Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cookie - headers already sent by (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: session_start() [function.session-start]: Cannot send session cache limiter - headers already sent (output started at /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php:6) in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 7

Warning: file_get_contents(files/survey) [function.file-get-contents]: failed to open stream: No such file or directory in /var/www/nelvin/data/www/ebooktime.net/index.php on line 82
1.6. Властивості природної сировини й матеріалів : Матеріалознавство та основи технології переробки природної сировини у непродовольчі товари. Навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів : Бібліотека для студентів

1.6. Властивості природної сировини й матеріалів


Повернутися на початок книги
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 
15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 
30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 

Загрузка...

Властивості сировинних матеріалів обумовлюють їхнє застосу-вання у виробництві товарів і значною мірою впливають на показ-ники якості товарів і термін їхньої служби. Залежно від природи властивості характеризують відношення сировинних матеріалів до механічних, хімічних впливів, до дії температури й інших факторів. Відповідно до цього властивості матеріалів поділяють на: механічні, хімічні, фізико-хімічні й біологічні.

Механічні властивості і їхні показники характеризують матеріа-ли, що у процесі переробки піддаються розтягненню, стисканню, зги-нанню й іншим впливам. При механічній обробці матеріалів на них діють різні навантаження: періодичні й постійні, статичні й динаміч-ні. Такі навантаження приводять матеріал до руйнування. Наванта-ження, при якому матеріал руйнується, називається руйнуванням. Під впливом навантаження в матеріалі виникають внутрішні напру-ження, значення яких є мірою сил пружності матеріалу й дорівнюють відношенню навантаження до одиниці площі.

Властивість матеріалу опиратися руйнуванню під дією зовнішніх навантажень називають міцністю. Вона обумовлена силами взаємодії атомних часток, що складають матеріал, змінами в будові й розташу-ванні молекул. Зміни відносного розташування часток у матеріалі відбувається в результаті деформування. Найбільш простими видами деформування є розтягання, стиск, вигин, зрушення, крутіння.

Деформації матеріалів бувають оборотні й необоротні. При обо-ротній деформації первісний стан, розміри й форма тіла постійно відновлюються після зняття навантаження. Деформація вважається

необоротною (пластичною), якщо тіло після зняття навантаження не повертається в первісний стан, при цьому відбувається зсув одних елементарних часток стосовно інших. Параметри деформування: відносне подовження – величина, що характеризує різницю довжин зразка вихідної і після деформування; кут зрушення – зміна прямого кута між променями, що виходять з однієї точки в зразку при його деформуванні.

Показниками міцності матеріалів є:

руйнівне напруження – відношення максимального навантажен-ня, що передує руйнуванню, до первісної площі поперечного перерізу зразка; абсолютне подовження тіла стає рівним первісній довжині;

межа пружності – напруга, при якому деформації, що виявля-ються при розвантаженні зразка, досягають значення, установленого технічними умовами;

границя текучості – напруга для матеріалів, руйнуванню яких передує помітна пластична деформація;

межа міцності – напруга, що відповідає максимальному значен-ню навантаження в момент руйнування зразка;

щира межа міцності – відношення сили, що розтягує, безпосе-редньо перед розривом до найменшої міцності поперечного перерізу зразка в шейку;

питома міцність – відношення межі міцності матеріалу до його щільності;

відносне подовження при розриві – відношення збільшення до-вжини зразка в момент розриву до його первісної довжини;

динамічна міцність – опір матеріалів динамічним навантаженням (удару, вибуху тощо);

утома матеріалів – зміна властивостей матеріалів у процесі по-стійного нагромадження ушкоджень, утворення і розростання тріщин під дією перемінних напруг;

ударна в’язкість – робота руйнування надрізаного зразка при ударному вигині на маятниковому копрі;

витривалість – властивість матеріалу протистояти утомі;

межа тривалої міцності – напруга, що викликає руйнування ма-теріалу при заданій температурі за визначений час;

повзучість – безупинне пластичне деформування матеріалів під дією постійного навантаження;

межа повзучості – найбільша напруга, при якому деформація по-взучості за визначений проміжок часу не перевищує значення, уста-новленого технічними умовами;

релаксація – зниження напруг і деформації в деформованому тілі, що зв’язано з переходом часток у рівноважний стан і обумовлено по-ступовим зменшенням пружної деформації і збільшенням на ту ж величину пластичної деформації;

розривна довжина – мінімальна довжина, при якій матеріал руй-нується під дією власної маси (коли напруга матеріалу стає рівним руйнованому напруженню);

твердість – здатність матеріалів опиратися проникненню в ньо-го іншого більш твердого тіла; вона комплексно відображує міцність, пластичність і властивості поверхневого шару зразків.

При використанні матеріалів у вузлах тертя враховуються на-ступні показники:

зовнішнє тертя – опір відносному переміщенню двох дотичних тіл у площині їхнього торкання;

зношування – процес руйнування й відділення матеріалу з по-верхні твердого тіла чи нагромадження його залишкової деформації при терті, що виявляється в зміні розмірів чи форми тіла;

знос – результат зношування матеріалу;

зносостійкість – властивість матеріалів чинити опір зношуванню у визначених умовах тертя; припрацьовуваність – властивість матері-алу зменшувати силу тертя, температуру й інтенсивність зношування в процесі приробляння;

коефіцієнт тертя – відношення сили тертя двох тіл до нормаль-ної сили, що притискає ці тіла один до іншого.

Механічні властивості матеріалів визначають: при статичній на-прузі (випробування на розтягання, твердість, тріщиностійкість); при динамічному навантаженні (випробування на ударну в’язкість, випробування на холодноломкість); при циклічному навантаженні (випробування на утому, руйнування при утомі).

У процесі переробки й експлуатації природних матеріалів при впливі різних хімічних середовищ важливо враховувати показники хімічних властивостей матеріалів. До них відносяться: водостійкість – відношення матеріалу до дії води при різній температурі протягом визначеного часу; кислотостійкість – відношення матеріалу до дії мінеральних і органічних кислот; лугостійкість – відношення мате-ріалу до дії лугів.

При оцінці якості матеріалів враховуються показники маси (щіль-ність, об’ємна маса). Щільність - це маса одиниці об’єму непористої речовини; об'емна маса - це маса одиниці об’єму пористої речовини. 3 величиною щільності й об’ємної маси зв’язано поняття пористості ма-теріалів, що визначається (%) розрахунковим методом за формулою:

П =  \____  хІОО                    1-1

 ■           {    Р)    '

де Ро - об ємна маса,

Р - щільність матеріалу.

Поводження матеріалів при дії на них теплової енергії характеризуюсь наступні показники термічних властивостей:

теплоємність - кількість теплоти, необхідне для підвищення температури тіла на 1 ОС;

теплопровідність - здатність проводити тепло при різниці температур між кутами тіла;

термічне розширення - здатність матеріалу змінювати розміри при зміні температури (коефіцієнт лінійного розширення, коефіцієнт об'ємного розширення);

термічна стійкість - здатність матеріалу зберігати властивості при різких коливаннях температури;

жаростійкість - властивість матеріалів зберігати механічні пара-метри при високих температурах;

жаротривкість - властивість матеріалів зберігати механічні па-раметри при високих температурах у газових середовищах;

жароміцність - властивість матеріалів тривалий час пручатися деформуванню й руйнуванню при високих температурах;

температура спалаху - температура, за якою матеріали утворю-ють з повітрям суміш, що спалахує при контакті з джерелом запалю-вання;

температура запалення - температура, при якій матеріал спала-хує й після вилучення з полум'я продовжує горіти не менш 5с.

Для матеріалів, що піддаються впливу електричного поля, характеры наступні показники електричних властивостей:

електропровідність - властивість матеріалів проводити елек-тричний струм унаслідок наявності в них рухливих заряджених час-ток - носіїв струму;

електричний опір – властивість матеріалів протидіяти електрич-ному струму;

надпровідність – властивість речовин, стрибком змінювати пито-мий опір до нуля при охолодженні нижче критичної температури;

питома електропровідність – величина, зворотна питомому елек-тричному опору.

За показниками термічних властивостей матеріали поділяються на провідники, напівпровідників і діелектрики.

Речовини, поміщені в магнітне поле, намагнічуються й характе-ризуються таким показником як магнітна сприйнятливість – величина, що характеризує зв'язок намагніченості з магнітним полем у матеріалі. Залежно від знака і величини магнітної сприйнятливості в матеріалах розрізняють: діамагнетизм, парамагнетизм, феромагне-тизм, антиферомагнетизм.

При виборі умов обробки деяких матеріалів враховуються їх сорбційні властивості, що характеризують здатність матеріалу погли-нати гази, воду й розчинені в ній речовини, а також і властивості, що характеризують здатність матеріалів пропускати воду, пару, пил, газ, повітря. Основними показниками цих властивостей є: водопроник-ність, повітропроникність, паропроникність, пилепроникність.

Для визначення природи й призначення матеріалу важливими є оптичні властивості, основними показниками яких є: яскравість і світлота – показники кількості світлової енергії, відбиваної, що про-пускається чи випромінюється тілом; насиченість кольору – ступінь вибірковості чи пропущення відображення світла тілом. Залежно від характеру і величини відображення світла тіла мають ахроматичні і хроматичні кольори.

При оцінці якості матеріалів враховують їхні властивості випро-мінювати, проводити чи поглинати звук – акустичні властивості. Роз-різняють показники, що характеризують звук у матеріалі як фізичне явище (частота, період, спектр, інтенсивність тощо), і показники, що характеризують звук у матеріалі як психофізіологічне явище впливу звукового відчуття на орган звуку людини (рівень звукового тиску, рівень голосності й ін.).

З метою обґрунтування й раціонального проектування і здійснен-ня технологічних процесів переробки матеріалів у товарі вивчаються й технологічні характеристики матеріалів: оброблюваність різанням і тиском, ливарні параметри, зварюваність, схильність до деформації і короблення при волого тепловій обробці тощо.