Dom · Osvetljenje · Najlakši čvrsti materijal. Materijali limova i ploča: šta su, izbor i opis. Jednosmjerno neprobojno staklo

Najlakši čvrsti materijal. Materijali limova i ploča: šta su, izbor i opis. Jednosmjerno neprobojno staklo

Svako od vas zna da dijamant danas ostaje standard tvrdoće. Prilikom određivanja mehaničke tvrdoće materijala koji postoje na zemlji, tvrdoća dijamanta se uzima kao standard: kada se mjeri Mohsovom metodom - u obliku površinskog uzorka, Vickersovim ili Rockwellovim metodama - kao indenter (što više solidan kada se ispituje tijelo manje tvrdoće). Danas postoji nekoliko materijala čija se tvrdoća približava karakteristikama dijamanta.

U ovom slučaju, originalni materijali se uspoređuju na osnovu njihove mikrotvrdoće prema Vickers metodi, kada se materijal smatra supertvrdim pri vrijednostima većim od 40 GPa. Tvrdoća materijala može varirati ovisno o karakteristikama sinteze uzorka ili smjeru opterećenja primijenjenog na njega.

Fluktuacije u vrijednostima tvrdoće od 70 do 150 GPa su općenito utvrđen koncept za čvrste materijale, iako se 115 GPa smatra referentnom vrijednošću. Pogledajmo 10 najtvrđih materijala, osim dijamanta, koji postoje u prirodi.

10. Bor suboksid (B 6 O) - tvrdoća do 45 GPa

Borov suboksid ima sposobnost stvaranja zrna u obliku ikosaedara. Formirana zrna nisu izolirani kristali ili varijante kvazikristala, već su neobični kristali blizanci, koji se sastoje od dva tuceta uparenih tetraedarskih kristala.

10. Renijum diborid (ReB 2) - tvrdoća 48 GPa

Mnogi istraživači postavljaju pitanje da li se ovaj materijal može klasifikovati kao supertvrda vrsta materijala. To je uzrokovano vrlo neobičnim mehaničkim svojstvima spoja.

Smjenjivanje različitih atoma sloj po sloj čini ovaj materijal anizotropnim. Stoga su mjerenja tvrdoće različita u prisustvu različitih tipova kristalografskih ravnina. Dakle, ispitivanja renijum diborida pri malim opterećenjima daju tvrdoću od 48 GPa, a sa povećanjem opterećenja tvrdoća postaje znatno niža i iznosi približno 22 GPa.

8. Magnezijum aluminijum borid (AlMgB 14) - tvrdoća do 51 GPa

Sastav je mješavina aluminija, magnezija, bora sa malim trenjem klizanja, kao i visokom tvrdoćom. Ove kvalitete bi mogle biti blagodat za proizvodnju modernih mašina i mehanizama koji rade bez podmazivanja. Ali korištenje materijala u ovoj varijanti i dalje se smatra pretjerano skupim.

AlMgB14 - specijalni tanki filmovi stvoreni pomoću pulsnog laserskog taloženja, imaju sposobnost mikrotvrdoće do 51 GPa.

7. Bor-ugljenik-silicijum - tvrdoća do 70 GPa

Osnova takvog spoja daje leguri kvalitete koji impliciraju optimalnu otpornost na hemijski uticaji negativan tip i visoka temperatura. Ovaj materijal ima mikrotvrdoću do 70 GPa.

6. Bor karbid B 4 C (B 12 C 3) - tvrdoća do 72 GPa

Drugi materijal je bor karbid. Supstanca je postala prilično aktivno korištena u različitim oblastima industrije skoro odmah nakon njenog pronalaska u 18. veku.

Mikrotvrdoća materijala dostiže 49 GPa, ali je dokazano da se ta brojka može povećati dodavanjem jona argona u strukturu kristalne rešetke - do 72 GPa.

5. Ugljen-bor nitrid - tvrdoća do 76 GPa

Istraživači i naučnici iz cijelog svijeta već dugo pokušavaju sintetizirati složene supertvrde materijale, sa već postignutim opipljivim rezultatima. Komponente spoja su atomi bora, ugljika i dušika - slične veličine. Kvalitativna tvrdoća materijala dostiže 76 GPa.

4. Nanostrukturirani kubonit - tvrdoća do 108 GPa

Materijal se naziva i kingsongit, borazon ili elbor, a ima i jedinstvene kvalitete koji se uspješno koriste u modernoj industriji. Sa vrijednostima tvrdoće kubonita od 80-90 GPa, blizu standardu dijamanta, sila Hall-Petch zakona može uzrokovati njihovo značajno povećanje.

To znači da se smanjenjem veličine kristalnih zrna povećava i tvrdoća materijala - postoje određene mogućnosti za povećanje do 108 GPa.

3. Wurtzit bor nitrid - tvrdoća do 114 GPa

Kristalna struktura vurcita osigurava visoku tvrdoću ovom materijalu. S lokalnim strukturnim modifikacijama, tijekom primjene određene vrste opterećenja, veze između atoma u rešetki tvari se redistribuiraju. U ovom trenutku kvalitetna tvrdoća materijala raste za 78%.

Lonsdaleit je alotropska modifikacija ugljika i ima jasnu sličnost s dijamantom. Čvrsto detektirano prirodni materijal nalazio se u meteoritskom krateru, formiranom od grafita - jedne od komponenti meteorita, ali nije imao rekordnu snagu.

Naučnici su još 2009. godine dokazali da odsustvo nečistoća može dati tvrdoću veću od tvrdoće dijamanta. U ovom slučaju se mogu postići visoke vrijednosti tvrdoće, kao u slučaju wurtzit bor nitrida.

Polimerizovani fulerit se u naše vreme smatra najtvrđim materijalom poznatim nauci. Ovo je strukturirani molekularni kristal, čiji se čvorovi sastoje od cijelih molekula, a ne od pojedinačnih atoma.

Fullerit ima tvrdoću do 310 GPa i može izgrebati površinu dijamanta kao obična plastika. Kao što vidite, dijamant više nije najtvrđi prirodni materijal na svijetu; tvrđi spojevi su dostupni nauci.

Do sada, ovo su najtvrđi materijali na Zemlji poznati nauci. Sasvim je moguće da nas uskoro očekuju nova otkrića i otkrića na polju hemije/fizike, koja će nam omogućiti da postignemo više visoka tvrdoća.

Znate li koji se materijal na našoj planeti smatra najjačim? Svi iz škole znamo da je dijamant najjači mineral, ali daleko od najjačeg.

Tvrdoća nije glavno svojstvo koje karakteriše materiju. Neka svojstva mogu spriječiti ogrebotine, dok druga mogu promovirati elastičnost. Želite li znati više? Evo ocjene materijala koji će biti vrlo teško uništiti.

Dijamant u svom sjaju

Klasičan primjer snage, zaglavljen u udžbenicima i glavama. Njegova tvrdoća znači da je otporan na ogrebotine. Na Mohsovoj skali (kvalitativnoj skali koja mjeri otpornost različitih minerala), dijamant ima 10 (skala ide od 1 do 10, pri čemu je 10 najteža supstanca). Dijamant je toliko čvrst da se za njegovo rezanje moraju koristiti drugi dijamanti.

Mreža koja može zaustaviti airbus

Često citirana kao najsloženija biološka supstanca na svijetu (iako ovu tvrdnju sada osporavaju njeni izumitelji), Darwinova mreža je jača od čelika i ima veću krutost od Kevlara. Njegova težina nije ništa manje izuzetna: konac dovoljno dugačak da okruži Zemlju težak je samo 0,5 kg.

Aerografit u redovnom pakovanju

Ova sintetička pjena jedan je od najlakših građevinskih materijala na svijetu. Aerografit je oko 75 puta lakši od polistirenske pjene (ali mnogo jači!). Ovaj materijal se može komprimirati do 30 puta od svoje originalne veličine bez oštećenja njegove strukture. Drugi zanimljiva poenta: Aerografit može izdržati 40.000 puta veću težinu.

Staklo tokom crash testa

Ovu supstancu su razvili naučnici u Kaliforniji. Mikrolegirano staklo ima gotovo savršenu kombinaciju krutosti i čvrstoće. Razlog za to je što njegova hemijska struktura smanjuje lomljivost stakla, ali zadržava krutost paladija.

Volframska bušilica

Volfram karbid je nevjerovatno tvrd i ima kvalitativno visoku krutost, ali je prilično krhak i može se lako savijati.

Silicijum karbid u obliku kristala

Ovaj materijal se koristi za izradu oklopa za borbene tenkove. U stvari, koristi se u gotovo svemu što može zaštititi od metaka. Ima Mohsovu ocjenu tvrdoće 9 i također ima nisko toplinsko širenje.

Molekularna struktura bor nitrida

Otprilike jak kao dijamant, kubni bor nitrid ima jednu važnu prednost: nerastvorljiv je u niklu i gvožđu na visokim temperaturama. Iz tog razloga se može koristiti za obradu ovih elemenata (dijamantski oblici nitrida sa željezom i niklom na visokim temperaturama).

Dyneema kabl

Smatra se najjačim vlaknom na svijetu. Možda ćete biti iznenađeni ovom činjenicom: Dainima je lakša od vode, ali može zaustaviti metke!

Cev od legure

Legure titana su izuzetno fleksibilne i imaju vrlo visoku vlačnu čvrstoću, ali nemaju istu krutost kao čelične legure.

Amorfni metali lako mijenjaju oblik

Liquidmetal je razvio Caltech. Uprkos svom nazivu, ovaj metal nije tečan i sobnoj temperaturi imaju visok nivo čvrstoće i otpornosti na habanje. Kada se zagriju, amorfne legure mogu promijeniti oblik.

Budući papir bi mogao biti tvrđi od dijamanata

Ovaj najnoviji izum kreiran je od drvene pulpe, a ima veći stepen čvrstoće od čelika! I mnogo jeftinije. Mnogi naučnici smatraju da je nanoceluloza jeftina alternativa paladijumskom staklu i karbonskim vlaknima.

ljuska tanjira

Ranije smo spomenuli da Darwinovi pauci predu niti nekog od najjačih organskih materijala na Zemlji. Ipak, ispostavilo se da su zubi mlaka čak i jači od mreže. Zubni zubi su izuzetno čvrsti. Razlog za ove neverovatne karakteristike je svrha: sakupljanje algi sa površine stijene i korale. Naučnici vjeruju da bismo u budućnosti mogli kopirati vlaknastu strukturu zuba limpeta i koristiti je u automobilskoj industriji, brodovima, pa čak i u zrakoplovnoj industriji.

Stepen rakete u kojem mnoge komponente sadrže marging čelik

Ova tvar kombinira visoku razinu čvrstoće i krutosti bez gubitka elastičnosti. Čelične legure ovog tipa koriste se u vazduhoplovnim i industrijskim proizvodnim tehnologijama.

Kristal osmijuma

Osmijum je izuzetno gust. Koristi se u proizvodnji stvari koje zahtijevaju visoku razinu čvrstoće i tvrdoće (električni kontakti, vršne ručke itd.).

Kevlar kaciga je zaustavila metak

Koristi se u svemu, od bubnjeva do pancira, Kevlar je sinonim za čvrstinu. Kevlar je vrsta plastike koja ima izuzetno visoku vlačnu čvrstoću. U stvari, oko 8 puta je veća od čelične žice! Takođe može izdržati temperature oko 450℃.

Spectra cijevi

Polietilen visokih performansi je zaista izdržljiva plastika. Ovaj lagani, čvrsti konac može izdržati nevjerovatnu napetost i deset puta je jači od čelika. Slično kao i Kevlar, Spectra se također koristi za balistički otporne prsluke, kacige i oklopna vozila.

Fleksibilni grafen ekran

List grafena (alotrop ugljika) debljine jednog atoma je 200 puta jači od čelika. Iako grafen izgleda kao celofan, zaista je nevjerovatan. Trebat će školski autobus koji balansira na olovci da se probije standardni list A1 iz ovog materijala!

Nova tehnologija koja bi mogla revolucionirati naše razumijevanje snage

Ova nanotehnologija je napravljena od karbonskih cijevi koje su 50.000 puta tanje od ljudske kose. Ovo objašnjava zašto je 10 puta lakši od čelika, ali 500 puta jači.

legure mikrorešetke se redovno koriste u satelitima

Najlakši metal na svijetu, metalna mikrorešetka je također jedan od najlakših strukturnih materijala na Zemlji. Neki naučnici tvrde da je 100 puta lakši od polistirenske pjene! Porozan, ali izuzetno jak materijal, koristi se u mnogim oblastima tehnologije. Boeing je spomenuo njegovu upotrebu u avionima, uglavnom u podovima, sjedištima i zidovima.

Model nanocijevi

Ugljične nanocijevi (CNT) se mogu opisati kao "bešavna cilindrična šuplja vlakna" koja se sastoje od jednog valjanog molekularnog lista čistog grafita. Rezultat je vrlo lagan materijal. Na nanorazmjeri, karbonske nanocijevi imaju 200 puta veću čvrstoću od čelika.

Fantastičan airbrush je teško čak i opisati!

Poznat i kao grafen aerogel. Zamislite snagu grafena u kombinaciji sa nezamislivom lakoćom. Aerogel je 7 puta lakši od vazduha! Ovaj nevjerovatni materijal može se u potpunosti oporaviti od preko 90% kompresije i može apsorbirati do 900 puta svoju težinu u ulju. Nadamo se da se ovaj materijal može koristiti za čišćenje izlijevanja nafte.

Glavna zgrada Massachusetts Polytechnic

U vrijeme pisanja ovog teksta, naučnici sa MIT-a vjeruju da su otkrili tajnu maksimiziranja 2D snage grafena u 3D. Njihova još neimenovana supstanca može imati oko 5% gustoće čelika, ali 10 puta veću čvrstoću.

Molekularna struktura karbina

Uprkos tome što je jedan lanac atoma, karbin ima dvostruko veću zateznu čvrstoću od grafena i tri puta veću krutost od dijamanta.

rodno mesto borovog nitrida

Ova prirodna supstanca se proizvodi u kraterima aktivnih vulkana i 18% je jača od dijamanta. To je jedna od dvije prirodne supstance koje su trenutno tvrđe od dijamanata. Problem je što ove supstance nema mnogo, a sada je teško sa sigurnošću reći da li je ova tvrdnja 100% tačna.

Meteoriti su glavni izvori lonsdaleita

Poznata i kao heksagonalni dijamant, ova supstanca se sastoji od atoma ugljika, ali oni su jednostavno drugačije raspoređeni. Uz wurtzit bor nitrid, on je jedna od dvije prirodne tvari tvrđe od dijamanta. U stvari, Lonsdaleite je 58% tvrđi! Međutim, kao i kod prethodne supstance, nalazi se u relativno malim količinama. Ponekad se javlja kada se grafitni meteoriti sudare sa planetom Zemljom.

Budućnost je pred vratima, tako da do kraja 21. stoljeća možemo očekivati ​​pojavu ultra jakih i ultralaganih materijala koji će zamijeniti kevlar i dijamante. U međuvremenu, može se samo čuditi razvoju modernih tehnologija.

Mnogi od nas su dobro upoznati sa osnovnim svojstvima npr. obična šperploča– njegovu snagu, krutost, stabilnost i dimenzije.

Ali, najvjerovatnije, malo ste upoznati sa svojstvima drugih pločastih materijala koji su se pojavili posljednjih godina.

Bez obzira na to koji projekat trebate napraviti, mi ćemo vam pomoći da pronađete materijal koji je idealan za vaše potrebe.

Poboljšane nekretnine zahvaljujući modernom razvoju

Sve lisnato i pločasti materijali, uključujući šperploču, spadaju u široku kategoriju umjetnih drveni materijali. Za razliku od prirodnog drveta, kada se daske i grede jednostavno iseku iz debla i osuše, vještačkih materijala dobijene daljom obradom, postizanjem poboljšanja ili promjene određenih svojstava.

Na primjer, šperploča se sastoji od mnogih tanki slojevi, zalijepljeni tako da je smjer vlakana svakog sloja okomit na susjedna. Ovo povećava snagu, smanjuje varijacije u dimenzijama i omogućava da se lijepo zrnasto drvo koristi samo na vanjskim slojevima.

Iako šperploča i dalje dominira tržištem, pojavljuje se sve veći broj novih limenih materijala koji se prave od strugotine, piljevine ili drva u prahu, pomiješanih s ljepilom i posebnim aditivima, a zatim presovani. Tako nastaju poznate ploče od iverice i vlaknaste ploče (iverica i MDF). Čak je i tradicionalna šperploča modificirana djelomičnom zamjenom unutrašnjih ili vanjskih slojeva drugim materijalima, a sve popularnija šperploča visoke gustoće lijepljena je zajedno od mnogih vrlo tankih slojeva furnira.

Članak opisuje namjenu i svojstva desetak pločastih materijala. Bilješka.

Nismo uključili neke materijale, kao što su OSI (orijentisana iverica) i antiseptička šperploča, namenjena građevinarstvu, a ne stolariji.

Opis pločastih materijala

  • 1. Materijal
  • 2. Opis
  • 3. Aplikacija
  • 4. Standardne veličine
  • 5. Sorte
  • 6. Prednosti
  • 7. Nedostaci

Scroll:

1. Iverica

2. Sastoji se od piljevine i drvnog brašna sa posebnim dodacima. Termičko presovanje u listove i ploče.

3. Široko se koristi kao podloga za podove, za proizvodnju jeftinog ormarića. U ograničenoj mjeri se koristi u radionicama za proizvodnju određenih uređaja.

4. Limovi i ploče debljine 6; 12; 16; 19; 25 i 32 NI.

5. PBU - za podloge M-S, M-1, M-2 i M-3 - za proizvodnju ormarića i radnih ploča.

6. Jeftino i dostupnost, jednostavnost obrade i relativna stabilnost dimenzija.

7. Nedovoljna krutost, niska otpornost na vlagu. Pričvršćivač ne drži dobro.

1. Iverica presvučena melaminom (iverica)

2. Jedna ili obje površine iverice obložene su papirom impregniranim melaminskim smolama. Na jeftinim varijantama plastika se jednostavno lijepi, ali na skupim se zagrijavanjem čvrsto vezuje za podlogu.

3. Odličan za izradu ormarića, pošto plastična površina lako se čisti. Koristite za izradu šablona i jednostavnih stolova za glodanje.

4. Limovi i ploče dimenzija 1250×2500 mm i debljine 5; 12; 16 i 18 mm.

5. Ne postoje standardne gradacije iverice, ali postoje takozvane "vertikalne" i "horizontalne" varijante. Skupe sorte obično imaju deblje i izdržljiv film obloge.

6. Jeftin dostupnog materijala sa površinom koja se lako čisti. Široka paleta boja. Postoje sorte obložene kraft papirom ili prirodnim furnirom.

7. Težak materijal sa niskom otpornošću na vlagu. Rubovi reza su često oštećeni strugotinama pri rezanju listovima pile koji nisu namijenjeni ovom materijalu.

1. Hardboard

2. Mješavina mljevenih drvenih vlakana i smola, presovanih u limove. Jedna ili obje strane lista mogu biti glatke.

3. Odličan za izradu kućni aparati i radionički namještaj, posebno varijante sa dvije glatke strane. Perforirani lesonit je pogodno sredstvo za vješanje alata.

4. Listovi debljine 3 i 6 mm.

5. Grubo (2 zelene pruge), Standardno (1 zelena pruga), Srednje (2 crvene pruge), Tvrdo (1 crvena pruga), S1S (jedna glatka strana), S2S (obe glatke strane).

6. Pristupačne i jeftin materijal, lak za obradu, relativno stabilan, lak za farbanje.

7. Standardni i grubi tipovi nisu otporni na vlagu, ne bruse dobro i ne drže dobro pričvršćivače. Njihove ivice se lako oštećuju.

1. Vlaknaste ploče srednje gustine (MDF)

2. Mješavina celuloznih vlakana sa sintetičkim smolama, komprimirana zagrijavanjem.

3. Odličan za izradu svjetiljki, ormarića, proizvoda za farbanje, završnih profila. Koristi se kao podloga za lijepljenje furnira i plastike.

5. Glavna sorta: Industrijska. Jeftine sorte su označene kao "B" ili "shop". Takođe klasifikovani po gustini: standardno - MD, niske gustine - LD.

6. Glatke površine, bez unutrašnjih ili vanjskih nedostataka, stabilne debljine. Lepo se lepi. Rubovi se lako obrađuju.

7. Teški materijal. Obični šrafovi ne drže dobro.

1. Šperploča od mekog drveta

2. Unakrsno lijepljeni slojevi furnira mekog drveta.

3. vrtna garnitura, vanjske zgrade i objekti, radionički namještaj, podloge za podove.

4. Limovi i ploče debljine 6; 10; 12; 16; 19 i 22 mm u dimenzijama 1220x2440 i 1225x2500 mm.

5. Razredi A, B, C, D (I, II, III, IV).

6. Jeftinije od šperploče tvrdo drvo drvo Na vrhunskoj šperploči, sloj furnira lica često ima prelep crtež teksture.

7. Zgodan izgledčesto skriva mnoge nedostatke. Niska krutost.

1. Laminirana šperploča

2. Šperploča sa dvostranim premazom od debelog papira impregniranog sintetičkim smolama.

4. Limovi i ploče debljine 6; 8; 10; 12; 16 i 19 mm sa dimenzijama 1220x2440 mm.

5. Klasificiran prema razredima na isti način kao i šperploča od tvrdog drveta. Spoljašnji slojevi (obloženi papirom) izrađeni su od furnira razreda B (II) ili A (I), unutrašnji slojevi su od furnira razreda C (III).

6. Glatke površine lako se farbaju. Jednostavan za obradu. Izdržljiv materijal, otporan na vremenske uslove.

7. Teški materijal. Ograničena dostupnost.

1. Dekorativna šperploča

2. Šperploča sa vanjskim slojevima furnira od vrijednih vrsta drveta.

3. Koristi se za izradu namještaja i uređenje interijera.

4. Debljina lima 3;6; 10; 12; 16 i 19 mm.

5. Razredi furnira na prednjoj strani: AA, A, B, C/D/E na stražnjoj strani: 1,2,3,4.

6. Stabilniji i jeftiniji od punog drveta. Bez vanjskih nedostataka na prednjoj strani. Predivan izgled.

7. Debeli listovi mogu biti teški. Tanak furnir se lako ošteti. Rubovi dijelova moraju biti prekriveni preklopima.

1. Šperploča od breze

2. Ljepljeno od tankih slojeva furnira. Skupe sorte nemaju unutrašnjih nedostataka.

3. Koristi se za izradu pribora, namještaja, fioka.

4. Listovi dimenzija 1525x1525 mm i debljine 4; 6; 5; 9; 12; 15 i 18 mm.

5. Sorte: AA, A, B, C, D.

6. Krutost, stabilnost, bez defekata. Dobro drži zavrtnje. Obrađene ivice su dekorativne.

7. Teški materijal. Vanjski slojevi su izrađeni isključivo od brezovog furnira.

1. Šperploča od jabuke

2. Američka sorta visokokvalitetne brezove šperploče sa vanjskim slojevima furnira od vrijednih vrsta drveta.

3. Koristi se na isti način kao evropska šperploča od breze, uglavnom u dekorativne svrhe.

4. Limovi i ploče debljine 6; 10; 13; 19; 25 i 32 mm sa dimenzijama 1220x2440 mm.

5. Nema gradacije po stepenu, ali se za vanjske slojeve koristi furnir razreda “B” ili “A”.

6. Krutost, stabilnost, bez defekata. Dobro drži zatvarač. Raznolikost furnira na prednjim stranama.

7. Ograničena dostupnost, visoka cijena.

1. Fleksibilna šperploča

2. Svi unutrašnji slojevi furnira su okomiti na vanjske, što omogućava da se šperploča savija preko vlakana vanjskog sloja.

3. Glavna upotreba kao osnova u izradi namještaja.

4. Listovi debljine 3 i 10 mm, dimenzija 1220×2440 mm. Po želji se izrađuju limovi i drugih debljina.

5. Savija se duž malih radijusa bez pucanja, ne zahtijeva parenje ili poprečno sečenje.

6. Zahvaljujući povećanoj fleksibilnosti, to vam omogućava da radite zaobljeni uglovi i dekorativne forme.

7. Ne primjenjuje se za opterećene konstrukcije Kvaliteta furnira na čeonim stranama nije standardizirana.

1. Uvijek pažljivo izmjerite debljinu limenih materijala prije odabira žljebova ili pera u susjednim dijelovima. Na primjer, debljina šperploče je često 0,3-0,8 mm manja od nominalne debljine.

2. Kada sečete limene materijale na testeru, postavite ih licem nagore da biste izbegli lomljenje. Prilikom rezanja kružnom testerom treba ih postaviti licem prema dolje.

Definicija čvrstoće označava sposobnost materijala da ne podlegnu razaranju kao rezultatu utjecaja vanjskih sila i faktora koji dovode do unutrašnjeg naprezanja. Materijali visoke čvrstoće imaju široku primjenu. U prirodi ne postoje samo tvrdi metali i izdržljive vrste drveta, već i umjetno stvoreni materijali visoke čvrstoće. Mnogi ljudi su uvjereni u to najviše izdržljiv materijal u svijetu je to dijamant, ali da li je zaista tako?

Opće informacije:

    Datum otvaranja: početak 60-ih;

    Otkrivači - Sladkov, Kudryavtsev, Korshak, Kasatkin;

    Gustina – 1,9-2 g/cm3.

Nedavno su naučnici iz Austrije završili rad na uspostavljanju održive proizvodnje karbina, alotropnog oblika ugljenika zasnovanog na sp-hibridizaciji atoma ugljenika. Njegovi pokazatelji čvrstoće su 40 puta veći od onih kod dijamanta. Informacija o tome objavljena je u jednom od brojeva naučnog štampanog časopisa „Materijal prirode“.

Nakon pažljivog proučavanja njegovih svojstava, naučnici su objasnili da se njegova snaga ne može porediti sa bilo kojim ranije otkrivenim i proučavanim materijalom. Međutim, proizvodni proces je naišao na značajne poteškoće: struktura karbina se formira od atoma ugljika skupljenih u duge lance, zbog čega se počinje raspadati tokom procesa proizvodnje.

Kako bi otklonili identificirani problem, fizičari sa javnog univerziteta u Beču stvorili su poseban zaštitni premaz u kojem je sintetiziran karbin. As zaštitni premaz korišćeni su slojevi grafena, stavljeni jedan na drugi i umotani u "termos". Dok su fizičari naporno radili da postignu stabilne forme, otkrili su da na električna svojstva materijala utiče dužina atomskog lanca.

Istraživači nisu naučili kako da izvuku karbin iz zaštitnog premaza bez oštećenja, pa se proučavanje novog materijala nastavlja, naučnici se vode samo relativnom stabilnošću atomskih lanaca.

Carbyne je malo proučena alotropska modifikacija ugljika, čiji su otkrivači bili sovjetski hemičari: A.M. Sladkov, Yu.P. Kudryavtsev, V.V. Korshak i V.I. Kasatochkin. Informacije o rezultatu eksperimenta sa Detaljan opis otkriće materijala 1967. godine pojavilo se na stranicama jednog od najvećih naučnih časopisa - "Izvještaji Akademije nauka SSSR-a". 15 godina kasnije, u američkom naučnom časopisu Science pojavio se članak koji je doveo u sumnju rezultate sovjetskih hemičara. Pokazalo se da bi signali koji se pripisuju malo proučenoj alotropskoj modifikaciji ugljika mogli biti povezani s prisustvom silikatnih nečistoća. Tokom godina, slični signali su otkriveni u međuzvjezdanom prostoru.

Opće informacije:

    Otkrivači – Geim, Novoselov;

    Toplotna provodljivost – 1 TPa.

Grafen je dvodimenzionalna alotropska modifikacija ugljika u kojoj su atomi spojeni u heksagonalnu rešetku. Uprkos visokoj čvrstoći grafena, debljina njegovog sloja je 1 atom.

Otkrivači materijala bili su ruski fizičari Andrej Gejm i Konstantin Novoselov. Naučnici nisu dobili finansijsku podršku u svojoj zemlji i odlučili su da se presele u Holandiju i Ujedinjeno Kraljevstvo Velike Britanije i Sjeverne Irske. Naučnici su 2010. godine dobili Nobelovu nagradu.

Na listu grafena, čija je površina jednaka jednom kvadratnom metru i debljini jednog atoma, mogu se slobodno držati objekti teški do četiri kilograma. Osim što je vrlo izdržljiv materijal, grafen je i vrlo fleksibilan. U budućnosti, od materijala s takvim karakteristikama bit će moguće tkati niti i druge strukture užadi koje nisu inferiorne čvrstoće od debelog čeličnog užeta. Pod određenim uvjetima, materijal koji su otkrili ruski fizičari može se nositi s oštećenjem kristalne strukture.

Opće informacije:

    Godina otvaranja: 1967;

    Boja – smeđe-žuta;

    Izmjerena gustina – 3,2 g/cm3;

    Tvrdoća – 7-8 jedinica po Mohsovoj skali.

Struktura lonsdaleita, otkrivenog u meteoritskom krateru, slična je dijamantu; oba materijala su alotropske modifikacije ugljika. Najvjerovatnije se kao rezultat eksplozije grafit, koji je jedna od komponenti meteorita, pretvorio u lonsdaleit. U vrijeme otkrića materijala, naučnici nisu primijetili visoku razinu tvrdoće, međutim, dokazano je da ako ne sadrži nečistoće, ni na koji način neće biti inferioran visokoj tvrdoći dijamanta.

Opće informacije o borovom nitridu:

    Gustina – 2,18 g/cm3;

    Tačka topljenja – 2973 stepeni Celzijusa;

    Kristalna struktura – heksagonalna rešetka;

    Toplotna provodljivost – 400 W/(m×K);

    Tvrdoća – manje od 10 jedinica po Mohsovoj skali.

Glavne razlike između wurtzit bor nitrida, koji je spoj bora i dušika, su termička i kemijska otpornost i otpornost na vatru. Materijal može imati različite kristalne oblike. Na primjer, grafit je najmekši, ali istovremeno i stabilan, koristi se u kozmetologiji. Struktura sfalerita u kristalnoj rešetki slična je dijamantima, ali je inferiornija u pogledu mekoće, dok ima bolju hemijsku i termičku otpornost. Ovakva svojstva wurtzit bor nitrida omogućavaju njegovu upotrebu u opremi za visokotemperaturne procese.

Opće informacije:

    Tvrdoća – 1000 H/m2;

    Čvrstoća – 4 Gn/m2;

    Godina otkrića metalnog stakla bila je 1960.

Metalno staklo je materijal visoke tvrdoće i neuređene strukture na atomskom nivou. Glavna razlika između strukture metalnog stakla i običnog stakla je njegova visoka električna provodljivost. Takvi materijali nastaju kao rezultat reakcije u čvrstom stanju, brzog hlađenja ili ionskog zračenja. Naučnici su naučili da pronađu amorfne metale, čija je čvrstoća 3 puta veća od čvrstine čeličnih legura.

Opće informacije:

    Granica elastičnosti – 1500 MPa;

    KCU – 0,4-0,6 MJ/m2.

Opće informacije:

    Čvrstoća na udar KST – 0,25-0,3 MJ/m2;

    Granica elastičnosti – 1500 MPa;

    KCU – 0,4-0,6 MJ/m2.

Maraging čelici su legure željeza koje imaju visoku udarnu čvrstoću bez gubitka duktilnosti. Uprkos ovim karakteristikama, materijal se ne drži oštrica. Legure dobivene toplinskom obradom su tvari s niskim udjelom ugljika koje svoju snagu preuzimaju od intermetalnih spojeva. Legura sadrži nikl, kobalt i druge elemente koji formiraju karbide. Ova vrsta visokolegiranog čelika visoke čvrstoće se lako obrađuje, zbog niskog sadržaja ugljika u svom sastavu. Materijal sa takvim karakteristikama našao je primenu u vazduhoplovstvu, koristi se kao premaz za kućišta raketa.

Osmijum

Opće informacije:

    Godina otvaranja – 1803;

    Struktura rešetke je heksagonalna;

    Toplotna provodljivost – (300 K) (87,6) W/(m×K);

    Tačka topljenja – 3306 K.

Sjajni, plavičasto-bijeli metal visoke čvrstoće pripada grupi platine. Osmijum, koji ima visoku atomsku gustinu, izuzetnu vatrostalnost, krhkost, veliku čvrstoću, tvrdoću i otpornost na mehanička opterećenja i agresivne uticaje okoline, ima široku primenu u hirurgiji, instrumentaciji, hemijskoj industriji, elektronskoj mikroskopiji, raketnoj i elektronskoj opremi.

Opće informacije:

    Gustina – 1,3-2,1 t/m3;

    Čvrstoća karbonskih vlakana je 0,5-1 GPa;

    Modul elastičnosti karbonskih vlakana visoke čvrstoće je 215 GPa.

Ugljik-ugljični kompoziti su materijali koji se sastoje od karbonske matrice, koja je zauzvrat ojačana karbonskim vlaknima. Glavne karakteristike kompozita su visoka čvrstoća, fleksibilnost i čvrstoća na udar. Struktura kompozitnih materijala može biti jednosmjerna ili trodimenzionalna. Zbog ovih kvaliteta, kompoziti se široko koriste u raznim oblastima, uključujući vazduhoplovnu industriju.

Opće informacije:

    Zvanična godina otkrića pauka je 2010.;

>Udarna čvrstoća mreže je 350 MJ/m3.

Prvi put je pauk koji plete ogromne mreže otkriven u blizini Afrike, na ostrvskoj državi Madagaskar. Ova vrsta pauka službeno je otkrivena 2010. godine. Naučnike su prvenstveno zanimale mreže koje su tkali artropodi. Prečnik krugova na potpornom navoju može doseći i do dva metra. Snaga Darwinove mreže premašuje onu sintetičkog kevlara koji se koristi u zrakoplovnoj i automobilskoj industriji.

Opće informacije:

    Toplotna provodljivost – 900-2300 W/(m×K);

    Tačka topljenja pri pritisku od 11 GPa – 3700-4000 stepeni Celzijusa;

    Gustina – 3,47-3,55 g/cm3;

    Indeks loma – 2,417-2,419.

Dijamant, u prevodu sa starogrčkog, znači "neuništiv", ali naučnici su otkrili još 9 elemenata koji su superiorniji od njega u pogledu snage. Unatoč beskrajnom postojanju dijamanta u običnom okruženju, na visokim temperaturama i inertnom plinu može se pretvoriti u grafit. Dijamant je standardni element (na Mohsovoj skali), koji ima jednu od najvećih vrijednosti tvrdoće. Za njega, kao i za mnoge drago kamenje, odlikuje se luminiscencijom, omogućavajući joj da sija kada je izložen sunčevoj svjetlosti.

Limeni građevinski materijali su ploče koje imaju određene dimenzije, od kojih se izrađuju različitih materijala korišćenjem različitih tehnologija. Limeni materijali se koriste kako u građevinarstvu tako i u završni radovi Oh. Osim toga, materijal od lima može se koristiti za izgradnju pregrada ili za utjelovljenje različitih dizajnerskih ideja. Rad s ovim građevinskim materijalom nije posebno težak, a njegova pravilna obrada će osigurati minimalnu količinu otpada tokom procesa građevinski radovi. Montaža ploča na strop ili zid vrši se pomoću posebne letvice od koje se izrađuje metalni profil ili drvene grede. Pričvršćivači se izrađuju pomoću samoreznih vijaka. Polaganje pločastih materijala na pod vrši se pomoću posebnog građevinskog ljepila.

Ispod su glavne vrste pločastih građevinskih materijala.

Drvna vlakna ploča)

Drvna vlakna ploča) ili lesonita- kompresovano pod uticajem visoke temperature piljevinu i sitne drvene strugotine koristeći poseban dodatak za lijepljenje. Dodatak služi kao vezivna komponenta, čiji je sadržaj prilično nizak. Ovaj faktor klasifikuje ploče od vlakana kao ekološki prihvatljiv građevinski materijal. Vlaknaste ploče su materijal koji se može koristiti u prostorijama sa niskom vlažnošću. Ne može se koristiti u vlažna područja. Najčešće se koristi za izravnavanje podova i zidova, kao i u proizvodnji namještaja. Listovi imaju debljinu od 3,2-5 mm.

Drvena laminirana ploča (šperploča)- materijal na bazi furnira. Posebnost ove vrste pločastog materijala je u tome što se slojevi furnira postavljaju okomito jedan na drugi i spajaju presovanjem uz uvođenje vezivne komponente. Materijal je visoke čvrstoće i higroskopan. Koristi se za izradu namještaja, zidova i temelja zgrada podovi. Ploča od šperploče ima debljinu od 4 do 24 mm.

Plate orijentisan-pahuljica (OSB)

Plate orijentisan-pahuljica (OSB) - izrađuje se od tankih strugotina dužine do 150 mm presovanjem, uz uvođenje dodatnih komponenti. Komponente su smole, borna kiselina, sintetički vosak. Odnosi se na prilično izdržljive vrste pločastih građevinskih materijala. Koristi se prilikom izvođenja krovopokrivački radovi, prilikom izgradnje okvirno panelnih kuća. Jedan list ima debljinu od 9-10 mm. Postoje tri vrste OSB ploča: lakirani, laminirani i pero i utor.

Gipsane ploče list)

Gipsane ploče list) je najčešći limeni materijal čija je osnova gips, obostrano oblijepljen kartonom. Koristi se kako u građevinarstvu tako i u završnoj obradi pojedinačnih prostorija. List je debljine 7-12 mm. Postoji nekoliko tipova gipsane ploče: otporan na vlagu (GKLVO), otporan na vatru (GKLO), otporan na vlagu (GKLV), običan (GKL). Najčešće se koriste u izgradnji pregrada i spuštenih stropnih konstrukcija, kao i za izravnavanje zidova.

Gipsana vlakna list)

Gipsana vlakna list) je građevinski materijal koji sadrži gips sa otopljenim celuloznim otpadnim papirom. Razlikuje se od gipsane ploče povećanom čvrstoćom. Područje primjene: suha podna košuljica, izrada unutrašnjih pregrada, spušteni plafon. GVL je jednostavan za upotrebu i lak za doradu. List je debljine 10-12,3 mm.

Staklo-magnezijum list)

Staklo-magnezijum list) - pločasti završni materijal na bazi magnezijskog veziva. Visoka čvrstoća, zvučna izolacija, elastična. Odnosi se na limove otporne na vatru. Pogodan za završnu obradu i mašinska obrada. Koristi se u vlažnim prostorijama kao podloga za podove, kao materijal za oblaganje plafona, za izravnavanje zidova i za postavljanje unutrašnjih pregrada.

Vlaknaste ploče (MDF)

Plate drvena vlakna sa prosjek gustina(ili skraćenica za Vlaknaste Ploče srednje gustine) - napravljene presovanjem drvene sječke (suhi metod) ispod visokog pritiska i temperaturu. As ljepljivi sastav koriste se karbidne smole. Koristi se za završnu obradu namještaja, uređenje unutarnjih vrata, te kao ukrasna završna obrada.

Plate woody-pahuljica)

Plate woody-pahuljica) - materijal napravljen od krupne drvene sječke, spojenih ljepilom pod utjecajem prese. Ovaj građevinski materijal je jednostavan za obradu i ima nisku cijenu u usporedbi s drugim pločastim materijalima. Paneli za unutrašnju dekoraciju izrađeni su od iverice. Nedostatak je što je prilično teško koristiti pričvršćivače tokom instalacije. Samorezni vijci i samorezni vijci su slabo zašrafljeni.

Gipsane iverice ploča)

Gipsane iverice ploča) je izdržljiv materijal koji se proizvodi presovanjem gipsa sa drvnom sječkom bez upotrebe ljepila ili smola. Metoda polusuhe proizvodnje uključuje dodavanje vode i ravnomjerno nanošenje strugotine po cijeloj površini. Ovo se radi u cilju povećanja nosivost dizajni. GSP se odnosi na ekološki prihvatljive, bezbedne građevinske materijale. Gustina lima je 1250 kg/m3. Koristi se za oblaganje unutrašnji zidovi, plafon, pod, ugradnja unutrašnjih pregrada. Kombinacija gipsa i drvne sječke u GSP-u daje materijalu svojstva kao što su: dobra zvučna izolacija (do 32-35 dB), održavanje ravnoteže izmjene vlage u prostoriji, otpornost na udar, nezapaljivost i visoka čvrstoća. Prednja strana ploče je lagana i glatka površina. Debljina lima 8-12 mm. Razlikovati sledeće vrste GSP: običan i otporan na vlagu (GSPV).

Pročitajte više o SHG-u: Primjena, radne karakteristike i karakteristike gipsanih iverica (GSP)

Cement-pahuljica ploča)

Cement-pahuljica ploča) je građevinski proizvod visoke čvrstoće, otporan na vlagu, proizveden kombinacijom cementa i tankih drvenih strugotina. Dodatna komponenta je hemijski aditiv koji redukuje štetnih efekata strugotine na cementu. Ovaj materijal odlikuje izdržljivost, dobar zvuk i termoizolaciona svojstva. Navedeni faktori omogućavaju korištenje ploča kao materijala za oblaganje zidova, kako unutar tako i izvan zgrade u različitim klimatskim uvjetima. DSP je jednostavan za rad i obradu, baš kao i drvo. Istina, za razliku od potonjeg, DSP nije podložan utjecaju insekata, glodara i gljivičnih bakterija. Cement pruža dobru otpornost na vatru. A drvena strugotina sprječava pucanje ploče od mraza ili visokih temperatura zraka.

Aquapanel

Aquapanel- otporan na vlagu, lim, kompozitni materijal, čija je osnova cement (bez azbesta) i mreža od stakloplastike. Kao dodatak koristi se mineralno punilo - fina ekspandirana glina, koja djeluje kao "jezgro". Tkanina od fiberglasa se postavlja u ravnomjernom sloju po cijeloj površini panela. Rubovi građevinskog materijala imaju zaobljen oblik. Proizvod je ekološki prihvatljiv zbog odsustva azbesta i organska materija. Područje primjene - završni radovi unutar i izvan prostora (fasade, obloge, pregrade). Ploča je veoma otporna na mehanička opterećenja i visok nivo vlažnosti vazduha, tako da se neće deformisati tokom rada. Materijal nije podložan truljenju. Rubovi akvapanela su obrubljeni, a ivice su ojačane. Debljina limenog materijala je 12,5 mm.

Pročitajte više o Aquapanel-ima: Primjena aqua panela, karakteristike rada i tehničke karakteristike

Azbestni karton (Azbestni karton)- građevinski materijal koji se proizvodi na bazi krizolitnog azbestnog vlakna, uz dodatak vezivnog elementa (škrob). Ovaj tip Materijal lima je otporan na vatru, ima izolaciona svojstva, visoku mehaničku čvrstoću, alkalnu otpornost i izdržljivost. Listovi azbestnog kartona koriste se za zaštitu od požara i toplinsku izolaciju, za brtvljenje spojeva opreme i komunikacija. Postoje tri tipa: KAON-1, KAON-2 - opće namjene; KAP - odstojnik. Način polaganja na izoliranu površinu ne zahtijeva posebne radne vještine ili upotrebu posebnih alata. Debljina lisnog materijala je 1,3-10 mm u zavisnosti od vrste.

Azbest-cement elektrotehnike board) - pločasti materijal na bazi cementa. To je izdržljiva ploča ili ploča. Ova vrsta pločastog materijala ima povećanu otpornost na toplinu i otpornost na visoki napon. Koristi ACEID as završni materijal za peći, za proizvodnju električnih ploča, električnih pećnih ograda itd. Odnosno, odakle visoka čvrstoća i zaštita visokog napona. Koriste se i za završnu obradu fasade zgrade i izradu građevinskih pregrada. Koristi se kao materijal za zvučnu izolaciju. Gotovo ne dozvoljava vodu da prođe i struja. Koristi se kao osnova za električne mašine i aparate, u proizvodnji lonaca i indukcijske peći, kućišta za lučne žljebove. Debljina aceida može biti od 6 do 40 mm. Obavezno specijalni alat za rezanje.

Pročitajte više o Atseidu: Osobine i opseg primjene azbest cementne ploče (Aceid)

Emajlirano staklo (EMALIT, STEMALIT)

Emajlirano staklo (EMALIT, STEMALIT) - staklo otporno na agresivne sredine (kiseline, alkalije), jednostrano premazano emajliranom bojom. Na staklenu površinu nanosi se boja raznih boja, nakon čega se kaljuje. Proizvod nije izložen visokoj vlažnosti, ima fizičku otpornost na habanje (ogrebotine) i mehaničku čvrstoću. Prilično se koristi u fasadnom i unutrašnjem zastakljivanju, kao funkcionalni ili dekorativni element. Koristi se za oblaganje zgrada (iznutra i izvana); proizvodnja opreme, namještaja, zidne ploče, potpuno staklena vrata; ugradnja unutrašnjih pregrada.

Pročitajte više o emajl staklu: Emajlirano staklo (Stemalit)

Zaključak. U članku su prikazane glavne vrste i karakteristike limenih materijala koji se koriste u građevinarstvu i popravci, a također se ukazuje na područje njegove najveće primjene i metode obrade svake od gore opisanih vrsta.