Глава 6. Свойства материалов
§ 6.1 Механические свойства конструкционных материалов




Свойства материалов


При конструировании и создании необходимых людям материальных благ учитываются свойства используемых для их производства материалов. Эти свойства делятся на физические и технологические.



Вы узнаете:

• что такое механические, физические и технологические свойства материалов;

• особенности свойств тканей.

Вы научитесь:

• учитывать свойства материалов при выполнении задания;

• подбирать ткани для создания изделий и учитывать свойства тканей при покупке изделий.



Механические свойства конструкционных материалов


Подумайте, почему двигатель автомобиля не изготавливают из древесины или пластмассы, ведь тогда двигатель был бы легче. Почему одежду не делают из бумаги, ведь загрязнившееся бумажное изделие не надо стирать, а можно просто выбросить? Почему воины в Средние века носили рубахи-кольчуги, сделанные из стальных колец, а не из толстых и прочных нитей?


Для изготовления различных изделий подбирают материалы с разными свойствами. Важнейшими свойствами для большинства конструкционных материалов являются механические свойства: прочность, плотность, твёрдость, упругость и др.

Прочность — это способность материала противостоять разрушению.

Если бы вы попробовали сломать какой-нибудь гвоздь, а потом деревянную палочку такой же толщины, то поняли бы, что палочку сломать легко, а гвоздь может только слегка погнуть только самый сильный из вас. Почему?

Плотность материала характеризует то, как близко друг к другу расположены его атомы и молекулы (рис. 6.1). Чем больше плотность материала, тем тяжелее будет изделие из него.


Рис. 6.1. Схема размещения молекул в материалах разной плотности

Твёрдость (жёсткость) — это способность материала сопротивляться деформациям.

Слово «деформация» в переводе с латинского языка означает «искажение».

Деформация — это изменение формы какого-нибудь предмета под действием внешних сил (рис. 6.2).


Рис. 6.2. Виды деформации: а — изгиб; б — растяжение; в — сжатие; г — кручение

Упругость — это свойство материала деформироваться (изменять форму) под действием каких-либо сил, а потом восстанавливаться после того, как эти силы перестают действовать.

Резина, например, обладает очень большой упругостью. Поэтому из неё делают шины, которые при движении по дороге подвергаются постоянной деформации и восстанавливают свою форму.

Хрупкость — это свойство материала разрушаться при небольшой деформации под действием внешней силы или от удара.

Стекло, как вы знаете, очень хрупкий материал. Изделие из него, например стеклянный стакан, разбивается от падения даже с небольшой высоты. Вряд ли такое же произойдёт с алюминиевой кружкой. Алюминий — нехрупкий материал.

При изготовлении тех или иных изделий следует учитывать и другие свойства материалов. Например, для электрических изделий важным свойством материалов является их способность проводить (пропускать через себя) или, наоборот, не проводить электрический ток. Для других изделий важна стойкость материала к огню и способность не передавать тепло.


Словарь


прочность; плотность; твёрдость; упругость; хрупкость.



Проверьте себя:

1. Чем прочность отличается от твёрдости?

2*. Почему стекло широко используется как конструкционный материал, ведь оно же хрупкое?

3*. Где применяются неупругие пластичные материалы?

* Попробуйте обосновать: можно ли построить дом из пустотелых стеклянных блоков, как из кирпичей? Стекло же хрупкий материал!




Наверх