可延展性是物质的物理性质,其特征在于允许物体或物体在力的作用下变形而不会在过程中破裂。此动作可以是锤击,爆震,液压机或滚筒的压力。通过任何将材料弄平成薄片的方法。
然后,在日常生活中以一种臭名昭著的方式观察到可延展性,但同时却未被注意到。例如,铝箔代表了这种金属的可塑性,因为铝箔非常薄且易变形,是我们自己动手制作的。
可延展的金属或合金允许单板或板的设计覆盖复合墙或结构。资料来源:Pxhere。
因此,识别材料延展性的粗略方法是观察是否已制成板材,薄板,薄板或饰面。它们越薄,就自然会认为它们越具有延展性。
此属性的另一种可能的定义是将材料机械还原为2D实体而不会破裂或破裂的能力。因此,我们说的是塑性行为,通常在金属和合金以及某些聚合材料中进行研究。
如何确定延展性?锤子和按钮
材料的延展性可以使用锤子和必要时使用的割炬定性确定。从不同金属,合金或聚合材料(硅,橡皮泥等)的球体开始,它们会受到锤击,直到以片状或纽扣状充分软化为止。
较易软化而无裂纹或球体裂纹的材料在室温下更具延展性。如果当我们撞击金属球时,它会从侧面释放小碎片,据说它的结构不能抵抗压力,并且不能变形。
有些材料在室温下不太容易延展。通过用耐高温的炬管加热球体来重复该实验。将会发现,现在有一些金属或合金变得更具韧性。现象广泛用于冶金工业。
这些按钮越薄,显示的骨折越少,它们的延展性就越强。如果可以量化锤子施加的压力,那么我们将获得通过此实验获得的此类金属的可塑性的绝对值,而无需借助其他设备。
与硬度和温度的关系
铝是可锻材料。
从上一节中可以看出,通常,材料的温度越高,其延展性也将越高。出于这个原因,金属被炽热地加热,以便它们可以变形为卷,板或片。
同样,可延展性通常与硬度成反比:较高的硬度意味着可延展性较低。
例如,假设其中一个领域是钻石。不管您用喷灯加热多少,在第一次敲打锤子时,晶体都会破裂,因此无法通过这种方法制作出菱形纽扣。硬质材料还具有脆性的特征,这与韧性或抗性相反。
因此,在锤子轻微击打时破裂的球体更硬,易碎且延展性较小。
金属键的作用
为了使物体具有延展性,尤其是金属,其原子必须能够响应压力而有效地重排自身。
离子化合物像共价晶体一样,具有相互作用,可以防止它们在压力或撞击后重新建立。位错或晶体缺陷变大,最终出现裂缝。并非所有金属和聚合物都如此。
就金属而言,延展性是由于其金属键的独特性。它的原子由一堆电子束缚在一起,这些电子束穿过晶体到达其极限,因此它们无法从一个晶体跳到另一个晶体。
他们发现的晶粒越多,金属将越硬(耐被另一表面刮擦),因此延展性就越差。
金属晶体中的原子排列成行和列,由于它们的电子迁移率并取决于压力的方向(它作用在哪个轴上),它们能够一起滑动。但是,一排原子不能从一个晶体滑到另一个晶体。即,其边缘或晶界抵抗这种变形。
温度和合金化的影响
从原子的角度来看,温度的升高有利于晶粒之间的结合,因此有利于原子在压力下的滑动。这就是为什么温度会增加金属的延展性的原因。
类似地,当金属合金化时会发生这种情况,因为新的金属原子降低了晶界,使晶体彼此靠近并允许更好的内部位移。
可延展材料的例子
银的可延展性使其能够变形以制造硬币。资料来源:
并非所有在2D模式下观察到的材料都必须具有延展性,因为它们已经以获取这些形状或几何形状的方式进行了切割或制造。这是因为可延展性往往主要集中在金属上,而在较小程度上集中在聚合物上。可延展金属,材料或混合物的一些示例是:
-铝
-银
-铜
-锡
-铁
-钢
-印度
-镉
-镍
-铂
-金
-黄铜
-青铜
-镀镍合金
-热玻璃
-粘土
-有机硅
-泥(煮之前)
-面团粉
其他金属,例如钛,需要高温才能延展。而且,铅和镁是不太易延展的金属的例子,scan和也是。
请注意,玻璃,黏土装饰品和木头是可延展材料。但是,玻璃和黏土都经历了可延展的阶段,可以赋予其2D图形(窗户,桌子,标尺等)。
对于金属,确定它们是否具有相对可塑性的一个很好的观察是,查明是否可以用它们及其合金制造硬币。如黄铜,青铜和银币。
参考文献
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