Тешко је носити се са тврдим материјалима. Тешко их је сећи, стругати и изобличити. Такође је тешко радити са њима. Али шта су они?
Тврдоћа је мера колико је чврста материја отпорна на различите врсте трајних промена облика када се примени сила притиска.
Неки материјали, као што је метал, су тврђи од других. Макроскопску тврдоћу генерално карактеришу јаке интермолекуларне везе, али је понашање чврстих материјала под силом сложено; према томе, постоје различита мерења тврдоће: тврдоћа огреботина, тврдоћа удубљења и тврдоћа одскока.
У овом чланку ћу објаснити шта су тврди материјали и како се користе у грађевинарству и другим индустријама.
У овом посту ћемо покрити:
Шта заправо значи термин „тврд материјал“?
Када говоримо о тврдим материјалима, мислимо на одређену врсту материјала који има конзистентно својство да се тешко сече, струже или искривљује. Дефиниција тврдог материјала није један скуп података или информација који се могу наћи у једном документу или низу докумената. Уместо тога, захтева прилагођени скуп метода и упутства како би се ускладио са релевантним захтевима датог пројекта или ископавања.
Како се мери тврдоћа?
Тврдоћа супстанце је диктирана њеном кристалном структуром, која је правилна и често прилично „затегнута“. Ово важи за дијаманте, стакло и друге тврде материјале. Тврдоћа се мери коришћењем скупа стандардних метода које указују на ниво отпорности материјала да се цепа, струга или сече. Неке од метода које се користе за мерење тврдоће укључују:
- Мохсова скала, која оцењује тврдоћу материјала на скали од 1 до 10
- Роквелова скала, која мери дубину удубљења направљеног индентером са дијамантским врхом
- Викерсова скала, која мери величину удубљења направљеног индентером са дијамантским врхом
Како се припремају тврди материјали
Тврди материјали се често припремају коришћењем различитих метода, у зависности од конкретног материјала и захтева пројекта. Неке уобичајене методе које се користе за припрему тврдих материјала укључују:
- Сечење дијамантском тестером
- Брушење дијамантском млином
- Пескарење
- Хемијско јеткање
Уговори о одређеним ограничењима и клаузулама
Када радите са тврдим материјалима, важно је напоменути да могу постојати одређена ограничења или споразуми о клаузули који прецизирају како треба руковати материјалом или га припремати. На пример, могу постојати ограничења количине дренаже која се може дозволити на одређеном месту ископавања, или могу постојати споразуми о клаузули који захтевају употребу одређене врсте тврдог материјала за дати пројекат.
Тврди наспрам меких материјала: шта их издваја?
Тврде материјале карактерише њихова чврста природа и висока отпорност на деформације, док се меки материјали релативно лако деформишу и преобликују. Неки уобичајени примери тврдих материјала укључују челик, бетон и малтер, док су гума и сребро примери меких материјала.
Магнетиц Пропертиес
Још једна кључна разлика између тврдих и меких материјала лежи у њиховим магнетним својствима. Тврди материјали, као што су трајни магнети, имају високу коерцитивност и могу бити магнетизовани да би произвели јако магнетно поље. Меки материјали, с друге стране, имају ниску коерцитивност и могу се лако демагнетисати.
Магнетизатион Лооп
Петља магнетизације је график који показује однос између магнетног поља и магнетизације материјала. Тврди материјали имају уску хистерезисну петљу, што указује на високу коерцитивност и јаку магнетизацију, док меки материјали имају широку хистерезисну петљу, што указује на ниску коерцитивност и слабу магнетизацију.
Атомска структура
Атомска структура материјала такође игра улогу у одређивању његове тврдоће. Тврди материјали обично имају високо уређену атомску структуру, са атомима распоређеним у правилном узорку. Меки материјали, с друге стране, имају неуређенију атомску структуру, са атомима распоређеним у полу-случајном узорку.
vi користите
Својства тврдих и меких материјала чине их погодним за различите примене. Тврди материјали се често користе у грађевинарству и производњи, где су снага и издржљивост важни. Меки материјали се, с друге стране, често користе у апликацијама где су потребни покрети и флексибилност, као што су одећа и обућа.
Сонороус Пропертиес
Тврди материјали такође имају тенденцију да буду звучни, што значи да производе звоњаву при удару. То је зато што су атоми у тврдим материјалима чврсто збијени и могу лако да вибрирају. Меки материјали, с друге стране, нису звучни и не производе звук звона када се удари.
Истраживање огромног света тврдих материјала
Тврди материјали су чврсте супстанце које се не могу лако деформисати или преобликовати. Они садрже атоме који су компактно распоређени у правилну кристалну структуру, што им даје њихова јединствена својства. Тврдоћа супстанце је одређена њеном способношћу да се одупре огребању, резању или стругању.
Разлике између тврдих и меких материјала
Разлике између тврдих и меких материјала су огромне. Неке од кључних разлика укључују:
- Тврди материјали су чврсти и не могу се лако деформисати или преобликовати, док су меки материјали флексибилнији и могу се лако обликовати или обликовати.
- Тврди материјали су обично издржљивији и дуготрајнији од меких материјала.
- Тврди материјали се често користе у апликацијама где су чврстина и издржљивост важни, док се меки материјали често користе у апликацијама где су удобност и флексибилност важнији.
Прилагођени тврди материјали
Један важан аспект тврдих материјала је да се могу прилагодити специфичним потребама. На пример, променом кристалне структуре материјала, могуће је променити његову тврдоћу, чврстоћу и друга својства. Ово омогућава инжењерима и научницима да креирају материјале који су прилагођени специфичним применама.
Приступ тврдим материјалима
Приступ тврдим материјалима може бити изазов, јер су они често садржани у земљи или другим природним материјалима. Међутим, напредак у технологији је олакшао проналажење и екстракцију ових материјала. На пример, рударске технике нам омогућавају приступ тврдим материјалима попут дијаманата и гвожђа до којих је некада било тешко доћи.
Питање тврдоће
Питање тврдоће је важно у многим различитим областима. Разумевањем особина тврдих материјала, можемо створити јаче, издржљивије структуре, развити нове алате за сечење и абразиве и креирати прилагођене материјале за специфичне примене. Било да сте научник, инжењер или једноставно радознали о свету око себе, проучавање тврдих материјала ће сигурно пружити многе одговоре и увиде.
Материјали који се могу трансформисати у чврсте тврде супстанце
Неки природни елементи имају способност да се прерадом трансформишу у чврсте тврде материјале. На пример:
- Гвожђе се може прерадити у каљени челик, који има висок ниво тврдоће и чврстоће.
- Бор се може прерадити у карбид бора, који је један од најтврђих материјала познатих човеку.
- Сребро се може прерадити у стерлинг сребро, које је тврђе од чистог сребра.
Прилагођене формуле
Неки материјали се могу прилагодити формулама како би им се омогућило отпорност на хабање, кидање, гребање и сечење. На пример:
- Малтер се може мешати са различитим елементима како би се створио бетонски производ са јединственим својствима.
- Гума се може обрадити да би се добио производ високе тврдоће и чврстоће.
Чувана енергија
Неки материјали имају способност складиштења енергије, што им омогућава да се претворе у тврду супстанцу. На пример:
- Лед се може деформисати и преобликовати како би се створила тврда супстанца због енергије ускладиштене у њему.
- Кварц се може изгребати да би се створила звучна супстанца због енергије садржане у његовим атомима.
Модерн Процессинг
Савремене технике обраде омогућавају трансформацију меких материјала у тврде супстанце. На пример:
- Сечењем и обликовањем различитих врста метала могу се створити производи са различитим нивоима тврдоће и чврстоће.
- Кроз процес који се зове каљење, стакло се може трансформисати у тврду супстанцу.
Широка употреба и легитимно интересовање за чврсте материјале довели су до развоја банке артикала и добављача који пристају да поделе своје знање и поставке. Способност отпорности на хабање, кидање, гребање и сечење назива се тврдоћом, и то је својство које је веома тражено у многим различитим индустријама.
Zakljucak
Дакле, имате то - тврди материјали су они које је тешко сећи, стругати или искривити. Они имају један скуп информација о подацима, уместо да захтевају методе прилагођеног скупа. Они су у складу са релевантним захтевима датог пројекта и тврдоћа ископа се може мерити коришћењем Мохсове скале, Роквелове скале и Викерсове скале. Тврди материјали су важни за конструкцију и производњу, а могу се користити за тврдоћу и издржљивост. Такође се користе за удобност и флексибилност, па би требало да истражите огроман свет тврдих материјала.
Ја сам Јоост Нусселдер, оснивач Тоолс Доцтор, маркетер садржаја и тата. Волим да испробавам нову опрему и заједно са својим тимом од 2016. правим детаљне чланке на блогу како бих помогао верним читаоцима алатима и саветима за израду.
