CO TO JEST PLASTYCZNOŚĆ? (PRZYKŁADY MATERIAŁÓW CIĄGLIWYCH) - SŁOWNICTWO KULTUROWE - 2025

Ciągliwość jest właściwością fizyczną materii, który charakteryzuje się pozwalając ciała lub przedmiotów jest odkształcona w wyniku działania sił bez pękania w procesie. Może to być uderzenie młotkiem, detonacja, nacisk prasy hydraulicznej lub walec; w jakikolwiek sposób, który spłaszczy materiał w arkusz.

Następnie plastyczność jest obserwowana w życiu codziennym w notoryczny, ale jednocześnie niezauważalny sposób. Na przykład folia aluminiowa reprezentuje plastyczny charakter tego metalu, ponieważ dzięki niej niezwykle cienkie i odkształcalne arkusze są wytwarzane własnymi rękami.

Ciągliwe metale lub stopy umożliwiają projektowanie fornirów lub płyt do pokrywania ścian lub konstrukcji. Źródło: Pxhere.

Dlatego pobieżną metodą rozpoznawania plastyczności materiału jest obserwacja, czy wykonano z niego arkusze, płyty, arkusze lub forniry; Im są cieńsze, tym bardziej naturalne jest myślenie, że są bardziej plastyczne.

Inną możliwą definicją tej właściwości byłaby zdolność materiału do mechanicznego zredukowania do bryły 2D, bez pęknięć lub pęknięć. Dlatego mówimy o zachowaniu plastycznym, które jest zwykle badane w metalach i stopach, a także w niektórych materiałach polimerowych.

Jak określić plastyczność? Młotek i guziki

Kowalność materiału można określić jakościowo za pomocą młotka i, jeśli to konieczne, latarki. Zaczynając od kulek z różnych metali, stopów lub materiałów polimerowych (silikony, plasteliny itp.), Poddaje się je uderzeniom młotkiem, aż zostaną dostatecznie zmiękczone w postaci arkusza lub guzika.

Materiał łatwiejszy do zmiękczenia bez pęknięć lub pęknięć w kuli będzie bardziej plastyczny w temperaturze pokojowej. Jeśli uderzając w metalową kulę, wypuszcza ona drobne fragmenty z boków, mówi się, że jej konstrukcja nie jest odporna na nacisk i nie może się odkształcać.

Istnieją materiały, które w temperaturze pokojowej nie są zbyt plastyczne. Eksperyment jest powtarzany poprzez podgrzewanie kulek za pomocą latarki na podstawie odpornej na wysokie temperatury. Okaże się, że istnieją metale lub stopy, które teraz stają się bardziej plastyczne; zjawisko szeroko stosowane w przemyśle metalurgicznym.

Im cieńsze są te guziki i im mniej pęknięć są gorące, tym bardziej będą plastyczne. Gdyby można było określić ilościowo ciśnienie wywierane przez młotek, uzyskalibyśmy bezwzględne wartości plastyczności takich metali uzyskane dzięki temu doświadczeniu i bez uciekania się do innego sprzętu.

Związek z twardością i temperaturą

Aluminium to plastyczny materiał.

Z poprzedniej sekcji wynika, że ​​generalnie im wyższa temperatura materiału, tym jego plastyczność będzie równie wyższa. Z tego powodu metale są rozgrzane do czerwoności, aby można je było odkształcać w rolki, płyty lub arkusze.

Również plastyczność jest zwykle odwrotnie proporcjonalna do twardości: większa twardość oznacza mniejszą plastyczność.

Na przykład wyobraź sobie, że jedna z kul to diament. Bez względu na to, jak bardzo go podgrzejesz palnikiem, przy pierwszym uderzeniu młotka twoje kryształy pękną, co uniemożliwi zrobienie diamentowego guzika tą metodą. Twarde materiały charakteryzują się również kruchością, co jest przeciwieństwem twardości lub odporności.

Zatem kulki, które pękają przy najmniejszym uderzeniu młotka, są twardsze, kruche i mniej plastyczne.

Rola wiązania metalicznego

Aby ciało było plastyczne, zwłaszcza metaliczne, jego atomy muszą być zdolne do skutecznego przestawiania się w odpowiedzi na ciśnienie.

Związki jonowe, podobnie jak kryształy kowalencyjne, mają oddziaływania, które uniemożliwiają ich ponowne ustanowienie po ciśnieniu lub uderzeniu; dyslokacje lub defekty kryształów stają się większe i ostatecznie pojawiają się pęknięcia. Nie dotyczy to wszystkich metali i polimerów.

W przypadku metali plastyczność wynika z wyjątkowości ich metalicznego wiązania. Jej atomy są trzymane razem przez morze elektronów, które przemieszczają się przez kryształy do ​​granic, gdzie nie mogą przeskakiwać z jednego kryształu do drugiego.

Im bardziej krystaliczne ziarenka znajdą, tym twardszy (odporny na zarysowanie przez inną powierzchnię) metal będzie, a tym samym mniej plastyczny.

Atomy wewnątrz metalicznego kryształu są ułożone w rzędy i kolumny, zdolne do zsuwania się ze sobą dzięki ruchliwości ich elektronów oraz w zależności od orientacji ciśnienia (na którą oś działa). Jednak rząd atomów nie może przesuwać się z jednego kryształu do drugiego; to znaczy, że jego krawędzie lub granice ziaren grają przeciwko takiej deformacji.

Wpływ temperatury i stapiania

Z atomowego punktu widzenia wzrost temperatury sprzyja zjednoczeniu ziaren krystalicznych, a tym samym ślizganiu się atomów pod ciśnieniem. Dlatego temperatura zwiększa plastyczność metali.

Podobnie dzieje się, gdy metale są stapiane, ponieważ nowe atomy metalu obniżają granice ziaren, przybliżając kryształy do ​​siebie i umożliwiając lepsze przemieszczenia wewnętrzne.

Przykłady materiałów ciągliwych

Kowalność srebra pozwala na jego deformację w celu wyprodukowania z niego monet. Źródło: Pixabay.

Nie wszystkie materiały obserwowane w 2D są koniecznie plastyczne, ponieważ zostały wycięte lub wyprodukowane w taki sposób, że uzyskują te kształty lub geometrie. Dzieje się tak, ponieważ plastyczność skupia się głównie na metalach, aw mniejszym stopniu na polimerach. Niektóre przykłady ciągliwych metali, materiałów lub mieszanin to:

-Aluminium

-Srebro

-Miedź

-Cyna

-Żelazo

-Stal

-Indyjski

-Kadm

-Nikiel

-Platyna

-Złoto

-Mosiądz

-Brązowy

-Niklowane stopy

-Gorące szkło

-Glina

-Silikon

-Mud (przed gotowaniem)

-Mąka z ciasta

Inne metale, takie jak tytan, wymagają wysokich temperatur, aby stały się plastyczne. Podobnie ołów i magnez są przykładami metali, które nie są zbyt plastyczne, podobnie jak skand i osm.

Zwróć uwagę, że szkło, gliniane ozdoby i drewno są materiałami plastycznymi; Jednak zarówno szkło, jak i glina przechodzą przez etapy, w których są plastyczne i można im nadać figury 2D (okna, stoły, linijki itp.).

Jeśli chodzi o metale, dobrą obserwacją w celu określenia, jak są one stosunkowo plastyczne, jest sprawdzenie, czy z nich i ich stopów można wytwarzać monety; jak w przypadku monet z mosiądzu, brązu i srebra.

Bibliografia

1. Serway i Jewett. (2009). Fizyka: dla nauki i inżynierii z fizyką współczesną. Tom 2. (wydanie siódme). Cengage Learning.
2. Terence Bell. (16 grudnia 2018). Co to jest ciągliwość metalu? Odzyskane z: thebalance.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (04 września 2019). Definicja plastyczności (plastyczność). Odzyskany z: thinkco.com
4. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chemia (8th ed.). CENGAGE Learning.
5. Nathan Crawford. (2019). Plastyczność w chemii: definicja i przykłady wideo. Badanie. Odzyskany z: study.com
6. Przedszkole Oxhill. (2019). Materiały ciągliwe. Odzyskany z: oxhill.durham.sch.uk
7. Encyklopedia przykładów (2019). Materiały ciągliwe. Odzyskany z: examples.co
8. Monety na aukcji. (29 września 2015). Jak powstają monety? Odzyskany z: coins-auctioned.com