Hurde materialen binne dreech om te gean mei. Se binne lestich om te snijen, te skraabjen en te ferfoarmjen. Se binne ek dreech om mei te wurkjen. Mar wat binne se?
Hurdheid is in mjitte fan hoe resistint fêste stof is foar ferskate soarten permaninte foarmferoaring as in kompresjekrêft wurdt tapast.
Guon materialen, lykas metaal, binne hurder as oaren. Makroskopyske hurdens wurdt algemien karakterisearre troch sterke intermolekulêre obligaasjes, mar it gedrach fan fêste materialen ûnder krêft is kompleks; dêrom, der binne ferskillende mjittingen fan hurdens: scratch hurdens, ynspringende hurdens, en rebound hurdens.
Yn dit artikel sil ik útlizze wat hurde materialen binne en hoe't se wurde brûkt yn bou en oare yndustry.
Yn dizze post behannelje wy:
Wat betsjuttet de term "hurd materiaal" eins?
As wy prate oer hurde materialen, ferwize wy nei in bepaald type materiaal dat in konsekwint eigenskip hat om lestich te snijen, te skraabjen of te ferfoarmjen. De definysje fan hurd materiaal is net ien set fan gegevens of ynformaasje dy't te finen is yn ien dokumint of searje fan dokuminten. Ynstee fereasket it in oanpaste set metoaden en begelieding om te foldwaan oan de oanbelangjende easken fan in opjûn projekt of ôfgraving.
Hoe wurdt hurdens mjitten?
De hurdens fan in stof wurdt diktearre troch syn kristallijne struktuer, dy't regelmjittich is en faaks frij "strak". Dit is wier foar diamanten, glês en oare hurde materialen. Hurdheid wurdt mjitten mei in set fan standertmetoaden dy't it nivo fan wjerstân oanjaan dat in materiaal moat wurde ripe, skrast, of snije. Guon fan 'e metoaden dy't brûkt wurde om hurdens te mjitten binne:
- De Mohs-skaal, dy't de hurdens fan in materiaal beoardielet op in skaal fan 1 oant 10
- De Rockwell-skaal, dy't de djipte mjit fan in ynspringing makke troch in diamant-tipped indenter
- De Vickers skaal, dy't de grutte mjit fan in ynspringing makke troch in diamant-tipped indenter
Hoe hurde materialen wurde taret
Hurde materialen wurde faak taret mei in ferskaat oan metoaden, ôfhinklik fan it bepaalde materiaal en de easken fan it projekt. Guon mienskiplike metoaden dy't brûkt wurde om hurde materialen te meitsjen binne:
- Snijden mei in diamantzaag
- Slijpen mei in diamantslijper
- Sandblasting
- Gemyske etsen
Oanwiisde grinzen en klausule oerienkomsten
By it wurkjen mei hurde materialen is it wichtich om te merken dat d'r mooglik grinzen of klausule-ôfspraken wêze kinne dy't bepale hoe't it materiaal moat wurde behannele of taret. Bygelyks, der kin wêze grinzen op it bedrach fan ôfwettering dat kin wurde tastien yn in bepaalde ôfgraving site, of der kin wêze clause oerienkomsten dy't fereaskje it brûken fan in bepaald soarte fan hurd materiaal foar in opjûne projekt.
Hurde tsjin sêfte materialen: wat makket se apart?
Hurde materialen wurde karakterisearre troch har solide aard en hege ferset tsjin ferfoarming, wylst sêfte materialen relatyf maklik te ferfoarmjen en te feroarjen binne. Guon mienskiplike foarbylden fan hurde materialen omfetsje stiel, beton en mortier, wylst rubber en sulver foarbylden binne fan sêfte materialen.
Magnetyske eigenskippen
In oar wichtich ferskil tusken hurde en sêfte materialen leit yn har magnetyske eigenskippen. Hurde materialen, lykas permaninte magneten, hawwe in hege koerciviteit en kinne magnetisearre wurde om in sterk magnetysk fjild te produsearjen. Sêfte materialen, oan 'e oare kant, hawwe in lege koerciviteit en kinne maklik wurde demagnetisearre.
Magnetization Loop
De magnetisaasjelus is in grafyk dy't de relaasje toant tusken it magnetysk fjild en magnetisaasje fan in materiaal. Hurde materialen hawwe in smel hysteresis lus, wat oanjout in hege coercivity en sterke magnetization, wylst sêfte materialen hawwe in brede hysteresis lus, wat oanjout in lege coercivity en swak magnetization.
Atoomstruktuer
De atomêre struktuer fan in materiaal spilet ek in rol by it bepalen fan har hurdens. Hurde materialen hawwe typysk in tige oardere atomêre struktuer, mei atomen arranzjearre yn in regelmjittich patroan. Sêfte materialen, oan 'e oare kant, hawwe in mear ûnregelmjittige atomêre struktuer, mei atomen arranzjearre yn in semy-willekeurich patroan.
uses
De eigenskippen fan hurde en sêfte materialen meitsje se geskikt foar ferskate tapassingen. Hurde materialen wurde faak brûkt yn bou en fabrikaazje, dêr't sterkte en duorsumens binne wichtich. Sêfte materialen, oan 'e oare kant, wurde faak brûkt yn tapassingen wêr't beweging en fleksibiliteit fereaske binne, lykas yn klean en skuon.
Sonorous Eigenskippen
Hurde materialen binne ek tend to wêzen sonorous, wat betsjut dat se produsearje in rinkeljend lûd as troffen. Dit komt om't de atomen yn hurde materialen strak ynpakt binne en maklik kinne trilje. Sêfte materialen, oan 'e oare kant, binne net-sonoare en produsearje gjin rinkeljend lûd as se slein wurde.
Ferkenne de grutte wrâld fan hurde materialen
Hurde materialen binne fêste stoffen dy't net maklik kinne wurde ferfoarme of omfoarme. Se befetsje atomen dy't kompakt arranzjearre binne yn in reguliere kristallijne struktuer, wat har unike eigenskippen jout. De hurdens fan in stof wurdt bepaald troch syn fermogen om te wjerstean fan krassen, snien, of skrasten.
Ferskillen tusken hurde en sêfte materialen
De ferskillen tusken hurde en sêfte materialen binne grut. Guon fan 'e wichtichste ferskillen omfetsje:
- Hurde materialen binne bêst en kinne net maklik wurde ferfoarme of omfoarme, wylst sêfte materialen binne fleksibeler en kin maklik getten of foarme.
- Hurde materialen binne typysk duorsumer en duorsumer dan sêfte materialen.
- Hurde materialen wurde faak brûkt yn tapassingen wêr't sterkte en duorsumens wichtich binne, wylst sêfte materialen faak brûkt wurde yn tapassingen wêr't komfort en fleksibiliteit wichtiger binne.
Oanpast hurde materialen
Ien wichtich aspekt fan hurde materialen is dat se kinne wurde oanpast om te foldwaan oan spesifike behoeften. Bygelyks, troch it feroarjen fan de kristallijne struktuer fan in materiaal, is it mooglik om har hurdens, sterkte en oare eigenskippen te feroarjen. Dit stelt yngenieurs en wittenskippers yn steat om materialen te meitsjen dy't binne ôfstimd op spesifike tapassingen.
Tagong ta hurde materialen
Tagong ta hurde materialen kin in útdaging wêze, om't se faak yn 'e ierde of oare natuerlike materialen binne befette. De foarútgong yn technology hat it lykwols makliker makke om dizze materialen te finen en te ekstrahearjen. Bygelyks, mynboutechniken kinne ús tagong krije ta hurde materialen lykas diamanten en izer dy't eartiids dreech te berikken wiene.
De fraach fan hurdens
De fraach fan hurdens is in wichtich op in protte ferskillende fjilden. Troch de eigenskippen fan hurde materialen te begripen, kinne wy sterkere, duorsumer struktueren meitsje, nije snij-ark en abrasives ûntwikkelje, en oanpaste materialen meitsje foar spesifike tapassingen. Oft jo in wittenskipper, yngenieur, of gewoan nijsgjirrich binne nei de wrâld om jo hinne, de stúdzje fan hurde materialen sil wis in protte antwurden en ynsjoch leverje.
Materialen dy't omsette kinne yn fêste hurde stoffen
Guon natuerlike eleminten hawwe de mooglikheid om te transformearjen yn fêste hurde materialen troch ferwurking. Bygelyks:
- Izer kin wurde ferwurke yn temperearre stiel, dat hat in hege nivo fan hurdens en sterkte.
- Boron kin ferwurke wurde ta boroncarbid, dat ien fan 'e hurdste materialen is dy't de minske bekend is.
- Sulver kin wurde ferwurke yn sterling sulver, wat hurder is dan suver sulver.
Oanpaste formules
Guon materialen kinne wurde oanpast troch formules om se yn steat te stellen om te wjerstean tsjin slijtage, skuorre, krassen en snijden. Bygelyks:
- Mortel kin mingd wurde mei ferskate eleminten om in betonprodukt te meitsjen mei unike eigenskippen.
- Rubber kin wurde ferwurke om in produkt te meitsjen mei hege hurdens en sterkte.
Opsletten enerzjy
Guon materialen hawwe de mooglikheid om enerzjy op te slaan, wêrtroch't se feroarje kinne yn in hurde stof. Bygelyks:
- Iis kin misfoarme en omfoarme wurde om in hurde stof te meitsjen troch de enerzjy dy't deryn opslein is.
- Quartz kin bekrast wurde om in sonore stof te meitsjen fanwegen de enerzjy dy't binnen syn atomen is.
Moderne ferwurking
Moderne ferwurkingstechniken meitsje de transformaasje fan sêfte materialen yn hurde stoffen mooglik. Bygelyks:
- Snijen en foarmjen fan ferskate soarten metalen kinne produkten meitsje mei ferskate nivo's fan hurdens en sterkte.
- Troch in proses neamd tempering, kin glês wurde omfoarme ta in hurde stof.
It grutte gebrûk en legitime belangstelling foar hurde materialen hawwe laat ta de ûntwikkeling fan in bank fan artikels en leveransiers dy't ynstimme om har kennis en ynstellingen te dielen. De mooglikheid om te wjerstean wear, tear, krassen, en cutting hjit hurdens, en it is in eigenskip dat is tige socht nei in protte ferskillende yndustry.
Konklúzje
Dat dêr hawwe jo it - hurde materialen binne dejingen dy't lestich binne te snijen, te skraabjen of te ferfoarmjen. Se hawwe in inkele set fan gegevens ynformaasje, ynstee fan easkjen oanpaste set metoaden. Se foldogge oan relevante easken jûn projekt en ôfgraving hurdens kin wurde mjitten mei de Mohs skaal, de Rockwell skaal, en de Vickers skaal. Hurde materialen binne wichtich foar bou en fabrikaazje, en kinne brûkt wurde foar hurdens en duorsumens. Se wurde ek brûkt foar komfort en fleksibiliteit, en dus moatte jo de grutte wrâld fan hurde materialen ferkenne.
Ik bin Joost Nusselder, de oprjochter fan Tools Doctor, ynhâldmarketer, en heit. Ik hâld fan nije apparatuer útprobearje, en tegearre mei myn team haw ik sûnt 2016 yngeande blogartikels makke om trouwe lêzers te helpen mei ark en tips foar it meitsjen.
