Цврста состојба на материјата: Разлика помеѓу преработките
| [проверена преработка] | [проверена преработка] |
Избришана содржина Додадена содржина
Нема опис на уредувањето |
|||
Ред 2:
{{Continuum mechanics}}
'''Цврста состојба''' — една од четирите фундаментални [[состојби на материјата]] (другите се [[течност]], [[гас]], и [[плазма|плазма]]). Таа се карактеризира со структурни цврстина и отпорност на промена на формата или волумен. За разлика од [[течноста]], цврст објект не тече за да го исполни обликот на својот сад, ниту пак се шири за да го пополни целиот обем на располагање на него како што прави [[гасот]] . Атомите кај цврстите материи се цврсто сврзани едни со други, исто така и тие се и во редовни геометриски решетки ([[кристал|кристални материи]], кои вклучуваат[[метал]]и и обичните [[мраз]]) или нередовно ([[аморфни цврсти материи]] како што е прозорското [[стакло]]).
== Микроскопски опис ==
[[File:Fcc lattice 4.jpg|thumb|Модел на тесно спакувани атоми во кристална цврста состојба.]]
Атоми, молекули или јони кои сочинуваат цврсти материи може да се организираат на уредна повторувачка шема, или нередовно. Материјали чии состојки се наредени во редовна шема се познати како [[кристал]]и.Во некои случаи,
{{multiple image
| align = лево
Ред 29:
{{Дополнително|Сврзување во цврсти материи}}
Силите меѓу атомите во
=== Метали ===
Ред 39:
Метали, кои вообичаено се цврсти, густи и добри спроводници на [[Електтрична енергија|електрична енерија]] и [[Топлина|топлина]]. <!-- There are clearly exceptions to all of these statements (hence the word "typically"), but we don't need to go into them in an introductory article. -->
Најголемиот дел од елементите во [[периодичен систем]], оние од лево на дијагонална линија од [[бор]] до [[полониум]], се метали.
Мешаници на два или повеќе елементи во кој главна состојка е метал ,се познати како [[легури]].
Луѓето користат метали за различни цели уште од праисторијата. [[цврстина на материјалите|Цврстината]] и [[безбедност|безбедноста]] на металите доведе до широка примена на овој вид материјали во [[изградба]]та на згради и други објекти, како и кај возилата, апаратите и алатките, цевки, сообраќајни знаци и железничките пруги. [[Железо]]то и [[алуминиум]]от се двата најчесто користени структурни метали, и тие, исто така, се најзастапени материјали во [[Земјина кора|Земјината кора]]. Железото најчесто се користи како [[челик]], кој содржи до 2.1% [[јаглерод]], што го прави потежок од чистото железо.
Бидејќи металите се добри спроводници на електрицитет, тие се вредни кај [[електрични]] апарати и за спроведување на [[електрична струја]] во текот на долги растојанија со малку енергетска загуба или дисипација. Така, електрична енергија, мрежи се потпираат на метални кабли за дистрибуција на електрична енергија. Домашни електрични системи, на пример, се жичени со бакар за добро спроведување својства и
Студијата за [[метал]]ни елементи и нивните [[легури]] сочинува значаен дел од областа на црвстата хемија, физика, материјалната наука и инженеринг
Металик ,цврсти материи се одржуваат заедно со висока густина на заедничка, делокализирани електрони, познат како "[[метално сврзување]]". Во метална, атомите лесно е да ги загубат своите најоддалечени ( "валентни") [[електрон]]и, формирајќи позитивни [[јон]]и.
Кај повеќе напредни модели на метални својства разгледан е ефектот на позитивни јонски јадра на делокализиран електрон. Како што повеќето метали имаат кристална структура, овие јони се обично организирани во периодични решетки. Математички, потенцијалот на јонски јадра може да се третира од страна на разни модели, наједноставниот е [[скоро слободен електронски модел]].
Ред 57:
{{Главно|Mинерали}}
[[Минерал]]ите се природни материи формирани преку различни [[геологија|геолошки]] процеси под висок притисок. Да се класифицираат како вистински минерали, супстанцата мора да има [[кристална структура]] со физички својства. Минералите се движат во состав од [[хемиски елементи|елементи]] и едноставни [[Сол (хемија)|сол]]и до многу сложени [[силикат]]и со илјадници познати форми. Во спротивно на тоа , [[камен (геологија)|камен]] е примерок ,случаен збир на минерали и / или [[минералоид]]и,
=== Керамика ===
Ред 64:
{{Главно|Керамичко инжинерство}}
Керамичките тела се составени од неоргански соединенија, обично [[оксид]]и на хемиски елементи. Тие се хемиски инертни, и често се способни да ја издржат хемиската ерозија која се појавува во кисела или киселинска средина. Керамиката, генерално, може да издржи високи температури кои се движат од 1000-1600 ° C (1800 за да се 3000 ° F). Исклучоци вклучуваат не-оксид неоргански материјали, како што се [[нитрид]]и, [[борид]]и и [[карбид]]и.
Традиционалните керамички суровини вклучуваат [[глина]] минерали како [[каолинит]], поновите материјали вклучуваат алуминиум оксид ([[алумина]]). Модерните керамички материјали, кои се класифицирани како напредна керамика, содржат [[силициум карбид]] и [[волфрам карбид]]. И двете се вреднувани за нивната отпорност на триење, а со тоа се најде во употреба во такви апликации кои носат ознаки на дробење како опрема во рударските операции.
Повеќето керамички материјали, како што се алуминиум и неговите соединенија, се [[керамички процес|формирани]] од ситен прав, давајќи ситна грануларна [[поликристална]] [[микроструктура]] која е пополнета со [[
[[Керамичко инжинерство]] е наука и технологија за создавање на цврсти керамички материјали, делови и уреди. Ова е направено или од дејството на топлина, или, на пониски температури,користејќи [[Precipitation (chemistry)|бура реакции]] од хемиски решенија. Терминот вклучува прочистување на суровини, проучување и производство на хемиски соединенија ,во прашање е нивното формирање во компоненти, и проучување на нивната структура, состав и својства.
Механички земено, керамичките материјали се кршливи, тешки, силни во компресија и слаби во стрижење и тензија. [[Кршливите]] материјали може да имаат значителна [[цврстина на истегнување]] со поддршка на статичко оптоварување. [[Цврстината]] покажува колку енергија материјалот може да апсорбира пред механички дефекти, додека [[фрактурната цврстина]] (означена K<sub>Иц</sub> ) ја опишува способноста на материјал со својствени [[Кристалографичен дефект|микроструктурални недостатоци]] да се спротистави на [[фрактура]] преку раст на пукнатини и размножување. Ако материјалот има голема вредност на [[фрактурна цврстина]], основните принципи на [[фрактурната механика]] укажуваат на тоа дека, најверојатно, ќе бидат подложени на нодуларна фрактура. Кршливата фрактура е многу карактеристична за повеќето [[Керамичко инжинерство|керамика]] и [[стакло-
За пример на примена на керамика, екстремна цврстина на [[Циркониум диоксид|Циркони]] се користи во производството на нож сечила, како и други алатки за индустриско сечење. Керамика, како што се [[алумина]], [[бор карбид]] и [[силициум карбид]] се користат во [[панцир]]и за да се одврати долгата-калибар [[пушка]]. [[Силициум нитрид]] се користат во керамички топчести лежишта, каде што нивната висока цврстина ги прави отпорни на абење. Во принцип, керамиката, исто така, е хемиски отпорна и може да се користи во влажни средини каде челик
Како друг пример на керамички апликации, во почетокот на 1980-тите години, [[Тојота]] истражува производство на [[адиабатичен]] керамички мотор со [[работна температура]] од над 6000 ° F (3300 ° C) . Керамичките мотори не бараат систем за ладење и со тоа им овозможува големо намалување на телесната тежина и затоа поголема ефикасност на горивото. Во конвенционалниот метален мотор, голем дел од енергијата што се ослободува од гориво треба да се троши како [[отпадна топлина]] со цел да се спречи колапс на метални делови. Работата , исто така, се прави во развојот на керамички делови за [[гасните турбински]] [[мотор на топлина|мотори]]. Турбини направени со керамика би можеле да работат поефикасно, давајќи им на авионите поголем опсег и товар за сет количина на гориво. Меѓутоа, таквите мотори не се во производство, бидејќи производството на керамички делови во доволна прецизност и издржливост е тешко и скапо. методите на преработка често резултираат со широка дистрибуција на микроскопски пропусти што често имаат штетна улога во процесот на синтерување, што резултира со зголемувањето на бројот на пукнатини, а во крајност и механички дефекти.
Ред 85:
Стакло-керамички материјали делат многу карактеристики и со не-кристалните чаши и [[кристалната]] [[керамички материјали|керамика]]. Тие се формираат како стакло, а потоа делумно кристализирани со термичка обработка, производство и [[аморфни]] и [[кристални]] фази, така што кристалните зрна се вградени во рамките на не-кристална интергрануларна фаза.
Стакло-керамика се користи за да се направат садови (оригинално познат по името на брендот [[CorningWare]]) и имаат и висока отпорност на [[термички шок]] и екстремно ниска [[пропустливост(течност)|пропустливост]] на течности. Негативните [[коефициенти на термичка експанзија]] на кристална керамичка фаза може да се балансираат со позитивен коефициент на стаклеста фаза. Во одреден момент (~ 70% кристална) стаклокерамичката има нето коефициент на термичка експанзија блиску до нула. Овој тип на стакло-керамички експонати имаат одлични механички својства и може да се повторат и брзи температурни промени до 1000 ° C.
Стаклената керамика исто така може да се појави природно кога [[гром]] удира во кристални (на пример, кварц) зрна кои може да се најдат во [[песок]]
=== Органски материи ===
Ред 95:
[[File:PaperAutofluorescence.jpg|thumb|250px| индивидуални целулоза влакна во овој примерок се околу 10 [[микрометри|µm]] во дијаметар.]]
Органскаta хемија ja проучува структурата, својствата, составот, реакции и подготовка со синтеза (или други средства) на хемискиte соединенија на [[јаглерод]] и [[водород]]
==== Дрво ====
Ред 103:
[[Дрво]] е природен органски материјал и се состои претежно од [[целулозни]] влакна вградени во матрица на [[лигнин]]. Во однос на механичките својства, влакната се силни во тензија, и матрицата на лигнин спротивставува компресија. Така дрвото е важен градежен материјал, бидејќи луѓето почнаа изградба на засолништа и на чамци. Дрвото да се користи за градежни работи е попознато како ''[[граѓа]]'' или ''дрво''. Во градежништвото, дрвото не е само структурен материјал, но, исто така, се користи за да се формира калапот за [[бетон]].
Дрво-базираните материјали исто така широко се користат за пакување (на пример, картон) и [[хартија]] кои се и создадени од рафинирана пулпа. процесите на хемиското пулпирање се користи со комбинација на висока температура и алкални (крафт) или кисели (
==== Полимери ====
Ред 117:
[[File:Plastic household items.jpg|thumb|250px| Предмети за домаќинството направени на различни видови на пластика.]]
Луѓето користат природни органски полимери
===Композитни материјали===
| |||