Фізико-хімічні властивості

Термічне розширення характеризує здатність матеріалу змінювати свої розміри при зміні температури. Це важливо при оцінці якості виробів, що перебувають в умовах зміни температури. Це можуть бути вимірювальні прилади, точні механізми і т.д. При різній зміні розмірів може відбутися руйнування виробів, зміниться точність показання приладів. Термічне розширення враховується при характеристиці двошарових матеріалів і готових виробів. Показником термічного розширення матеріалів є відносний темпе -ратурний коефіцієнт, величину якого враховують при одержанні кольорового скла, емалюванні металевого посуду, нанесенні глазурі на порцелянові і фаянсові вироби, і т.д.

Відносний температурний коефіцієнт залежить від хімічної сполуки, ступеня однорідності речовини й наявності домішок.

Поглинають лінійний і об'ємний температурний коефіцієнт у певному інтервалі температури. Температурний коефіцієнт лінійного розширення обчислюється з відношення:

α – відносний температурний коефіцієнт лінійного розширення – зміни довжини тіла при зміні температури на 1^о С

Аналогічно обчислюється й температурний коефіцієнт об'ємного розширення:

Визначення температурного коефіцієнта на приладах дилатометрах. Наприклад, α для кварцу, при зміні температури від 0 до 100^ос має значення 0,55-1,0, скла - 5,2-1,0, алюмінію - 22,5-24,5, гуми - 70. Температурний коефіцієнт розширення негативно впливає на термічну стійкість матеріалів. Матеріали з високим температурним коефіцієнтом розширення руйнуються при незначних коливаннях температур, наприклад скло, за винятком чистого кварцового й загартованого скла.

Термічна стійкість - це здатність матеріалу або виробу зберігати свої властивості при різких змінах температури в певних межах. Для ряду органічних матеріалів і готових виробів термічна стійкість ототожнюється з теплостійкістю, тобто здатністю витримувати дія високих температур. Термостійкість - важливий показник якості товарів, які в процесі служби піддаються то різкому нагріванню, то різкому охолодженню. Термостійкість характеризує довговічність виробу, від неї залежить режим технологічної обробки при виготовленні й можливість використання цих виробів у різних умовах. Термічна стійкість виробів залежить від хімічної й мінералогічної складу, однорідності, межі міцності, температурного коефіцієнту розширення, коеф. теплопровідності, коефіцієнта теплоємності, а також модуля пружності, пористості.

Більш термічно стійкими є тонкостінні вироби із плавними переходами й однаковою товщиною. Термічна стійкість тим вище, чим вище теплопровідність, механічна міцність і нижче модулі пружності й температурний коефіцієнт розширення. При високому температурному коефіцієнті розширення, при різких коливаннях температури в матеріалі виникають внутрішні напруження, що призводять до руйнування виробу. Матеріали, однорідні по сполуці, є більш термостійкими. З підвищенням пористості матеріалу, якщо при цьому не знижується міцність, термічна стійкість збільшується. Матеріали з низьким модулем пружності легше переносять різкі нагрівання й охолодження без руйнування.

Термічна стійкість виробів або матеріалів визначається в характерних умовах і характеризується кількістю теплозмін у певному інтервалі температур або величиною температури, що витримує виріб без руйнування й зниження основних властивостей. За теплозміну приймається один цикл нагрівання й охолодження виробу. Чим більше теплозмін витримує виріб, тим вище його термостійкість.

Для визначення термостійкості використається метод постійних або зростаючих інтервалів температури.

Менш стійкими до змін температур є товари силікатного походження, що пов'язані з переходом кремнезему з однієї модифікації в іншу, зі змінами об'єму.

Оптичні властивості - властивості предметів, що сприймаються людиною в зоровому відчутті. До них відносять кольори, блиск, переломлюваність світла й ін. оптичні властивості. Займають одне з основних місць в эстетичній оцінці якості товарів.

Світловий потік падаючи на непрозоре тіло, частково поглинається, а частково відбивається. Прозорі тіла не тільки відбивають і поглинають промені, але й пропускають світловий потік. Кількісно відбиття, поглинання й пропускання світлового потоку оцінюється відповідним коефіцієнтом - відбиття, поглинання й пропускання. Сума всіх цих коефіцієнтів дорівнюють одиниці. Ці коефіцієнти широко застосовують при оцінці оптичних властивостей виробу.

Залежно від характеру відбиття світла, тіла набувають ахроматичного або хроматичного кольору. Ахроматичні кольори (від білого до чорного) тіло здобуває в тому випадку, якщо воно відображає промені всіх довжин видимого спектра в однаковому співвідношенні. Якщо відбиття світла відбувається вибірково, тобто коефіцієнт відбиття світлових променів різних довжин хвиль неоднаковий, то тіло набуває хроматичних кольорів. Ахроматичні кольори розрізняють по ступеню відбиття світла. Поверхні тіл повністю відбивають світло ідеально білих кольорів. Практично до них наближаються спресовані пластинки сірчанокислого берію й окису магнію, що відбивають 98% падаючого світла. Вони приймаються як еталони при визначенні.

Ідеально чорне тіло поглинає всі падаючі промені. До нього наближаються кольори чорного оксамиту, що поглинає 99,5% падаючих променів. Вся шкала ахроматичних кольорів включає до 300 щаблів світла. Розподіл на щаблі зумовлений межею чутливості ока людини. У товарознавстві при зоровій оцінці ахроматичних кольорів, звичайно використають сім укрупнених кольорів: Яскраво-білі, білі, ясно-сірі, середньо сірі, темно-сірі, чорні й глибоко-чорні.

Характер і ступінь відбиття світла графічно виражається на спектрофотометрі в діаграмах.

Як видно з Рис 1 ахроматичний колір позначений горизонтальною прямою, яка вказує, що відбиття світла відбувається в рівному співвідношенні незалежно від довжини хвилі, а хроматичний у вигляді кривих, вершини яких лежать в області тих довжин хвиль, які відбиваються (у не матеріалів, що просвічуються) або пропускаються(у матеріалів, що просвічуються) або пропускаються (у тих, що просвічуються в більшому ступені вибірково, що відбивають поверхні, або вибірково проникне світло тіло будуть представляти пофарбованими в ті кольори, що відповідає максимуму відбиваних або спектральних квітів, що пропускають).

Дата добавления: 2014-10-17