Физические свойства. Величина физических свойств устанавливается методами различных измерений с применением специальной аппаратуры

Величина физических свойств устанавливается методами различных измерений с применением специальной аппаратуры, а иногда и эталонов.

П л о т н о с т ь – масса единицы объема материала, представляю­щая величину:

,

где ρ – плотность, кг/м³,

m – масса материала, кг,

V – объем материала, м³.

Значения плотности конструкционных материалов находятся в широ­ких пределах: 5 кг/м³ (пенополиуретан) - 22600 кг/м³ (Оs).

Т е м п е р а т у р а п л а в л е н и я может достигать 3416°С (W); органические полимеры характеризуются эксплуатационной тер­мостойкостью, которая у полимеров общего назначения не превышает 260°С (фенилон).

Т е м п е р а т у р н ы й к о э ф ф и ц и е н т линейно­го расширения (ТКЛР) определяется выражением:

,

где α - коэффициент линейного расширения, °С,

l₁ - длина изделия при начальной температуре, мм,

l₂ - длина изделия при конечной температуре, мм,

t₁ – начальная температура, °С,

t₂ – конечная температура, °С.

Органические полимеры обладают большим коэффициентом линейного расширения, например, у полиэтилена его величина составляет 100·10^-6 °С^-1; у металлов его значения намного меньше – 12·10^-6 °С у Fe.

Т е п л о п р о в о д н о с т ь характеризуется коэффициентом теплопроводности k, который определяет количество тепловой энергии, прошедшей в 1 с через слой данного материала толщиной в 1 м, площадью 1 м² при разности температур поверхностей слоя 1°С. Органические полимеры обладают малой теплопроводностью около 1 Вт/м·°С, наибольшей теплопроводностью k = 418,7 Вт/м · град обладает Ag.

У д е л ь н о е э л е к т р о с о п р о т и в л е н и е r₁ измеряется в Ом·м и характеризует сопротивление проводника площадью поперечного сечения 1м², длиной 1м. Наибольшим удельным сопротивлением обладают органические и неорганические диэлектрики, у которых r₁ превышает 10_­­­¹⁰ Ом·м, специальные металлические сплавы для нагревательных элементов, например нихром, имеют величину r₁ порядка 1,1·10^-6 Ом·м.

У д е л ь н а я э л е к т р о п р о в о д и м о с т ь l оценивается в См/м (сименс на метр) и является величиной, обратной удельному сопротивлению – l =1/r₁. Наибольшей удельной электропроводимостью обладают металлы, из них самая высокая электропроводимость у Ag – l = 61,7 · 10⁶ См/м.

Д и э л е к т р и ч е с к а я п р о н и ц а е м о с т ь (относительная) e характеризует степень поляризации материала-диэлектрика и представляет соотношение между силой взаимодействия электрических зарядов при наличии данного материала в межзарядном промежутке и силой их взаимодействия в вакууме. Органические диэлектрики типа полиэтилена, полиамидов обладают величиной проницаемости от 2 до 5, керамика имеет диэлектрическую проницаемость до 150.

М а г н и т н а я п р о н и ц а е м о с т ь (относительная) m определяет магнитные свойства вещества и характеризуется соотношением между силой, действующей на движущиеся заряды и проводники с током в данной среде, и силой, действующей на них в вакууме. Ее величина может быть несколько меньше 1 у веществ-диэлектриков (например, для Bi значение m=0,999824), немного больше 1 у веществ-парамагнетиков (у Pt величина m=1,00036) и во много раз больше 1 у ферромагнетиков (для Fe значение m=10000).

Дата добавления: 2014-10-31