Основные физико-механические свойства конструкционных материалов

Объемная масса - это масса единицы объема материала с учетом содержащихся в нем пор, включений и т.п. Объемная масса опре­деляется отношением массы к объему в соответствующих едини­цах, например, кг/м³; т/м³; г/см³ и т.п.

Плотность материала - это масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии или содержание твердого вещества в единице объема. Иногда этот показатель называют удельной мас­сой. Единицы измерений те же, что и для объемной массы.

Пористость показывает степень заполнения материала пора­ми и определяется отношением объема пор к общему объему ма­териала, измеряется в процентах.

Механические характеристики показывают способность ма­териала противостоять внешним силовым воздействиям. Прочность характеризует способность материала сопротивляться разрушению под действием сил, вызывающих деформации и внутренние напря­жения в материале. Под влиянием этих сил материал может под­вергаться сжатию, растяжению, кручению, изгибу, срезу. В общем виде прочность можно определить как отношение силы к площади материала. Единицами измерения являются Па, МПа, иногда проч­ность указывается в кгс/см², кгс/м².

Твердость характеризует способность материала сопротив­ляться проникновению в него другого материала, измеряется в спе­циальных единицах по шкале твердости.

Истираемость характеризует сопротивление действующим на материал нагрузкам, вызывающим его постепенное разрушение с поверхности путем отрыва и удаления мелких частиц. Величина истираемости характеризуется потерей массы материала на еди­нице площади, подвергаемой истиранию.

Сопротивление износу определяется комплексной оценкой фак­торов, например, одновременному сопротивлению ударным нагруз­кам и истиранию.

Водопоглощение - это максимальное количество влаги, кото­рое может поглотить материал при полном водонасыщении. Водо­поглощение материала зависит от степени заполнения различного вида пор, имеющихся в материале, влагой. Определяется отноше­нием разности весов влажного и сухого образца к весу сухого об­разца (весовая влажность) или объему образца (объемная влажность) и измеряется в процентах.

Гигроскопичность характеризует способность материала по­глощать влагу из окружающей среды, например, паров воды из воз­духа.

Водопроницаемость материала - это способность его пропус­кать воду под давлением через определенную толщу материала. Она характеризуется количеством влаги, проходящей через едини­цу площади образца (например, 1 см²) за единицу времени.

Влажность характеризуется количеством влаги, содержащей­ся в материале. Она измеряется отношением разности масс полно­стью насыщенного образца и сухого к массе сухого образца, выраженным в процентах. Влажность нормируется для ряда мате­риалов, исходя из условий эксплуатации.

Теплоемкость показывает, какое ко­личество тепла поглощается им при нагревании. Она характеризу­ется удельной теплоемкостью, то есть количеством тепла, необходимого для нагревания единицы массы материала (1 кг) на один градус.

Теплопроводность характеризует способность передавать теп­ло через толщу материала от одной поверхности к другой. Измеря­ется теплопроводность в Вт/м-К° или ккал/м ч °С.

Под теплоустойчивостью понимается способность материала сохранять тепло.

Способность материала выдерживать определенное время воздействие высоких температур и не разрушаться характеризу­ется огнестойкостью. Этот показатель определяется количеством времени сопротивления материалов температурным воздействиям.

Сопротивление материала длительному воздействию высоких температур характеризуется огнеупорностью, определяемой диа­пазоном температур, при эксплуатации в котором материал не те­ряет своих свойств.

Химическая стойкость характеризует способность материа­лов противодействовать разрушительному воздействию химичес­ких веществ, контактирующих с материалом.

Под долговечностью понимается способность материала со­хранять свои свойства в условиях эксплуатации под комплексным воздействием внешних факторов. Она оценивается в единицах вре­мени (например, в годах).