Тепловые характеристики твёрдых материалов.

1. Плавкость – это свойство материала при нагревании переходит из твёрдого состояния в жидкое.

Температура плавления – это температура, при которой материал переходит из твёрдого состояния в жидкое.

Температура размягчения (для аморфных материалов) – это условная температура, при которой материал приобретает вязкотекучее состояние.

2. Нагревостойкость – это свойство материала длительно выдерживать предельно допустимую температуру без ухудшения его свойств.

Определяется по изменении электрических и механических характеристик в процессе выдержки при повышенной по сравнению с рабочей температуре.

3. Холодостойкость (морозостойкость) – это свойство материала длительно выдерживать низкую температуру без ухудшения его свойств.

Определяется в результате сравнения механических характеристик при отрицательной и нормальной температурах.

4. Теплостойкость – это свойство материала выдерживать кратковременный сильный нагрев без ухудшения его свойств.

Определяется по изменении электрических и механических характеристик при повышенной по сравнению с рабочей температуре.

Свойства 2, 3 и 4 характеризуются предельно допустимыми температурами, при которых изменения характеристик не превышают допустимые и материал не теряет своих свойств.

Тепловые характеристики жидких материалов.

1. Температура закипания – это температура, при которой жидкий материал кипит.

2. Температура застывания – это температура, при которой жидкий материал затвердевает.

3. Температура вспышки паров – это температура, при которой пары и газы, при соприкосновении с открытым пламенем вспыхивают.

При температурах, близких или больших критических температур материал, применять нельзя. Тепловые характеристики материалов общие.

1. Теплопроводность – это свойство материала проводить тепло.

Коэффициент теплопроводности λ (Вт/(м∙⁰С)) – это количество теплоты, проходящее через единицу площади материала (1 м²) в единицу времени (секунду) при единичном температурном градиенте (при длине материала 1м разность температур на его противоположных поверхностях равной 1 ⁰С).

2. Теплоотдача – это свойство материала к теплообмену (конвективный или лучистый) между поверхностью и окружающей средой.

Коэффициент теплоотдачи α (Вт/м²∙⁰С)) – это количество теплоты, отдаваемое с единицы площади поверхности (1 м²) за единицу времени (секунду) при единичном температурном напоре между средой и поверхностью (при разность температур двух сред 1 ⁰С).

3. Тепловое расширение – это свойство материала изменять объём (линейные размеры) при повышении температуры.

Коэффициент объёмного теплового расширения β (⁰С^-1) – показывает изменение начального объёма тела с увеличением температуры на 1 ⁰С

Физико-химические свойства и характеристики материалов

Физико-химические характеристики позволяют оценить стойкость материалов при воздействии агрессивной среды (вода, масло, соль, щелочь, кислота, газ, топливо) во время эксплуатации.

Физико-химические характеристики твёрдых материалов.

1. Водопоглащаемость – это свойство материала впитывать воду.

При определении водопоглащения образец выдерживают в дистиллированной воде в течение 24 часов, в процессе контролируют электрические характеристики (сопротивление, тангенс диэлектрических потерь, пробивное напряжение и др.).

Водопоглощение образца

где m –масса образца материала в высушенном состоянии, г;

m_t – масса образца материала после выдержки в течение времени t, г.

2. Влагопоглащаемость (гигроскопичность) – это свойство материала впитывать влагу из окружающей среды (влажного воздуха).

Определяют по изменению таких же характеристик в процессе выдержки в воздухе повышенной влажности (относительной влажностью 96-98 %).

Чем больше W, тем больше воды впитает материал, это важно для диэлектриков, т.к. он потеряет электроизоляционные свойства и станет проводником.

3. Химостойкость (коррозийная стойкость) – это свойство материала не разрушаться при контакте с химически активными веществами (водой, кислотами, щелочами, солевыми растворами, маслами, топливом, газами и т.д.).

При определении химостойкости образец длительное время выдерживают в условиях близких к эксплуатационным, после чего определяют изменение его внешнего вида, массы, электрических и других характеристик.

Резина окисляется от меди. В нефтяных маслах при эксплуатации происходит коррозия погруженных в них металлов, изоляции и масло стареет.

4. Тропикостойкость – это свойство материала не разрушаться в условиях тропического климата (высокая температура, резкое изменение температуры, высокая влажность, солнечная радиация, плесневые грибки, насекомые и грызуны, воздух, содержащий соли и пыль).

Определяют по изменению таких же параметров под воздействием тропических климатических факторов (специальных испытаний).