ЧТО ТАКОЕ ПЛАСТИЧНОСТЬ? (ПРИМЕРЫ ПОДАТЛИВЫХ МАТЕРИАЛОВ) - КУЛЬТУРНЫЙ СЛОВАРЬ - 2025

Ковкость является физическим свойством вещества , которое характеризуется позволяя тела или объектов деформируются под действием силы без образования трещин в процессе. Это может быть удар молота, детонация, давление гидравлического пресса или ролика; любыми способами, которые превратят материал в лист.

Далее, пластичность наблюдается в повседневной жизни печально известным образом, но в то же время незамеченной. Например, алюминиевая фольга олицетворяет податливый характер этого металла, так как из нее мы производим исключительно тонкие и деформируемые листы.

Ковкие металлы или сплавы позволяют создавать виниры или пластины для облицовки стен или конструкций. Источник: Pxhere.

Следовательно, беглый метод определения пластичности материала состоит в том, чтобы наблюдать, были ли из него сделаны листы, пластины, листы или фанера; чем они тоньше, естественно думать, что они более податливы.

Другим возможным определением этого свойства может быть способность материала механически уменьшаться до 2D-тела без растрескивания или разрушения. Поэтому мы говорим о пластическом поведении, которое обычно изучается в металлах и сплавах, а также в некоторых полимерных материалах.

Как определить пластичность? Молоток и кнопки

Качественно пластичность материала можно определить с помощью молотка и, при необходимости, горелки. Начиная со сфер из различных металлов, сплавов или полимерных материалов (силикона, пластилина и т. Д.), Они подвергаются ударам молотком до тех пор, пока не станут достаточно мягкими в виде листа или пуговицы.

Материал, который легче размягчается без трещин или трещин в сфере, будет более пластичным при комнатной температуре. Если при ударе о металлическую сферу он выпускает небольшие фрагменты с боков, говорят, что его структура не сопротивляется давлению и не может деформироваться.

Есть материалы, которые при комнатной температуре не слишком пластичны. Эксперимент повторяют, нагревая сферы горелкой на подставке, устойчивой к высоким температурам. Будет обнаружено, что есть металлы или сплавы, которые теперь стали более пластичными; Явление широко используется в металлургической промышленности.

Чем тоньше эти пуговицы и чем меньше изломов они покажутся горячими, тем более пластичными они будут. Если бы давление, оказываемое молотком, можно было измерить количественно, мы бы получили абсолютные значения пластичности таких металлов, полученные благодаря этому эксперименту и без использования другого оборудования.

Связь с жесткостью и температурой

Алюминий - податливый материал.

Из предыдущего раздела было видно, что, как правило, чем выше температура материала, тем выше его пластичность. Именно по этой причине металлы нагреваются докрасна, чтобы их можно было деформировать в рулоны, пластины или листы.

Кроме того, пластичность обычно обратно пропорциональна твердости: чем выше твердость, тем меньше пластичность.

Например, представьте, что одна из сфер - алмаз. Независимо от того, насколько сильно вы нагреете его паяльной лампой, при первом ударе молотка ваши кристаллы расколются, что делает невозможным изготовление ромбовидной пуговицы этим методом. Твердые материалы также характеризуются своей хрупкостью, что является противоположностью прочности или сопротивления.

Таким образом, сферы, которые трескаются при малейшем ударе молотка, более твердые, хрупкие и менее податливые.

Роль металлической связи

Чтобы тело было податливым, особенно металлическим, его атомы должны иметь способность эффективно перестраиваться в ответ на давление.

Ионные соединения, такие как ковалентные кристаллы, взаимодействуют друг с другом, предотвращая их восстановление после давления или удара; дислокации или дефекты кристаллов становятся больше и со временем появляются трещины. Это не относится ко всем металлам и полимерам.

В случае металлов пластичность обусловлена ​​уникальностью их металлической связи. Его атомы удерживаются вместе морем электронов, которое движется сквозь кристаллы до предела, где они не могут перепрыгивать с одного кристалла на другой.

Чем больше кристаллических зерен они найдут, тем тверже (устойчив к царапинам другой поверхностью) металл и, следовательно, тем менее податливым.

Атомы внутри металлического кристалла расположены в ряды и столбцы, способные скользить вместе благодаря подвижности своих электронов и в зависимости от ориентации давления (на какой оси он действует). Однако ряд атомов не может скользить от одного кристалла к другому; то есть его края или границы зерен играют против такой деформации.

Влияние температуры и легирования

С атомной точки зрения повышение температуры способствует объединению кристаллических зерен и, следовательно, скольжению атомов под давлением. Вот почему температура увеличивает пластичность металлов.

Точно так же это происходит, когда металлы легируются, поскольку новые металлические атомы опускают границы зерен, приближая кристаллы друг к другу и обеспечивая лучшие внутренние смещения.

Примеры податливых материалов

Ковкость серебра позволяет деформировать его, чтобы из него можно было делать монеты. Источник: Pixabay.

Не все материалы, наблюдаемые в 2D, обязательно являются пластичными, поскольку они были вырезаны или изготовлены таким образом, что приобретают эти формы или геометрические формы. Это потому, что пластичность имеет тенденцию сосредотачиваться в основном на металлах и в меньшей степени на полимерах. Вот некоторые примеры ковких металлов, материалов или смесей:

-Алюминиевые

-Серебряный

-Медь

-Банка

-Железо

-Стали

-Индийский

-Кадмий

никелевых

-Platinum

-Золото

-Латунь

-Bronze

-Никелированные сплавы

-Горячее стекло

-Clay

-Silicone

-Грязь (перед приготовлением)

- мука из теста

Другие металлы, такие как титан, требуют высоких температур, чтобы стать пластичными. Точно так же свинец и магний являются примерами металлов, которые не слишком пластичны, как скандий и осмий.

Обратите внимание, что стекло, глиняные украшения и дерево являются пластичными материалами; Однако как стекло, так и глина проходят стадии, когда они становятся пластичными и могут иметь двухмерные фигуры (окна, столы, линейки и т. Д.).

Что касается металлов, хорошее наблюдение для определения того, насколько они податливы, - это выяснить, можно ли из них и их сплавов делать монеты; как с латунными, бронзовыми и серебряными монетами.

Ссылки

1. Serway & Jewett. (2009). Физика: для науки и техники с современной физикой. Том 2. (Издание седьмое). Cengage Learning.
2. Теренс Белл. (16 декабря 2018 г.). Что такое пластичность металла? Получено с: thebalance.com
3. Хельменстин, Энн Мари, доктор философии. (04 сентября 2019 г.). Податливое определение (податливость). Получено с: thinkco.com
4. Уиттен, Дэвис, Пек и Стэнли. (2008). Химия (8-е изд.). CENGAGE Обучение.
5. Натан Кроуфорд. (2019). Пластичность в химии: определение и примеры видео. Учиться. Получено с: study.com
6. Детский сад Oxhill. (2019). Податливые материалы. Получено с: oxhill.durham.sch.uk
7. Энциклопедия примеров (2019). Податливые материалы. Восстановлено с: examples.co
8. Монеты выставлены на аукцион. (2015, 29 сентября). Как делают монеты? Получено с: coin-auctioned.com