Катуу материалдар менен күрөшүү кыйын. Аларды кесүү, кыруу жана бурмалоо кыйын. Алар менен иштөө да кыйын. Бирок алар эмне?
Катуулугу - кысуучу күч колдонулганда катуу заттын ар кандай түрдөгү туруктуу форманын өзгөрүшүнө канчалык туруштук бере тургандыгынын көрсөткүчү.
Кээ бир материалдар, мисалы, металл, башкаларга караганда катуураак. Макроскопиялык катуулук жалпысынан күчтүү молекулалар аралык байланыштар менен мүнөздөлөт, бирок катуу материалдардын күч астында жүрүүсү татаал; ошондуктан, катуулуктун ар кандай өлчөөлөрү бар: чийүү катуулугу, оюктун катуулугу жана кайра көтөрүлүү катуулугу.
Бул макалада мен катуу материалдар эмне экенин жана алар курулушта жана башка тармактарда кандайча колдонулуп жатканын түшүндүрөм.
Бул постто биз төмөнкүлөрдү камтыйбыз:
"Катуу материал" термини чындыгында эмнени билдирет?
Катуу материалдар жөнүндө сөз кылганда, биз кесүү, кыруу же бурмалоо кыйын болгон ырааттуу касиетке ээ материалдын белгилүү бир түрүн айтабыз. Катуу материалдын аныктамасы бир документте же документтердин сериясында кездешүүчү маалыматтардын же маалыматтын бир жыйындысы эмес. Тескерисинче, ал берилген долбоордун же казуунун тиешелүү талаптарына шайкеш келүү үчүн колдонулган ыкмаларды жана жетекчиликти талап кылат.
Катуулугу кантип өлчөнөт?
Заттын катуулугу анын кристаллдык түзүлүшү менен аныкталат, ал үзгүлтүксүз жана көп учурда «бекер» болот. Бул алмаз, айнек жана башка катуу материалдарга тиешелүү. Катуулугу материалдын жыртылышына, кырылышына же кесилишине каршылыктын деңгээлин көрсөткөн стандарттык ыкмалардын жыйындысы аркылуу өлчөнөт. Катуулукту өлчөө үчүн колдонулган кээ бир ыкмалар төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Материалдын катуулугун 1ден 10го чейинки шкала боюнча баалаган Mohs шкаласы
- Роквелл шкаласы, бриллиант учтуу интентер тарабынан жасалган оюктун тереңдигин өлчөйт
- Викерс шкаласы, алмаз учтуу интентер тарабынан жасалган чегинүүнүн өлчөмүн өлчөйт
Катуу материалдар кандайча даярдалат
Катуу материалдар көбүнчө конкреттүү материалга жана долбоордун талаптарына жараша ар кандай ыкмаларды колдонуу менен даярдалат. катуу материалдарды даярдоо үчүн колдонулган кээ бир жалпы ыкмалары төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Алмаз араа менен кесүү
- Алмаз жаргылчак менен майдалоо
- Кум
- Химиялык оюу
Белгиленген лимиттер жана пункттар келишимдери
Катуу материалдар менен иштөөдө, материалды кантип иштетүү же даярдоо керектиги аныкталган чектер же пункт келишимдери болушу мүмкүн экенин белгилей кетүү маанилүү. Мисалы, белгилүү бир казуу аянтында уруксат берилүүчү дренаждын көлөмү боюнча чектөөлөр болушу мүмкүн, же берилген долбоор үчүн катуу материалдын белгилүү бир түрүн колдонууну талап кылган келишимдер болушу мүмкүн.
Катуу жана жумшак материалдар: аларды эмнеси менен айырмалайт?
Катуу материалдар катуу мүнөзү жана деформацияга жогорку туруктуулугу менен мүнөздөлөт, ал эми жумшак материалдар деформацияга жана формасын өзгөртүүгө салыштырмалуу оңой. Катуу материалдардын кээ бир жалпы мисалдарына болот, бетон жана эритмелер кирет, ал эми резина жана күмүш жумшак материалдардын мисалдары.
Магниттик касиеттери
Катуу жана жумшак материалдардын дагы бир негизги айырмасы алардын магниттик касиетинде. Катуу материалдар, мисалы, туруктуу магниттер, жогорку коэрцивдүүлүккө ээ жана күчтүү магнит талаасын пайда кылуу үчүн магниттелиши мүмкүн. Ал эми жумшак материалдар азыраак коэрцивдүүлүккө ээ жана оңой эле магнитсиздениши мүмкүн.
Магниттөө цикли
Магниттөө цикли – бул материалдын магнит талаасы менен магниттелүүсүнүн ортосундагы байланышты көрсөткөн график. Катуу материалдарда кууш гистерезис цикли бар, бул жогорку коэрцивдүүлүктү жана күчтүү магниттелүүнү көрсөтөт, ал эми жумшак материалдарда кең гистерезис цикли бар, бул аз коэрцивдүүлүктү жана алсыз магниттелүүнү көрсөтөт.
Атомдук түзүлүш
Материалдын атомдук түзүлүшү анын катуулугун аныктоодо да роль ойнойт. Катуу материалдар, адатта, атомдук түзүлүшкө ээ, атомдору кадимки калыпта жайгашкан. Ал эми жумшак материалдар жарым-жартылай кокустук формасында тизилген атомдук түзүлүшкө ээ.
колдонуу
Катуу жана жумшак материалдардын касиеттери аларды ар кандай колдонууга ылайыктуу кылат. Катуу материалдар көбүнчө курулушта жана өндүрүштө колдонулат, мында күч жана бышыктык маанилүү. Ал эми жумшак материалдар көбүнчө кийим жана бут кийим сыяктуу кыймыл жана ийкемдүүлүк талап кылынган колдонмолордо колдонулат.
Sonorous Properties
Катуу материалдар да үндүү болушат, башкача айтканда, алар урганда шыңгырган үн чыгарышат. Себеби, катуу материалдардагы атомдор бекем жыйылган жана оңой титирейт. Ал эми жумшак материалдар үн чыгарбайт жана урганда коңгуроо үн чыгарбайт.
Катуу материалдардын кең дүйнөсүн изилдөө
Катуу материалдар – оңой деформацияланбаган же формасын өзгөртүүгө мүмкүн болбогон катуу заттар. Алардын курамында кадимки кристаллдык түзүлүштө тыгыз жайгашкан атомдор бар, бул аларга уникалдуу касиеттерин берет. Заттын катуулугу анын чийилгенге, кесилгенге же кырылууга туруштук берүү жөндөмдүүлүгү менен аныкталат.
Катуу жана жумшак материалдардын ортосундагы айырмачылыктар
Катуу жана жумшак материалдардын ортосундагы айырмачылыктар абдан чоң. негизги айырмачылыктардын кээ бирлери төмөнкүлөрдү камтыйт:
- Катуу материалдар катуу жана оңой деформацияланбайт же формасын өзгөртүүгө болбойт, ал эми жумшак материалдар ийкемдүү жана оңой калыпка же формага келтирилиши мүмкүн.
- Катуу материалдар, адатта, жумшак материалдарга караганда бышык жана узакка созулат.
- Катуу материалдар көбүнчө күч жана бышыктык маанилүү болгон тиркемелерде колдонулат, ал эми жумшак материалдар көбүнчө комфорт жана ийкемдүүлүк маанилүү болгон колдонмолордо колдонулат.
Ыңгайлаштырылган катуу материалдар
Катуу материалдардын бир маанилүү аспектиси, алар конкреттүү муктаждыктарга ылайыкташтырылышы мүмкүн. Мисалы, материалдын кристаллдык түзүлүшүн өзгөртүү менен анын катуулугун, бекемдигин жана башка касиеттерин өзгөртүүгө болот. Бул инженерлерге жана илимпоздорго конкреттүү колдонмолорго ылайыкташтырылган материалдарды түзүүгө мүмкүндүк берет.
Катуу материалдарга жетүү
Катуу материалдарга жетүү кыйынга турушу мүмкүн, анткени алар көбүнчө жердин ичинде же башка табигый материалдарда болот. Бирок, технологиянын жетишкендиктери бул материалдарды табуу жана чыгарууну жеңилдетти. Мисалы, тоо-кен казып алуу ыкмалары бизге алмаз жана темир сыяктуу катуу материалдарга жетүүгө мүмкүндүк берет.
Катуулук маселеси
Катуулук маселеси ар кандай тармактарда маанилүү. Катуу материалдардын касиеттерин түшүнүү менен биз күчтүүрөөк, бышык структураларды түзө алабыз, жаңы кесүүчү аспаптарды жана абразивдерди иштеп чыга алабыз жана конкреттүү колдонмолор үчүн ылайыкташтырылган материалдарды түзө алабыз. Окумуштуу болобу, инженер болобу, же жөн гана айланаңыздагы дүйнөгө кызыксызбы, катуу материалдарды изилдөө көптөгөн жоопторду жана түшүнүктөрдү берет.
Катуу катуу заттарга айланышы мүмкүн болгон материалдар
Кээ бир табигый элементтер кайра иштетүү аркылуу катуу катуу материалдарга айландыруу мүмкүнчүлүгүнө ээ. Мисалы:
- Темирден катуулугун жана бекемдигинин жогорку деңгээлине ээ болгон чыңдалган болотко иштетүүгө болот.
- Борду кайра иштетип бор карбидине айлантууга болот, ал адамга белгилүү болгон эң катуу материалдардын бири.
- Күмүш таза күмүштөн катуураак болгон стерлинг күмүшкө иштетилет.
Ыңгайлаштырылган формулалар
Кээ бир материалдар эскирүүгө, тытылышына, чийилүүгө жана кесүүгө туруштук берүү үчүн формулалар аркылуу ыңгайлаштырылышы мүмкүн. Мисалы:
- Минометту ар кандай элементтер менен аралаштырып, уникалдуу касиеттери бар конкреттүү продуктуну жасоого болот.
- Каучукту кайра иштетип, катуулугу жана күчү жогору продуктуну жаратса болот.
Сакталган энергия
Кээ бир материалдар энергияны сактоо жөндөмүнө ээ, бул аларды катуу затка өзгөртүүгө мүмкүндүк берет. Мисалы:
- Муз анын ичинде сакталган энергиянын эсебинен катуу затты түзүү үчүн деформацияланып, формасын өзгөртүшү мүмкүн.
- Кварцты тырмап, анын атомдорундагы энергиянын эсебинен үндүү затты жаратууга болот.
Заманбап иштетүү
Заманбап иштетүү ыкмалары жумшак материалдарды катуу заттарга айландырууга мүмкүндүк берет. Мисалы:
- Металлдардын ар кандай түрлөрүн кесүү жана калыптандыруу ар кандай деңгээлдеги катуулук жана күч менен буюмдарды түзө алат.
- Чыңдоо деп аталган процесс аркылуу айнекти катуу затка айландырууга болот.
Катуу материалдардын кеңири колдонулушу жана мыйзамдуу кызыгуусу өз билимин жана жөндөөлөрүн бөлүшүүгө макулдук берген макалалардын жана сатуучулардын банкын өнүктүрүүгө алып келди. Эзүүгө, тытылганга, чийүүгө жана кесүүгө туруштук берүү жөндөмү катуулук деп аталат жана бул көптөгөн ар түрдүү тармактарда талап кылынган касиет.
жыйынтыктоо
Ошентип, бул жерде сизде бар - катуу материалдар кесүү, кыруу же бурмалоо кыйын болгон материалдар. Аларда салттуу ыкмаларды талап кылуунун ордуна, маалымат маалыматынын бирдиктүү топтому бар. Алар долбоордун жана казуунун катуулугун Mohs шкаласы, Роквелл шкаласы жана Викерс шкаласы менен өлчөө мүмкүн болгон тиешелүү талаптарга жооп берет. Катуу материалдар курулуш жана өндүрүш үчүн маанилүү болуп саналат жана катуулугу жана бекемдиги үчүн колдонулушу мүмкүн. Алар ошондой эле ыңгайлуулук жана ийкемдүүлүк үчүн колдонулат, ошондуктан сиз катуу материалдардын кең дүйнөсүн изилдешиңиз керек.
Мен Joost Nusselder, Tools Doctor компаниясынын негиздөөчүсү, контент-маркетингчи жана атам. Мен жаңы жабдууларды сынап көргөндү жакшы көрөм жана командам менен бирге 2016-жылдан бери ишенимдүү окурмандарга куралдар жана чеберчилик боюнча кеңештер менен жардам берүү үчүн тереңдетилген блог макалаларын түзүп келем.
