Qattiq materiallar bilan kurashish qiyin. Ularni kesish, qirib tashlash va buzish qiyin. Ular bilan ishlash ham qiyin. Lekin ular nima?
Qattiqlik - bosim kuchi ta'sirida qattiq moddaning har xil turdagi doimiy shakl o'zgarishiga qanchalik chidamliligi o'lchovidir.
Ba'zi materiallar, masalan, metall, boshqalarga qaraganda qiyinroq. Makroskopik qattiqlik odatda kuchli molekulalararo bog'lanishlar bilan tavsiflanadi, lekin qattiq moddalarning kuch ta'sirida harakati murakkab; shuning uchun qattiqlikning turli o'lchovlari mavjud: tirnalgan qattiqlik, chuqurchaga qattiqlik va rebound qattiqligi.
Ushbu maqolada men qattiq materiallar nima ekanligini va ular qurilish va boshqa sohalarda qanday ishlatilishini tushuntiraman.
Ushbu postda biz quyidagilarni ko'rib chiqamiz:
"Qattiq material" atamasi aslida nimani anglatadi?
Qattiq materiallar haqida gapirganda, biz kesish, qirib tashlash yoki buzish qiyin bo'lgan izchil xususiyatga ega bo'lgan ma'lum bir turdagi materialni nazarda tutamiz. Qattiq materialning ta'rifi bitta hujjat yoki hujjatlar seriyasida topilishi mumkin bo'lgan ma'lumotlar yoki ma'lumotlarning yagona to'plami emas. Buning o'rniga, u ma'lum bir loyiha yoki qazish ishlarining tegishli talablariga mos keladigan maxsus usullar va yo'riqnomalarni talab qiladi.
Qattiqlik qanday o'lchanadi?
Moddaning qattiqligi uning kristalli tuzilishiga bog'liq bo'lib, u muntazam va tez-tez "qattiq". Bu olmos, shisha va boshqa qattiq materiallar uchun amal qiladi. Qattiqlik materialni yirtish, qirib tashlash yoki kesish uchun qarshilik darajasini ko'rsatadigan standart usullar to'plami yordamida o'lchanadi. Qattiqlikni o'lchash uchun ishlatiladigan usullardan ba'zilari:
- Mohs shkalasi, bu materialning qattiqligini 1 dan 10 gacha bo'lgan shkalada baholaydi
- Rokvell shkalasi, u olmos bilan qoplangan chuqurlik chuqurligini o'lchaydi.
- Vickers shkalasi, olmos bilan o'ralgan chuqurchaning o'lchamini o'lchaydi
Qattiq materiallar qanday tayyorlanadi
Qattiq materiallar ko'pincha muayyan materialga va loyiha talablariga qarab turli usullar yordamida tayyorlanadi. Qattiq materiallarni tayyorlashda qo'llaniladigan ba'zi umumiy usullar quyidagilardan iborat:
- Olmos arra bilan kesish
- Olmos maydalagich bilan silliqlash
- Sandblasting
- Kimyoviy ishlov berish
Belgilangan Limitlar va Shartnomalar
Qattiq materiallar bilan ishlashda, materialni qanday ishlatish yoki tayyorlash kerakligini ko'rsatadigan belgilangan chegaralar yoki bandlar kelishuvlari bo'lishi mumkinligini ta'kidlash muhimdir. Misol uchun, ma'lum bir qazish maydonchasida ruxsat berilishi mumkin bo'lgan drenaj miqdori bo'yicha cheklovlar bo'lishi mumkin yoki ma'lum bir loyiha uchun ma'lum turdagi qattiq materialdan foydalanishni talab qiluvchi shartnomalar bo'lishi mumkin.
Qattiq va yumshoq materiallar: ularni nima ajratib turadi?
Qattiq materiallar qattiq tabiati va deformatsiyaga yuqori chidamliligi bilan ajralib turadi, yumshoq materiallar esa deformatsiyalanishi va shaklini o'zgartirishi nisbatan oson. Qattiq materiallarning ba'zi keng tarqalgan namunalari po'lat, beton va ohakni o'z ichiga oladi, kauchuk va kumush esa yumshoq materiallarga misoldir.
Magnit xossalari
Qattiq va yumshoq materiallar o'rtasidagi yana bir asosiy farq ularning magnit xususiyatlaridadir. Doimiy magnitlar kabi qattiq materiallar yuqori koersitivlikka ega va kuchli magnit maydon hosil qilish uchun magnitlanishi mumkin. Yumshoq materiallar, aksincha, past koersitivlikka ega va osongina magnitsizlanishi mumkin.
Magnitlanish halqasi
Magnitlanish halqasi - bu magnit maydon va materialning magnitlanishi o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadigan grafik. Qattiq materiallar tor histerezis halqasiga ega bo'lib, bu yuqori koersitivlik va kuchli magnitlanishni ko'rsatadi, yumshoq materiallar esa past koerstivite va zaif magnitlanishni ko'rsatadigan keng histerezis halqasiga ega.
Atom tuzilishi
Materialning qattiqligini aniqlashda uning atom tuzilishi ham muhim rol o'ynaydi. Qattiq materiallar odatda juda tartibli atom tuzilishiga ega bo'lib, atomlar muntazam ravishda joylashtirilgan. Yumshoq materiallar esa ancha tartibsiz atom tuzilishiga ega, atomlar yarim tasodifiy tartibda joylashgan.
foydalanish
Qattiq va yumshoq materiallarning xususiyatlari ularni turli xil ilovalar uchun mos qiladi. Qattiq materiallar ko'pincha qurilish va ishlab chiqarishda qo'llaniladi, bu erda mustahkamlik va chidamlilik muhim ahamiyatga ega. Boshqa tomondan, yumshoq materiallar ko'pincha harakat va moslashuvchanlik talab qilinadigan ilovalarda, masalan, kiyim va poyabzalda qo'llaniladi.
Ovozli xususiyatlar
Qattiq materiallar ham jarangdor bo'ladi, ya'ni ular urishganda qo'ng'iroq tovushini chiqaradi. Buning sababi shundaki, qattiq materiallardagi atomlar mahkam o'ralgan va osongina tebranishi mumkin. Yumshoq materiallar esa tovush chiqarmaydi va urilganda qo'ng'iroq tovushini chiqarmaydi.
Qattiq materiallarning keng dunyosini o'rganish
Qattiq materiallar osonlik bilan deformatsiyalanmaydigan yoki shaklini o'zgartira olmaydigan qattiq moddalardir. Ular muntazam kristalli tuzilishda ixcham joylashgan atomlarni o'z ichiga oladi, bu ularga o'ziga xos xususiyatlarni beradi. Moddaning qattiqligi uning tirnalgan, tilimlangan yoki qirib tashlanishiga qarshi turish qobiliyati bilan belgilanadi.
Qattiq va yumshoq materiallar o'rtasidagi farqlar
Qattiq va yumshoq materiallar o'rtasidagi farq juda katta. Asosiy farqlardan ba'zilari quyidagilardan iborat:
- Qattiq materiallar qattiq va osonlik bilan deformatsiyalanishi yoki shaklini o'zgartirib bo'lmaydi, yumshoq materiallar esa moslashuvchanroq va osonlik bilan qoliplanishi yoki shakllantirilishi mumkin.
- Qattiq materiallar odatda yumshoq materiallarga qaraganda ancha bardoshli va uzoq umr ko'radi.
- Qattiq materiallar ko'pincha mustahkamlik va chidamlilik muhim bo'lgan ilovalarda qo'llaniladi, yumshoq materiallar ko'pincha qulaylik va moslashuvchanlik muhimroq bo'lgan ilovalarda qo'llaniladi.
Moslashtirilgan qattiq materiallar
Qattiq materiallarning muhim jihati shundaki, ular muayyan ehtiyojlarni qondirish uchun moslashtirilishi mumkin. Masalan, materialning kristalli tuzilishini o'zgartirish orqali uning qattiqligini, mustahkamligini va boshqa xususiyatlarini o'zgartirish mumkin. Bu muhandislar va olimlarga maxsus ilovalarga moslashtirilgan materiallarni yaratishga imkon beradi.
Qattiq materiallarga kirish
Qattiq materiallarga kirish qiyin bo'lishi mumkin, chunki ular ko'pincha er yuzida yoki boshqa tabiiy materiallarda joylashgan. Biroq, texnologiya taraqqiyoti bu materiallarni topish va qazib olishni osonlashtirdi. Masalan, qazib olish texnikasi bizga bir vaqtlar erishish qiyin bo'lgan olmos va temir kabi qattiq materiallarga kirish imkonini beradi.
Qattiqlik masalasi
Qattiqlik masalasi turli sohalarda muhim ahamiyatga ega. Qattiq materiallarning xususiyatlarini tushunib, biz kuchliroq, bardoshli tuzilmalarni yaratishimiz, yangi kesish asboblari va abraziv vositalarni ishlab chiqishimiz va muayyan ilovalar uchun moslashtirilgan materiallarni yaratishimiz mumkin. Siz olimmisiz, muhandismisiz yoki shunchaki atrofingizdagi dunyoga qiziqasizmi, qattiq materiallarni o'rganish ko'plab javoblar va tushunchalarni beradi.
Qattiq qattiq moddalarga aylana oladigan materiallar
Ba'zi tabiiy elementlar qayta ishlash orqali qattiq qattiq materiallarga aylanish qobiliyatiga ega. Masalan:
- Temir yuqori darajada qattiqlik va mustahkamlikka ega bo'lgan temperli po'latga ishlov berilishi mumkin.
- Borni insonga ma'lum bo'lgan eng qattiq materiallardan biri bo'lgan bor karbidiga qayta ishlash mumkin.
- Kumush sof kumushdan qattiqroq bo'lgan kumushga qayta ishlanishi mumkin.
Moslashtirilgan formulalar
Ba'zi materiallar eskirish, yirtish, chizish va kesishga qarshi turish uchun formulalar orqali moslashtirilishi mumkin. Masalan:
- Noyob xususiyatlarga ega beton mahsulotni yaratish uchun ohak turli elementlar bilan aralashtirilishi mumkin.
- Yuqori qattiqlik va quvvatga ega mahsulotni yaratish uchun kauchuk qayta ishlanishi mumkin.
Saqlangan energiya
Ba'zi materiallar energiyani saqlash qobiliyatiga ega, bu esa ularni qattiq moddaga aylantirish imkonini beradi. Masalan:
- Muz ichida to'plangan energiya tufayli qattiq moddani hosil qilish uchun deformatsiyalanishi va shaklini o'zgartirishi mumkin.
- Kvarsni tirnash bilan uning atomlaridagi energiya tufayli tovushli modda hosil qilish mumkin.
Zamonaviy qayta ishlash
Zamonaviy ishlov berish texnikasi yumshoq materiallarni qattiq moddalarga aylantirish imkonini beradi. Masalan:
- Har xil turdagi metallarni kesish va shakllantirish turli darajadagi qattiqlik va quvvatga ega mahsulotlarni yaratishi mumkin.
- Temperlash deb ataladigan jarayon orqali shisha qattiq moddaga aylanishi mumkin.
Qattiq materiallardan keng foydalanish va qonuniy qiziqish o'z bilimlari va sozlamalarini baham ko'rishga rozi bo'lgan maqolalar va sotuvchilar bankining rivojlanishiga olib keldi. Aşınmaya, yirtilishga, chizishga va kesishga qarshi turish qobiliyati qattiqlik deb ataladi va bu ko'plab turli sohalarda talab qilinadigan xususiyatdir.
Xulosa
Shunday qilib, sizda bor - qattiq materiallar kesish, qirib tashlash yoki buzish qiyin bo'lgan materiallardir. Ular maxsus to'plam usullarini talab qilish o'rniga, ma'lumotlarning yagona to'plamiga ega. Ular loyihaning tegishli talablariga javob beradi va qazishning qattiqligi Mohs shkalasi, Rokvell shkalasi va Vikers shkalasi yordamida o'lchanishi mumkin. Qattiq materiallar qurilish va ishlab chiqarish uchun muhim bo'lib, qattiqlik va chidamlilik uchun ishlatilishi mumkin. Ular shuningdek, qulaylik va moslashuvchanlik uchun ishlatiladi, shuning uchun siz qattiq materiallarning keng dunyosini o'rganishingiz kerak.
Men Joost Nusselderman, Tools Doctor asoschisi, kontent sotuvchisi va otam. Men yangi jihozlarni sinab ko'rishni yaxshi ko'raman va jamoam bilan birgalikda 2016 yildan beri sodiq o'quvchilarga asboblar va hunarmandchilik bo'yicha maslahatlar bilan yordam berish uchun chuqur blog maqolalarini yarataman.
