13) Физические свойства:

Свойство— это объективная особенность материалов и изделий.

Физические свойства учитываются при оценке качества товаров, при определении сроков

службы и при оценке поведения в процессе хранения, эксплуатации (потребления), а также при утилизации.

Внешние характеристики материалов и изделий:

Геометрические свойства - это линейные размеры материалов и изделий.

Масса— одна из основных физических характеристик товаров. По показателям массы можно судить о природе материала, особенностях его строения (плотности, пористости), а также о таких свойствах материалов и готовых изделий, как водопоглощение, теплопроводность, прочность. Показатели массы учитывают при разработке конструкций

изделий, при упаковке, транспортировании и хранении товаров.

Объемная массаесть масса единицы объема пористых тел. Величина объемной массы часто определяет прочность, теплопроводность, водопоглощение.

Свойства материала, учитывающие его плотность, размеры и форму частиц, можно характеризовать показателем насыпной массы. Этот показатель учитывают при дозировке и отпуске сыпучих веществ, определении загруженности транспорта и заполнении объема хранилища.

По массе 1 м2характеризуют рулонные и листовые материалы — ткани, кожу, пленки и т.д. По этому показателю отличают, например, картон от бумаги.

Плотность— это физическая величина, определяемая отношением массы материала (изделия) к занимаемому им объему. Плотность является показателем, характеризующим

определенный материал, и зависит от химического состава, степени чистоты, наличия тех или иных примесей, а также от температуры и давления.

Очень часто в качестве характеристики изделия используют понятие относительной плотности, которая представляет собой отношение плотности рассматриваемого материала или изделия к плотности другого (условного) вещества при определенных условиях.

Механические свойства:

В процессе изготовления и эксплуатации материалы и изделия испытывают действие различных внешних факторов. Внешними факторами называют силы и изменение температуры. Приложение к материалу внешних усилий называют нагрузкой,

а их удаление (снятие) — разгрузкой.

Нагрузки:

По площади приложениянагрузки бывают распределенные и сосредоточенные. Распределенные нагрузки бываютповерхностныеиобъемные.Поверхностные нагрузкиприлагаются ко всей поверхности материала.Объемные нагрузкираспределены по всему объему тела.

По характеру действияна материалы и изделия нагрузки бываютстатическиеидинамические.Статическиенагрузки, прикладываемые к материалу, сохраняют рабочее значение в течение сравнительно длительного времени. Придинамическихнагрузках на материал действуют силы, которые изменяют свое значение или направление.

По числу цикловвоздействия различают полу-, одно - и многоцикловые нагрузки.

Полуцикловыехарактеристики определяют поведение материалов при однократном, обычно предельном нагружении, вызывающем разрушение.

Одноцикловыехарактеристики, получаемые чаще всего при длительном нагружении с последующим отдыхом, хорошо выявляют влияние временного фактора, особенности деформации материалов, их способность сохранять форму.

Многоцикловыехарактеристики показывают стабильность механических свойств при многократных силовых воздействиях.

Под действием нагрузки изменяются размеры материалов и изделий. Явления изменения линейных и угловых размеров материалов и изделий называется деформацией, она бывает обратимой и необратимой. Приобратимой(упругая и эластичная) деформации первоначальное состояние и размеры тела полностью восстанавливаются сразу после разгрузки. Деформация считаетсянеобратимой(пластичная), если тело после разгрузки не возвращается к исходным размерам.

Пластичность— свойство твердых тел необратимо деформироваться под действием механических нагрузок (ковка, прокат).

Упругость— свойство материала или изделия полностью восстанавливать сразу после разгрузки те размеры тела, которые были до нагрузки.

Прочность— это способность материала выдерживать действие внешних факторов до предельного состояния, (разрыва) Нагрузка, при которой материал разрушается, называется разрывной. Показатель разрывной нагрузкихарактеризует оценку прочности.

Разрывное напряжение— это отношение максимальной нагрузки, предшествующей разрушению, к первоначальной площади поперечного сечения образца.

Процесс постепенного изменения структуры и свойств материала вследствие его многократной деформации называется утомлением.

В результате утомления появляется усталость— ухудшение свойств материала, не сопровождающееся существенной потерей массы.

Выносливостьпредставляет собой число циклов воздействия, которые выдерживает материал до своего разрушения. Эта же характеристика, но выраженная временем, в течение которого проводились многократные воздействия, называетсядолговечностью.

Твердость— способность материала сопротивляться проникновению в него другого, более твердого тела. Твердость оказывает влияние на сохранение внешнего вида изделий.

Теплофизические свойства:

Теплофизические свойства материалов и изделий характеризуют отношение к действию на них тепловой энергии: проводить, поглощать тепло, сохранять или изменять свойства при изменении температур.

Теплоемкостьпоказывает, какое количество теплоты необходимо для повышения температуры материала на 1 °С в определенном интервале температур от С1 до С2.

Теплопроводностьхарактеризует способность материала проводить тепло при разности температур между отдельными участками материала.

Термическое расширениехарактеризует способность материала изменять размеры при изменении температуры. Если материал имеет большое термическое расширение, то при резких колебаниях температуры изделие может разрушиться.

Теплостойкостьхарактеризует способность материалов и изделий сохранять свойства при повышенных температурах.

По термостойкости материалы и изделия подразделяются на термостойкие и жаростойкие. К термостойкимотносят материалы, предназначенные для эксплуатации при температуре 250–400 °С.Жаростойкие материалы сохраняют свои эксплуатационные показатели при температуре 2000–2500 °С.

Она влияет на режим технологической обработки, условия эксплуатации, долговечность изделий.

Огнестойкостьопределяет стойкость материалов и изделий к воздействию пламени огня. По степени огнестойкостивыделяют негорючие, трудно сгораемые и легкосгораемые материалы.

Оптические свойства:

Оптические свойства— это свойства, воспринимаемые в зрительных ощущениях.

Коэффициент пропусканияхарактеризует отношение потока излучения, пропущенного материалом, к потоку излучения, упавшему на него.

От поверхности материалов свет может отражаться. Отражательная способность зависит от свойств поверхности.

Преломление света на границе сред разной оптической плотности принято характеризовать коэффициентом преломления. Он определяется отношением скорости света в вакууме к скорости света в веществе материала.

Цветовой тонзависит от спектрального состава света, попадающего в глаз, по нему мы определяем цвет.

Яркость и светлота— показатели количества световой энергии, отражаемой, пропускаемой или излучаемой телом.

Насыщенность цветахарактеризует чистоту оттенка, отсутствие белесоватости.

Смешение цветов может быть получено двумя способами: аддитивным и субтрактивным(от лат. additivus — прибавленный; subtrano — извлекаю, удаляю).

Акустические свойства:

Свойства материалов и изделий излучать, проводить и поглощать звук называются акустическими.

Изменение направления распространения звуковой волны при переходе ее из одной среды в другую вызывает преломление.

Явление преобразования энергии звуковой волны во внутреннюю энергию среды, в которой распространяется волна, называется поглощением звука.

Рефракция звука(изменение направления распространения волн в неоднородной среде) влияет на дальность и слышимость, а также на образование зон молчания.

В результате интерференцииможет происходить взаимное усиление или ослабление звука в зависимости от соотношения между фазами звуковых волн.

Скорость звукапредставляет собой скорость распространения в среде упругих волн небольшой интенсивности.

Звуковое давление, Па — это переменная часть давления, возникающая при прохождении звуковой волны в среде.

Интенсивность (сила) звука— звуковая мощность, проходящая через единицу поверхности, расположенную перпендикулярно направлению распространения звука.

Совокупность простых гармонических (синусоидальных) колебаний называется спектром звука.

Громкость звукаявляется мерой силы слухового ощущения, вызываемого звуком.

Высота звука— это условная характеристика музыкального, т. е. периодического или почти периодического звука, определяемая человеком на слух и связанная в основном с частотой звука.

Электрические свойства:

Электризуемостьхарактеризует способность материалов к генерации и накоплению зарядов статического электричества.( характеризует поверхностная площадь заряда).

Полярность— знак [(+) или (–)] электрического заряда, возникающего на поверхности материала.

Удельное поверхностное сопротивление, характеризует способность материала к рассеиванию электростатических зарядов.

Электрическая проводимость(электропроводность) характеризует способность вещества проводить постоянный электрический ток под действием не изменяющегося во времени электрического поля.(характеризует удельная электрическая проводимость).

Проводникихарактеризуются малым электрическим сопротивлением, высокой электропроводностью.

Диэлектрикихарактеризуются высоким удельным электрическим сопротивлением и, соответственно, низкой электропроводностью.

Полупроводникизанимают промежуточное положение между проводниками и изоляторами.

Электрическая прочность— свойство диэлектриков, характеризуемое напряженностью электрического поля, при которой наступает электрический пробой.