Управление структурой материалов для получения заданных свойств

💸 Как сделать бизнес проще, а карман толще?

Тот, кто работает в сфере услуг, знает — без ведения записи клиентов никуда. Мало того, что нужно видеть свое раписание, но и напоминать клиентам о визитах тоже. Проблема в том, что средняя цена по рынку за такой сервис — 800 руб/мес или почти 15 000 руб за год. И это минимальный функционал. Нашли самый бюджетный и оптимальный вариант: сервис VisitTime.
⚡️ Для новых пользователей первый месяц бесплатно. А далее 290 руб/мес, это в 3 раза дешевле аналогов. За эту цену доступен весь функционал: напоминание о визитах, чаевые, предоплаты, общение с клиентами, переносы записей и так далее.
✅ Уйма гибких настроек, которые помогут вам зарабатывать больше и забыть про чувство «что-то мне нужно было сделать».
Сомневаетесь? нажмите на текст, запустите чат-бота и убедитесь во всем сами!

В результате бесконечного множества комбинаций условий образования м-ла свойства м-лов могут быть весьма разными и отличаться структурой. Наука о СМ стремится получить материал с оптимальной структурой т.е. свойства которого жёстко взаимосвязаны.

Одним из обязательных условий выявления объективных зависимостей показателей материалов является наличие оптимальной структуры. Например, в случае кристаллической структуры все частицы, образующие кристаллическую решётку, должны находиться не только в упорядоченном состоянии, но и на расстояниях, когда силы притяжения и отталкивания относительно уравновешены. То есть материал стабилен. При оптимальной структуре материалы подчиняются следующим законам.

Закон створа устанавливает, что оптимальной структуре соответствует комплекс экстремальных значений свойств. Полученная по экспериментальным данным графическая зависимость в пространстве имеет все экстремумы на одной прямой

Отсюда закон прочности конгломератов оптимальной структуры.

Закон прочности конгломератов оптимальной структуры:

где R_вяж – прочность вяжущего вещества оптимальной структуры;

х – отношение толщин пленок среды соответственно в вяжущем веществе конгломерата и в вяжущем веществе оптимальной структуре (в свежеизготовленных материалах).

Физический смысл формул: данные формулы отражают макси-мальные величины сил сцепления микро- и макрочастиц при мини-мальном расстоянии между ними, минимальная дефектность и максимальная однородность.

где k – коэффициент перехода от хрупкого разрушения к вязкому;

- межатомные расстояния в микроструктуре вяжущего веществе соответственно в момент разрушенияи при уравновешивании сил притяжения и отталкивания;

G – удельная свободная поверхностная энергия;

m – показатель степени зависящий от плотности упаковки микрочастицЗакон конгруэнции устанавливает, что между свойствами вяжущего вещества и конгломерата на его основе или между свойствами различных конгломератов на основе общего вяжущего вещества при оптимальных структурах существует обязательное соответствие. То есть при улучшении или ухудшении качества ВВ соответствующие изменения произойдут и с ИСК на его основе.

Законы оптимальных структур взаимосвязаны, их обычно используют в совокупности.

При максимально плотной упаковке частиц шарообразной формы и одного диаметра с количеством их 74 % по объёму коэффициент упаковки равен - 0, 1. На величину К влияет количество частиц, их размер.

Структура зависит от технологии получения материала (литьё, прессование, твердение в различных условиях и т.д.). Важно получить оптимальную структуру.

- частицы распределены равномерно по всему объёму;

- непрерывность прослойки вяжущего в виде пространственной сетки или матрицы;

- желательна максимально плотная упаковка как на микроуровне, так и на макроуровне.

Весьма ценным является принцип подобия для оптимальных структур. Что позволяет закономерности, вскрытые для одного материала – распространить на другие.

Неоптимальными являются материалы, не удовлетворяющие хотя бы одному из указанных выше условий.

При одних и тех же технологических условиях можно получить неограниченное количество неоптимальных структур. Задача технолога - получить не только оптимальную, но и рациональную структуру.

С. сильно влияет на качественные характеристики м. наряду с вещественным составом. Например, при оптимальной структуре возникает теснейшая связь между свойствами. Одна из главных задач производства СМ – получение материалов с оптимальной структурой.

Закон прочности оптимальных структур устанавливает, что произведение числовых показателей свойств конгломератов на степенную функцию фазового отношения его вяжущего вещества есть величина постоянная. Одним из обязательных условий выявления объективных зависимостей показателей материалов является наличие оптимальной структуры. Например, в случае кристаллической структуры все частицы, образующие кристаллическую решётку, должны находиться не только в упорядоченном состоянии, но и на расстояниях, когда силы притяжения и отталкивания относительно уравновешены. То есть материал стабилен. При оптимальной структуре материалы подчиняются следующим законам.

Закон створа устанавливает, что оптимальной структуре соответствует комплекс экстремальных значений свойств. Полученная по экспериментальным данным графическая зависимость в пространстве имеет все экстремумы на одной прямой или «в створе».

где R – прочность материала; С/Ф – фазовое отношение веществ;

Принцип долговечности СМ - способность сопротивляться негативному влиянию внешних внутренних факторов в течение возможно более длительного времени. О долговечности судят по отклонениям в структуре материала оптимальной структуры. Эта способность материала закладывается в технологический или предэксплуатационный период.

Период долговечности материала можно разделить на три этапа. До начала 1 этапа имеется предэксплуатационный период, характеризующийся формированием структурных элементов и свойств в ходе технологических переделов. Поэтому также его называют технологическим. Обычно этот период сравнительно непродолжителен и обычно структура и свойства материала находятся в заданных пределах.

1 этап - когда материал помещён в конструкцию здания и характеризуется улучшением свойств (упрочнением и т.д.).

2 этап - стабилизация структуры характеризуется сравнительно неизменной концентрацией структурных элементов и относительным постоянством свойств. Сохраняется баланс процессов упрочнения и деструкции.

3 этап — деструкция, самый типичный процесс эксплуатационного периода. Он может начаться с первого момента эксплуатации конструкции. Третий этап характеризуется нарушением структуры, потерей сплошности, накоплением разрывов межатомных связей. Ускоряется тепловое движение атомов и молекул, развиваются различного рода внутренние напряжения. Кроме физических происходят и химические процессы, которые называют коррозионными.

Критические уровни ключевых характеристик структуры и свойств устанавливают для каждого ИСК и регламентируют соответствующими документами.

Долговечность строительных материалов – способность сопротив-ляться негативному влиянию внешних внутренних факторов в тече-ние возможно более длительного времени.

3 Основные свойства строительных материалов

Выделяют четыре группы свойств: - физические;