mudellu semi-aleatoriu.
cioccu
E proprietà di i materiali duri è morbidi li facenu adattati per diverse applicazioni. I materiali duri sò spessu usati in a custruzzione è a fabricazione, induve a forza è a durabilità sò impurtanti. I materiali morbidi, invece, sò spessu usati in applicazioni induve u muvimentu è a flessibilità sò necessarii, cum'è in vestiti è calzature.
Pruprietà Sonorous
I materiali duri tendenu ancu à esse sonori, vale à dì chì pruducenu un sonu di sonu quandu sò colpi. Questu hè chì l'atomi in materiali duri sò stretti imballati è ponu vibrà facilmente. I materiali morbidi, invece, ùn sò micca sonori è ùn pruducenu micca un sonu di sonu quandu sò colpi.
Esplora u vastu mondu di i materiali duri
I materiali duri sò sustanzi solidi chì ùn ponu micca esse facilmente deformati o rifurmati. Contenenu atomi chì sò compactly disposti in una struttura cristallina regulare, chì li dà e so proprietà uniche. A durezza di una sustanza hè determinata da a so capacità di resiste à esse scratched, fette, o scraped.
Differenze trà i materiali duri è morbidi
E sferenze trà i materiali duri è dolci sò vaste. Alcune di e differenze chjave include:
- I materiali duri sò solidi è ùn ponu micca esse facilmente deformati o rifurmati, mentre chì i materiali duri sò più flessibili è ponu esse facilmente modellati o furmati.
- I materiali duri sò tipicamente più durable è duraturi cà i materiali morbidi.
- I materiali duri sò spessu usati in l'applicazioni induve a forza è a durabilità sò impurtanti, mentre chì i materiali duri sò spessu usati in l'applicazioni induve u cunfortu è a flessibilità sò più impurtanti.
Materiali duri persunalizati
Un aspettu impurtante di i materiali duri hè chì ponu esse persunalizati per risponde à bisogni specifichi. Per esempiu, cambiendu a struttura cristallina di un materiale, hè pussibule di cambià a so durezza, forza è altre proprietà. Questu permette à l'ingegneri è i scientisti di creà materiali chì sò adattati per applicazioni specifiche.
Accessu à i materiali duri
L'accessu à i materiali duri pò esse una sfida, postu chì sò spessu cuntenuti in a terra o altri materiali naturali. Tuttavia, l'avanzati in a tecnulugia anu facilitatu a ricerca è l'estrazione di sti materiali. Per esempiu, i tecnichi minieri ci permettenu di accede à materiali duri cum'è diamanti è ferru chì una volta eranu difficiuli di ghjunghje.
A quistione di a durezza
A quistione di a durezza hè impurtante in parechji campi. Per capiscenu e pruprietà di i materiali duri, pudemu creà strutture più forti, più durable, sviluppà novi strumenti di taglio è abrasivi, è creà materiali persunalizati per applicazioni specifiche. Ch'ella sia un scientist, un ingegnere, o simplicemente curiosu di u mondu chì vi circundava, u studiu di materiali duri hè sicuru di furnisce assai risposte è intuizioni.
Materiali chì ponu trasfurmà in sustanzi solidi duri
Certi elementi naturali anu a capacità di trasfurmà in materiali solidi duri attraversu a trasfurmazioni. Per esempiu:
- U ferru pò esse trasfurmatu in azzaru temperatu, chì hà un altu livellu di durezza è forza.
- U boru pò esse trasfurmatu in carburu di boru, chì hè unu di i materiali più duru cunnisciuti da l'omu.
- L'argentu pò esse trasfurmatu in argentu sterling, chì hè più duru di l'argentu puro.
Formule persunalizate
Certi materiali ponu esse persunalizati per mezu di formule per permette di resistere à l'usura, a lacrime, i graffi è u tagliu. Per esempiu:
- U mortar pò esse mischju cù elementi diffirenti per creà un pruduttu concretu cù proprietà uniche.
- A gomma pò esse trasfurmata per creà un pruduttu cù alta durezza è forza.
Energia Stoccata
Certi materiali anu a capacità di almacenà energia, chì li permette di cambià in una sustanza dura. Per esempiu:
- U ghjacciu pò esse deformatu è riformulatu per creà una sustanza dura per via di l'energia almacenata in questu.
- Quartz pò esse graffiatu per creà una sustanza sonora per via di l'energia cuntenuta in i so atomi.
Trattamentu mudernu
I tecnichi di trasfurmazioni muderni permettenu a trasfurmazioni di materiali morbidi in sustanzi duri. Per esempiu:
- Taglià è furmà diversi tipi di metalli ponu creà prudutti cù diversi livelli di durezza è forza.
- Per mezu di un prucessu chjamatu tempering, u vetru pò esse trasfurmatu in una sustanza dura.
U vastu usi è l'interessu legittimu in i materiali duri anu purtatu à u sviluppu di un bancu d'articuli è vinditori chì accunsentiscenu à sparte a so cunniscenza è i paràmetri. A capacità di risistiri à l'usura, a lacrime, u graffiu è u tagliu hè chjamatu durezza, è hè una pruprietà chì hè assai cercata in parechje industrii diffirenti.
cunchiusioni
Allora ci avete - i materiali duri sò quelli chì sò difficiuli di cutà, scrape, o distort. Hanu un unicu inseme di informazioni di dati, invece di dumandà metudi di set customizati. Conforme à i requisiti pertinenti datu u prughjettu è a durezza di l'escavazione pò esse misurata cù a scala Mohs, a scala Rockwell è a scala Vickers. I materiali duri sò impurtanti per a custruzzione è a fabricazione, è ponu esse utilizati per durezza è durabilità. Sò ancu usati per cunsulazione è flessibilità, è cusì duvete esplorà u vastu mondu di materiali duri.
Sò Joost Nusselder, u fundatore di Tools Doctor, marketer di cuntenutu è babbu. Mi piace à pruvà novi equipaghji, è inseme à a mo squadra, aghju creatu articuli di blog approfonditi dapoi u 2016 per aiutà i lettori fideli cù arnesi è cunsiglii di creazione.
