Materiais duros são difíceis de lidar. Eles são difíceis de cortar, raspar e distorcer. Eles também são difíceis de trabalhar. Mas o que são eles?
A dureza é uma medida de quão resistente é a matéria sólida a vários tipos de mudança de forma permanente quando uma força compressiva é aplicada.
Alguns materiais, como o metal, são mais duros do que outros. A dureza macroscópica é geralmente caracterizada por fortes ligações intermoleculares, mas o comportamento de materiais sólidos sob força é complexo; portanto, existem diferentes medidas de dureza: dureza de arranhão, dureza de indentação e dureza de ressalto.
Neste artigo, explicarei o que são materiais duros e como eles são usados na construção e em outras indústrias.
Neste artigo, vamos mostrar:
O que o termo “material duro” realmente significa?
Quando falamos de materiais duros, nos referimos a um tipo particular de material que tem uma propriedade consistente de ser difícil de cortar, raspar ou distorcer. A definição de material duro não é um único conjunto de dados ou informações que podem ser encontrados em um único documento ou série de documentos. Em vez disso, requer um conjunto personalizado de métodos e orientações para atender aos requisitos relevantes de um determinado projeto ou escavação.
Como a dureza é medida?
A dureza de uma substância é ditada por sua estrutura cristalina, que é regular e frequentemente bastante “apertada”. Isso é verdade para diamantes, vidro e outros materiais duros. A dureza é medida usando um conjunto de métodos padrão que indicam o nível de resistência de um material ao ser rasgado, raspado ou cortado. Alguns dos métodos usados para medir a dureza incluem:
- A escala de Mohs, que avalia a dureza de um material em uma escala de 1 a 10
- A escala Rockwell, que mede a profundidade de uma indentação feita por um indentador com ponta de diamante
- A escala de Vickers, que mede o tamanho de uma indentação feita por um indentador com ponta de diamante
Como os materiais duros são preparados
Os materiais duros são frequentemente preparados usando uma variedade de métodos, dependendo do material específico e dos requisitos do projeto. Alguns métodos comuns usados para preparar materiais duros incluem:
- Corte com serra de diamante
- Moagem com um moedor de diamante
- jateamento
- Gravação química
Limites Designados e Acordos de Cláusulas
Ao trabalhar com materiais duros, é importante observar que pode haver limites designados ou acordos de cláusulas que especificam como o material deve ser manuseado ou preparado. Por exemplo, pode haver limites na quantidade de drenagem que pode ser permitida em um determinado local de escavação, ou pode haver acordos de cláusulas que exijam o uso de um determinado tipo de material duro para um determinado projeto.
Materiais rígidos versus materiais macios: o que os diferencia?
Os materiais duros são caracterizados por sua natureza sólida e alta resistência à deformação, enquanto os materiais macios são comparativamente fáceis de deformar e remodelar. Alguns exemplos comuns de materiais duros incluem aço, concreto e argamassa, enquanto borracha e prata são exemplos de materiais macios.
Propriedades magnéticas
Outra diferença fundamental entre materiais duros e macios está em suas propriedades magnéticas. Materiais duros, como ímãs permanentes, têm alta coercividade e podem ser magnetizados para produzir um forte campo magnético. Materiais macios, por outro lado, têm baixa coercividade e podem ser facilmente desmagnetizados.
Circuito de Magnetização
O loop de magnetização é um gráfico que mostra a relação entre o campo magnético e a magnetização de um material. Materiais duros têm um loop de histerese estreito, indicando alta coercividade e forte magnetização, enquanto materiais macios têm um loop de histerese amplo, indicando baixa coercividade e magnetização fraca.
Estrutura atômica
A estrutura atômica de um material também desempenha um papel na determinação de sua dureza. Os materiais duros normalmente têm uma estrutura atômica altamente ordenada, com átomos arranjados em um padrão regular. Os materiais macios, por outro lado, têm uma estrutura atômica mais desordenada, com átomos arranjados em um padrão semi-aleatório.
Uso
As propriedades dos materiais duros e macios os tornam adequados para diferentes aplicações. Materiais duros são frequentemente usados na construção e fabricação, onde a resistência e a durabilidade são importantes. Materiais macios, por outro lado, são frequentemente usados em aplicações onde movimento e flexibilidade são necessários, como em roupas e calçados.
Propriedades sonoras
Materiais duros também tendem a ser sonoros, o que significa que produzem um som de toque quando atingidos. Isso ocorre porque os átomos em materiais duros são compactados e podem vibrar facilmente. Os materiais macios, por outro lado, não são sonoros e não produzem um som de toque quando atingidos.
Explorando o vasto mundo dos materiais duros
Materiais duros são substâncias sólidas que não podem ser facilmente deformadas ou remodeladas. Eles contêm átomos organizados de forma compacta em uma estrutura cristalina regular, o que lhes confere propriedades únicas. A dureza de uma substância é determinada por sua capacidade de resistir a ser arranhada, cortada ou raspada.
Diferenças entre materiais duros e macios
As diferenças entre materiais duros e macios são vastas. Algumas das principais diferenças incluem:
- Os materiais duros são sólidos e não podem ser facilmente deformados ou remodelados, enquanto os materiais macios são mais flexíveis e podem ser facilmente moldados ou moldados.
- Os materiais duros são tipicamente mais duráveis e duradouros do que os materiais macios.
- Materiais duros são frequentemente usados em aplicações onde resistência e durabilidade são importantes, enquanto materiais macios são frequentemente usados em aplicações onde conforto e flexibilidade são mais importantes.
Materiais rígidos personalizados
Um aspecto importante dos materiais duros é que eles podem ser personalizados para atender a necessidades específicas. Por exemplo, alterando a estrutura cristalina de um material, é possível alterar sua dureza, resistência e outras propriedades. Isso permite que engenheiros e cientistas criem materiais personalizados para aplicações específicas.
Acessando Materiais Duros
O acesso a materiais duros pode ser um desafio, pois eles geralmente estão contidos na terra ou em outros materiais naturais. No entanto, os avanços na tecnologia tornaram mais fácil encontrar e extrair esses materiais. Por exemplo, as técnicas de mineração nos permitem acessar materiais duros como diamantes e ferro que antes eram difíceis de alcançar.
A Questão da Dureza
A questão da dureza é importante em muitos campos diferentes. Compreendendo as propriedades dos materiais duros, podemos criar estruturas mais fortes e duráveis, desenvolver novas ferramentas de corte e abrasivos e criar materiais personalizados para aplicações específicas. Seja você um cientista, engenheiro ou simplesmente curioso sobre o mundo ao seu redor, o estudo de materiais duros certamente fornecerá muitas respostas e insights.
Materiais que podem se transformar em substâncias duras sólidas
Alguns elementos naturais têm a capacidade de se transformar em materiais duros sólidos por meio do processamento. Por exemplo:
- O ferro pode ser processado em aço temperado, que possui um alto nível de dureza e resistência.
- O boro pode ser processado em carboneto de boro, que é um dos materiais mais duros conhecidos pelo homem.
- A prata pode ser transformada em prata de lei, que é mais dura que a prata pura.
Fórmulas personalizadas
Alguns materiais podem ser personalizados por meio de fórmulas que lhes permitam resistir ao desgaste, rasgos, arranhões e cortes. Por exemplo:
- A argamassa pode ser misturada com diferentes elementos para criar um produto de concreto com propriedades únicas.
- A borracha pode ser processada para criar um produto com alta dureza e resistência.
Energia armazenada
Alguns materiais têm a capacidade de armazenar energia, o que lhes permite transformar-se em uma substância dura. Por exemplo:
- O gelo pode ser deformado e remodelado para criar uma substância dura devido à energia armazenada dentro dele.
- O quartzo pode ser riscado para criar uma substância sonora devido à energia contida em seus átomos.
Processamento Moderno
Técnicas modernas de processamento permitem a transformação de materiais macios em substâncias duras. Por exemplo:
- Cortar e moldar diferentes tipos de metais pode criar produtos com vários níveis de dureza e resistência.
- Através de um processo chamado têmpera, o vidro pode ser transformado em uma substância dura.
Os vastos usos e o interesse legítimo em materiais sólidos levaram ao desenvolvimento de um banco de artigos e fornecedores que concordam em compartilhar seus conhecimentos e configurações. A capacidade de resistir ao desgaste, rasgo, arranhões e corte é chamada de dureza, e é uma propriedade muito procurada em muitos setores diferentes.
Conclusão
Então aí está - materiais duros são aqueles que são difíceis de cortar, raspar ou distorcer. Eles têm um único conjunto de informações de dados, em vez de exigir métodos de conjunto personalizados. Eles estão em conformidade com os requisitos relevantes, dado que a dureza do projeto e da escavação pode ser medida usando a escala Mohs, a escala Rockwell e a escala Vickers. Materiais duros são importantes para construção e fabricação e podem ser usados para dureza e durabilidade. Eles também são usados para conforto e flexibilidade, então você deve explorar o vasto mundo de materiais duros.
Sou Joost Nusselder, fundador da Tools Doctor, profissional de marketing de conteúdo e pai. Adoro experimentar novos equipamentos e, junto com minha equipe, crio artigos de blog aprofundados desde 2016 para ajudar os leitores fiéis com ferramentas e dicas de criação.
