Тешко е да се справите со тврди материјали. Тешко се сечат, гребат и искривуваат. Исто така, тешко е да се работи со нив. Но што се тие?
Цврстината е мерка за тоа колку цврстата материја е отпорна на различни видови трајни промени на обликот кога се применува сила на притисок.
Некои материјали, како што е металот, се поцврсти од другите. Макроскопската цврстина генерално се карактеризира со силни меѓумолекуларни врски, но однесувањето на цврстите материјали под сила е сложено; затоа, постојат различни мерења на цврстина: цврстина на гребење, цврстина на вдлабнатини и цврстина на отскокнување.
Во оваа статија, ќе објаснам што се тврди материјали и како тие се користат во градежништвото и другите индустрии.
Во овој пост ќе опфатиме:
Што всушност значи терминот „тврд материјал“?
Кога зборуваме за тврди материјали, се однесуваме на одреден тип материјал кој има конзистентно својство да биде тешко да се сече, струга или искривува. Дефиницијата за тврд материјал не е единствен сет на податоци или информации што може да се најдат во еден документ или серија документи. Наместо тоа, бара прилагоден сет на методи и насоки за да се усогласат со релевантните барања на даден проект или ископување.
Како се мери тврдоста?
Цврстината на супстанцијата е диктирана од нејзината кристална структура, која е редовна и честопати прилично „затегната“. Ова важи за дијаманти, стакло и други тврди материјали. Цврстината се мери со користење на збир на стандардни методи кои укажуваат на нивото на отпорност на материјалот да се скине, струга или сече. Некои од методите што се користат за мерење на тврдоста вклучуваат:
- Мохсовата скала, која ја оценува тврдоста на материјалот на скала од 1 до 10
- Роквелска скала, која ја мери длабочината на вдлабнатината направена од вовлекувач со дијамантски врв
- Викерсовата скала, која ја мери големината на вдлабнатината направена со вовлекувач со дијамантски врв
Како се подготвуваат тврдите материјали
Тврдите материјали често се подготвуваат со користење на различни методи, во зависност од конкретниот материјал и барањата на проектот. Некои вообичаени методи што се користат за подготовка на тврди материјали вклучуваат:
- Сечење со дијамантска пила
- Мелење со мелница за дијаманти
- Песочно лекување
- Хемиско офорт
Договори за назначени лимити и клаузули
Кога работите со тврди материјали, важно е да се забележи дека може да има одредени ограничувања или договори за клаузули кои специфицираат како треба да се постапува или подготвува материјалот. На пример, може да има ограничувања за количината на одводнување што може да се дозволи на одредено место за ископување, или може да има договори за клаузула кои бараат употреба на одреден тип на тврд материјал за даден проект.
Тврди наспроти меки материјали: што ги издвојува?
Тврдите материјали се карактеризираат со нивната цврста природа и висока отпорност на деформација, додека меките материјали релативно лесно се деформираат и преобликуваат. Некои вообичаени примери на тврди материјали вклучуваат челик, бетон и малтер, додека гумата и среброто се примери за меки материјали.
Магнетни својства
Друга клучна разлика помеѓу тврдите и меките материјали лежи во нивните магнетни својства. Тврдите материјали, како што се постојаните магнети, имаат висока присилност и можат да се магнетизираат за да создадат силно магнетно поле. Меките материјали, од друга страна, имаат мала присилност и лесно може да се демагнетизираат.
Јамка за магнетизација
Јамката за магнетизација е график кој ја прикажува врската помеѓу магнетното поле и магнетизацијата на материјалот. Тврдите материјали имаат тесна јамка на хистерезис, што укажува на висока принудност и силна магнетизација, додека меките материјали имаат широка јамка на хистерезис, што укажува на мала принудност и слаба магнетизација.
Атомска структура
Атомската структура на материјалот исто така игра улога во одредувањето на неговата цврстина. Тврдите материјали обично имаат високо уредена атомска структура, со атоми распоредени во правилен образец. Меките материјали, од друга страна, имаат попореметена атомска структура, со атоми распоредени во полу-случајна шема.
Користи
Својствата на тврдите и меките материјали ги прават погодни за различни примени. Тврдите материјали често се користат во градежништвото и производството, каде што силата и издржливоста се важни. Меките материјали, од друга страна, често се користат во апликации каде што се потребни движења и флексибилност, како на пример во облека и обувки.
Звучни својства
Тврдите материјали, исто така, имаат тенденција да бидат звучни, што значи дека произведуваат звук на ѕвонење при удар. Тоа е затоа што атомите во тврдите материјали се цврсто спакувани и можат лесно да вибрираат. Меките материјали, од друга страна, не се звучни и не произведуваат звук на ѕвонење при удар.
Истражување на огромниот свет на тврди материјали
Цврстите материјали се цврсти материи кои не можат лесно да се деформираат или преобликуваат. Тие содржат атоми кои се компактно наредени во правилна кристална структура, што им дава уникатни својства. Цврстината на супстанцијата се определува со нејзината способност да се спротивстави на гребење, сечење или стругање.
Разлики помеѓу тврди и меки материјали
Разликите помеѓу тврдите и меките материјали се огромни. Некои од клучните разлики вклучуваат:
- Тврдите материјали се цврсти и не можат лесно да се деформираат или преобликуваат, додека меките материјали се пофлексибилни и лесно може да се обликуваат или обликуваат.
- Тврдите материјали обично се потрајни и подолготрајни од меките материјали.
- Цврстите материјали често се користат во апликации каде силата и издржливоста се важни, додека меките материјали често се користат во апликации каде удобноста и флексибилноста се поважни.
Прилагодени тврди материјали
Еден важен аспект на тврдите материјали е тоа што тие можат да се прилагодат за да задоволат специфични потреби. На пример, со промена на кристалната структура на материјалот, можно е да се промени неговата цврстина, цврстина и други својства. Ова им овозможува на инженерите и научниците да создаваат материјали кои се прилагодени на специфични апликации.
Пристап до тврди материјали
Пристапот до тврди материјали може да биде предизвик, бидејќи тие често се содржани во земјата или други природни материјали. Сепак, напредокот во технологијата го олесни пронаоѓањето и извлекувањето на овие материјали. На пример, техниките на рударство ни овозможуваат пристап до тврди материјали како дијаманти и железо до кои некогаш беше тешко достапно.
Прашањето за цврстина
Прашањето за цврстина е важно во многу различни области. Со разбирање на својствата на тврдите материјали, можеме да создадеме поцврсти, потрајни структури, да развиеме нови алатки за сечење и абразиви и да создадеме приспособени материјали за специфични апликации. Без разлика дали сте научник, инженер или едноставно љубопитни за светот околу вас, проучувањето на тврди материјали сигурно ќе даде многу одговори и сознанија.
Материјали кои можат да се трансформираат во цврсти тврди материи
Некои природни елементи имаат способност да се трансформираат во цврсти тврди материјали преку обработка. На пример:
- Железото може да се преработи во калиран челик, кој има високо ниво на цврстина и цврстина.
- Борот може да се преработи во бор карбид, кој е еден од најтешките материјали познати на човекот.
- Среброто може да се преработи во сребро, што е потешко од чистото сребро.
Прилагодени формули
Некои материјали може да се приспособат преку формули за да им овозможат да се спротивстават на абење, кинење, гребење и сечење. На пример:
- Малтерот може да се меша со различни елементи за да се создаде бетонски производ со уникатни својства.
- Гумата може да се обработи за да се создаде производ со висока цврстина и цврстина.
Зачувана енергија
Некои материјали имаат способност да складираат енергија, што им овозможува да се претворат во тврда материја. На пример:
- Мразот може да се деформира и преобликува за да создаде тврда супстанција поради енергијата складирана во него.
- Кварцот може да се изгребе за да се создаде звучна супстанција поради енергијата содржана во неговите атоми.
Модерна обработка
Современите техники на обработка овозможуваат трансформација на меките материјали во тврди материи. На пример:
- Сечењето и обликувањето на различни видови метали може да создаде производи со различно ниво на цврстина и цврстина.
- Преку процес наречен калење, стаклото може да се трансформира во тврда материја.
Огромната употреба и легитимниот интерес за тврди материјали доведоа до развој на банка на артикли и продавачи кои се согласуваат да го споделат своето знаење и поставки. Способноста да се спротивстави на абење, кинење, гребење и сечење се нарекува цврстина и тоа е својство кое е многу барано во многу различни индустрии.
Заклучок
Значи, тука имате - тврди материјали се оние кои тешко се сечат, гребат или искривуваат. Тие имаат единствен сет на информации за податоци, наместо да бараат сопствени методи за поставување. Тие се во согласност со релевантните барања дадени на проектот и цврстината на ископувањето може да се мери со помош на скалата Мохс, скалата Роквел и Викерсовата скала. Тврдите материјали се важни за изградба и производство и може да се користат за цврстина и издржливост. Тие се користат и за удобност и флексибилност, и затоа треба да го истражите огромниот свет на тврди материјали.
Јас сум Јост Нуселдер, основач на Tools Doctor, продавач на содржина и татко. Обожавам да испробувам нова опрема и заедно со мојот тим создавам детални блог статии од 2016 година за да им помогнам на лојалните читатели со алатки и совети за изработка.
