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内容、特性、例、実験における延性
の 延性 伸張張力の前にそれらが変形することを可能にするのは材料の技術的特性である。すなわち、細長い部分の中央のどこかに早期の骨折が発生することなくその両端を分離することである。材料が長くなるにつれて、その断面積は減少し、薄くなります.
したがって、延性材料はそれらに糸状の形態（ワイヤ、ケーブル、針など）を与えるように機械的に加工される。ミシンでは、コイル状の糸を持つコイルが延性材料の一般的な例です。さもなければ、織物繊維はそれらの特徴的な形を獲得することができなかったでしょう.
材料の延性の目的は何ですか？道具、宝石類、玩具の開発を問わず、長距離または魅力的なデザインをカバーする能力。または電流などの流体の輸送用.
最後の用途は、材料、特に金属の延性の重要な例です。細い銅線（上の画像）は電気の良導体であり、金やプラチナとともに、その動作を保証するために多くの電子機器で利用可能です。.
いくつかの繊維は非常に細かく（ほんの数マイクロメートルの厚さで）、詩的な表現「金色の髪」はすべての本当の意味を帯びています。同じことが銅と銀にも言えます.
入射引張力を打ち消すための分子または原子の再配列がなければ、延性はあり得ない特性であろう。そしてそれが存在しなければ、人は決してケーブル、アンテナ、橋を消し、世界は電灯なしで暗闇の中にとどまることはなかったでしょう（他の無数の結果に加えて）.
索引
- 1延性は何ですか？?
- 2プロパティ
- 3延性金属の例
- 3.1粒径と金属の結晶構造
- 3.2金属の延性に及ぼす温度の影響
- 4子供と青年のための延性を説明するための実験
- 4.1チューインガムと粘土
- 4.2金属によるデモンストレーション
- 5参考文献
延性は何ですか?
展性とは異なり、延性はより効率的な構造的再配置に値する.
なんで？表面張力が大きいほど、固体は分子や原子を滑らせてシートやプレートを形成する手段が増えます。一方、張力がますます小さくなる断面に集中するとき、分子スリップはこの力を打ち消すためにより効率的でなければなりません。.
すべての固形物または材料がそれを行うことができるわけではないので、そのためそれらは引張試験を受けると壊れます。延性材料のものは円錐形または尖っているが、伸張の兆候であるが、得られた破断は平均水平方向である。.
延性材料はまた応力点を越えて破断することができる。熱が分子スライドを促進しそして促進するので（これはいくつかの例外があるが）、温度が上昇すればこれを増加させることができる。この地すべりのおかげで、材料は延性を示し、延性があります。.
ただし、材料の延性には、湿度、熱、不純物、力のかけ方など、他の変数も含まれます。例えば、新たに溶融したガラスは延性があり、糸状の形態をとる。しかし冷却すると脆くなり、機械的衝撃を加えると壊れる可能性があります。.
プロパティ
延性材料は、それらの分子配列に直接関連するそれら自身の特性を有する。この意味では、硬い金属棒と湿った粘土棒は、たとえそれらの特性が大きく異なるとしても延性があり得る。.
しかし、それらはすべて共通点があります。解体する前の塑性的な振る舞いです。プラスチックと弾性体の違いは何ですか?
弾性物体は可逆的に変形します。これは最初は延性材料で起こります。しかし、引張力は増加し、変形は不可逆的になり、物体は塑性になります.
この時点から、ワイヤまたはスレッドは明確な形状をとります。連続的な延伸の後、その横断面は非常に小さくなり、そして引っ張り応力が高すぎるので、その分子スライドはもはやテンションを打ち消すことができず、そして破壊することになる。.
金の場合のように材料の延性が非常に高い場合、１グラムの厚さで、１グラムで、６６キロメートルまでの長さのワイヤを得ることができる。.
塊から得られたワイヤが長くなればなるほど、その断面積は小さくなります（かなりの太さのワイヤを作るためにたくさんの金がなければ）。.
延性金属の例
金属は無数の用途を有する延性材料の一つです。トライアドは金、銅、プラチナの金属で構成されています。一つは金色、もう一つはピンクがかったオレンジ色、そして最後の銀色です。これらの金属に加えて、より低い延性の他のものがあります：
-鉄
-亜鉛
-黄銅（および他の金属合金）
-金
-アルミ
-サマリウム
-マグネシウム
-バナジウム
-鋼（炭素組成やその他の添加剤によっては延性が影響を受ける可能性があります）
-銀
-すず
-鉛（ただし特定の狭い温度範囲内）
以前の実験的な知識なしに、どの金属が本当に延性であるかを保証することは困難です。その延性は純度と添加剤が金属ガラスとどのように相互作用するかによって異なります.
結晶粒のサイズおよび結晶の配置などの他の変数も考慮される。さらに、金属結合、すなわち「海の電子」に含まれる電子および分子軌道の数も重要な役割を果たします。.
これらすべての微視的および電子的変数の間の相互作用は延性を多変量解析で深く取り扱わなければならない概念にします。そして、あなたはすべての金属のための標準的な規則の欠如を見つけるでしょう.
この理由から、2つの金属は、非常に似通った特性を持っていますが、延性がある場合とない場合があります。.
粒径と金属の結晶構造
粒子は、それらの三次元配列において顕著な不規則性（ギャップ）を欠く結晶部分である。理想的には、それらは完全に対称的であるべきであり、それらの構造は非常によく定義されている。.
同じ金属の各粒子は同じ結晶構造を持っています。すなわち、コンパクトな六方晶系構造を有する金属、ｈｃｐは、ｈｃｐ系を有する結晶を有する粒子を有する。これらは、牽引力または伸張力の前に、それらが大理石で構成された平面であるかのように互いに滑り合うように配置されている。.
一般に、小さな粒子で構成される平面が滑るとき、それらはより大きな摩擦力を克服しなければなりません。それらが大きい場合、彼らはもっと自由に動くことができます。事実、研究者の中には、結晶粒の制御された成長を通して特定の合金の延性を改良しようと努める人もいます。.
一方、結晶構造に関しては、通常、結晶系fcc（面心立方, または面を中心とした立方体が最も延性があります。一方、bcc結晶構造を持つ金属（立方体, 面を中心とした立方体）またはhcpは、延性が低い傾向があります。.
たとえば、銅と鉄の両方がfcc配置で結晶化し、亜鉛とコバルトよりも延性が高く、両方ともhcp配置である.
金属の延性に及ぼす温度の影響
熱は材料の延性を減少または増加させる可能性があり、例外は金属にも適用されます。しかしながら、一般的な規則として、金属を軟化させながら、それらを破壊することなくそれらを糸に変えるための設備が大きくなる。.
これは、温度が上昇すると金属原子が振動し、その結果粒子が一体化するためです。つまり、いくつかの小さな粒子が結合して大きな粒子を形成します。.
より大きな粒子では、延性が増加し、そして分子スライドはより少ない物理的障害に直面する。.
子供と青年のための延性を説明するための実験
微視的に分析し始めると、延性は非常に複雑な概念になります。それで、あなたはどのようにそれを子供と青年に説明しますか？好奇心旺盛な目の前ではできるだけ単純に見えるように.
チューインガムと粘土
これまで金属と溶融ガラスについて話してきましたが、他にも非常に延性のある材料があります。チューインガムと粘土です。.
チューインガムの延性を証明するためには、2つの塊をつかみそしてそれらを伸ばし始めることで十分です。左側に1つ、右側にもう1つです。その結果、チューインガムの吊り橋が完成します。手で混練しない限り、元の形状に戻ることはできません。.
しかし、橋が最終的に壊れる（そして床がガムで汚れてしまう）ようになるでしょう。.
上の画像では、穴のあいた容器を押す子供がどのようにして髪の毛のように粘土を出現させるかを示しています。ドライプレイ生地は油性よりも延性が劣ります。したがって、実験は単純に2つのミミズを作成することからなる可能性があります。1つは乾燥粘土で、もう1つは油で湿らされたものです。.
子供はその油性ワームがその厚さを犠牲にして成形して長さを伸ばすのがより簡単であることに気づくでしょう。ワームが乾燥する間に、それは数回壊れることになる可能性があります.
プラスチシンは、展性（ボート、ゲート）と延性（髪の毛、ミミズ、ヘビ、サンショウウオなど）の違いを説明するのに理想的な素材でもあります。.
金属による実演
青年は何も操作しないでしょうが、最初の行の銅線の形成を目撃することができることは彼らにとって魅力的で興味深い経験になり得ます。延性の証明は、他の金属を使って進めばさらに完全になるので、延性を比較することができます。.
次に、すべてのワイヤがそれらの破断点まで一定の伸びを受けなければならない。これにより、青年期は、延性がワイヤの破断抵抗にどのように影響するかを視覚的に証明します。.
参考文献
- 例の百科事典（2017）延性材料取得元：ejemplos.co
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- ケミコール（２０１８）。金についての事実取得元：chemicool.com
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