Фізичні характеристики матеріалів

Фізичні характеристики можна поділити на теплові і електричні.

Теплові характеристики матеріалів:

Теплоємність (C) – характеристика матеріалу, яка визначає кількість теплоти, необхідну для підвищення його температури на один градус. Вимірюється у Дж/К.

Питома теплоємність (с_m) визначає кількість теплоти, необхідну для підвищення температури одного кілограму матеріалу на один градус. Вимірюється у Дж/кгК.

Теплопровідність – властивість матеріалу проводити тепло. Характеризується коефіцієнтом теплопровідності (l). Вимірюється у Вт/мК.

Теплове розширення матеріалів – це їх здатність збільшувати свій об’єм при нагріванні. Характеризується температурним коефіцієнтом лінійного розширення (a).

Температура плавлення (t_пл) – це температура, при якій тверде тіло переходить у рідкий стан.

Температура розм’якшення (t_р) – це температура, при якій агрегатний стан твердої речовини починає змінюватись. Температура розм'якшення визначається методами «Кільце і шар» або «Кільце і стрижень».

Теплостійкість – це здатність тіла з даного матеріалу зберігати форму і розміри при підвищенні температури. Оцінюється за методами Мартенса і Віка і вимірюється у град.

Нагрівостійкість – це здатність матеріалів і виробів з них витримувати тривалий час, що вимірюється у год., вплив високої температури без погіршення їх властивостей.

Холодностійкість – здатність матеріалу працювати без погіршення експлуатаційних властивостей при низьких температурах. Вимірюється у град.

Стійкість до термоударів – визначається перепадом температури нагріву і охолодження зразків (зразки охолоджують у воді нормальної температури), при якому на поверхні зразків з’являються помітні тріщини. Вимірюється у град.

Теплове старіння - погіршення якості матеріалу при тривалому впливові підвищеної температури через інтенсифікацію хімічних процесів.

Температура спалаху (t_сп) - це температура рідини, при нагріванні до якої суміш її випарів з повітрям спалахує при піднесенні відкритого полум’я.

Температура запалення - це температура, при якій загоряється випробувана рідина (більш висока, ніж температура спалаху). Вимірюється у град.

Температурний індекс (ТІ) – це температура, при якій термін придатності матеріалу складає не менше 20 тис. годин (табл. 1.1).

Жаростійкість – здатність металу тривалий час протистояти окисленню при високих температурах.

 

Електричні характеристики провідників і діелектриків:

Питомий електричний опір (r) характеризує електричний опір провідника при протіканні через нього постійного струму. Вимірюється у Ом×м.

Питома електрична провідність (g) – величина, обернена до питомого електричного опору, g=1/r. Вимірюється у Ом^-1×м^-1.

Температурний коефіцієнт питомого електричного опору (a_r) характеризує залежність питомого електричного опору матеріалу від температури. Вимірюється у град^-1.

 

Таблиця 1.1. Класи нагрівостійкості діелектриків

Класи нагріво-стійкості	ТІ, °С	Діелектрики, що відповідають даному класу нагрівостійкості
Y A     E   B   F   H   C	90 105     120   130   155   180   180	Волокнисті діелектрики с целюлози, бавовни, шовку Просочені рідкими діелектриками волокнисті матеріали с целюлози, бавовни, натурального, синтетичного чи штучного шовку Синтетичні органічні матеріали (волокна, смоли, компаунди, плівки) Матеріали на основі слюди, асбеста і скловолокна з органічними зв’язуючими Матеріали на основі слюди, асбеста і скловолокна з синтетичними зв’язуючими Матеріали на основі слюди, асбеста і скловолокна з кремнійорганічними зв’язуючими Слюда, керамічні матеріали, скло, фторопласт

 

Контактна різниця потенціалів – це різниця потенціалів, що виникає при контактуванні двух різних провідникових матеріалів, які перебувають при однаковій температурі.

Термічна електрорушійна сила (термо-ЕРС) – (ефект Зеебека) – явище виникнення ЕРС у замкнутому електричному ланцюзі, що складається з послідовно з’єднаних різнорідних провідників, контакти між якими знаходяться при різних температурах.