Материалы и их свойства – Материалы и их свойства

Материалы и их свойства

План – конспект урока

по технологии для 5 класса с использованием

мультимедийных материалов

в среде SMART Notebook

по теме «Материалы и их свойства»

Выполнил:

Данилин Виктор Васильевич,

учитель технологии

ГБОУ СОШ с. Пестравка

Пестравского р-на Самарской области

Пестравка 2013г.

План-конспект урока по технологии в 5 классе

по теме «Материалы и их свойства»

Учитель: Данилин Виктор Васильевич

Презентация к уроку выполнена с использованием ПО Notebook 10.

Навигация и условные обозначения:

— переход на титульную страницу;

— переход по страницам в полноэкранном режиме;

— инструкция по выполнению задания;

— щелкните для ответа;

— переместите для ответа.

Тип урока: изучения нового материала и первичного закрепления новых знаний.

Цели урока:

Обучающие:

• знакомство учащихся с материалами, часто встречающихся в жизни;

• изучение свойств этих материалов;

• знакомство с применением материалов в различных целях в зависимости от их свойств;

• развитие умений работы на интерактивной доске.

Развивающие:

• развивать интерес к предмету;

• вырабатывать самостоятельность в освоении новых знаний;

• способствовать развитию наблюдательности, умения анализировать, сравнивать, самостоятельности в выдвижении гипотезы и формулирования выводов; формирования исследовательских компетенций;

• развитие коммуникативности учащихся при работе в группе.

Воспитывающие:

• воспитание положительного отношения к знаниям;

• воспитание ответственности за свою деятельность и деятельность группы;

• соблюдение санитарных норм при работе с компьютером, соблюдение правил техники безопасности, оптимальное сочетание форм и методов, применяемых на уроке.

Методы обучения:

Формы обучения:

• коллективная;

• работа в парах;

• индивидуальная

Средства обучения:

технические:

• компьютер для учителя;

• мультимедийный проектор;

• интерактивная доска;

• компьютеры для учеников;

программные:

Структура урока:

1. Организационный момент, вступительное слово учителя — 2 мин

2. Изучение нового материала — 20 мин

3. Физминутка — 2 мин

4. Изучение нового материала — 7 мин

5. Закрепление и проверка усвоения знаний — 14 мин

6. Рефлексия, итог урока — 2 мин

7. Домашнее задание — 3 мин

Ход урока

1. Организационный момент

—Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас необычный урок. Мы сегодня будем много работать на интерактивной доске, с интерактивными заданиями.

* Объявление темы, плана и целей урока. Слайд №1,3.

2. Изучение нового материала

— Мы сейчас с вами на компьютерах будем выполнять практические задания, а затем выделять свойства материалов, которые чаще всего окружают нас в жизни. Это стекло, керамика, металл, пластик, бумага и ткань.

Слайд №5. Практическое задание №1. Переместите кувшин, намочив водой каждый материал. Что произойдет с каждым материалом?

* На основании проведенного опыта учащиеся делают вывод, что стекло, керамика, металл и пластик являются водостойкими материалами, а бумага и ткань- неводостойкие материалы.

— Для изготовления каких предметов можно использовать данные материалы?

Слайд №6,7.

Слайд №8. Практическое задание №2. Перетащите фонарь на каждый материал и посмотрите, что произойдет.

* На основании проведенного опыта учащиеся делают вывод, что из всех материалов только стекло пропускает свет. Стекло прозрачное, поэтому его используют для изготовления окон и очков. Керамика, металл, пластик, бумага и ткань — непрозрачные материалы. Хотя некоторые виды пластика и ткани можно сделать прозрачными.

Слайд №11. Практическое задание №3. Переместите металлическую гирю весом в 200 г на каждый материал, посмотрите, что произойдет с каждым из них.

— Какие материалы самые непрочные? (Стекло, бумага, керамика).

— Что можно сказать о пластике и ткани? (Тонкий пластик является гибким, а толстый ломается. Ткань тоже гибкая).

— А стекло и металл? ( Тонкое стекло легко разбить, оно непрочное. Толстое стекло – прочное, металл тоже прочный материал).

* На основании трех проведенных опытов учащиеся делают вывод о всех выявленных свойствах изучаемых материалов.

Слайд №12. Практическое задание №4. Переместите магнит на каждый материал. Что произойдет с каждым из них?

— Отметьте верное утверждение. Слайд №13.

* На основании проведенного опыта учащиеся делают вывод, что из всех материалов только металл притягивается к магниту, т.е. металлы намагничиваются. 3. Физминутка. Слайд №14. Начинается видео с двойного щелчка мыши по значку.

4. Изучение нового материала (продолжение)

Слайд №15. Практическое задание №5.Переместите каждый материал через промежуток между двумя электрическими проводами. Посмотрите, что произойдет.

— Какие из материалов являются проводниками электричества? Какие не являются?

(Только металлы являются проводниками электричества). Слайд №16.

5. Закрепление нового материала и проверка усвоения знаний

Слайд №17. Заполните таблицу на компьютере. Какими свойствами обладает каждый из материалов?

* После проведенной проверки учащиеся заполняют таблицу в тетради. (Смотри проверку).

6. Итог урока. Рефлексия

— Итак, какими свойствами обладают металлы? Керамика? Стекло? Бумага? Пластмасса? Ткань?

— Что нового вы узнали на уроке? Что вам понравилось и не понравилось во время работы? С каким настроением вы уходите с урока? Пожалуйста, отметьте у себя в тетради и на доске. Слайд №18.

7. Домашнее задание

*Выучить свойства материалов в тетради. Найти, где они применяются.

Методические рекомендации к презентации

Данная презентация называется «Материалы и их свойства». Она предназначена для учащихся 5 класса, занимающихся по учебнику «Технология» В.Д.Симоненко.

Наглядно-образные компоненты мышления играют важную роль в обучении.

В памяти человека остается 1/4 часть услышанного материала, 1/3 часть увиденного, 1/2 часть увиденного и услышанного, 3/4 части материала, если ученик активно участвует в процессе.

Применение презентации дает возможность активизировать познавательную деятельность учащихся, способствует более эффективному восприятию и осознанию изучаемого материала, создает положительный эмоциональный фон. Применение триггеров и гиперссылок, виртуальных опытов позволяет использовать презентацию на интерактивной доске.

Каждый слайд презентации представляет собой учебный эпизод. Презентация позволяет применять различные виды и формы учебной деятельности: получение информации, практические задания, контроль уровня знаний и т. д.

Графика и мультипликация помогают ученикам понимать логические математические построения. Возможности манипулировать (исследовать) различными объектами на экране дисплея, изменять их положение, размер, цвет и т. д. позволяют детям усваивать учебный материал с наиболее полным использованием органов чувств и коммуникативных связей головного мозга.

На уроке создается такая среда, которая будет регулировать критическое мышление, усиливать развитие умений слушать и прислушиваться к мнению других, вести конструктивный диалог, приходить к согласию в интересах общего дела.

В процессе выполнения работы дети овладевают новым видом учебной деятельности – исследование проблемы, сравнение, обобщение. Средства ИКТ, применяемые на уроке, служат инструментами учебной деятельности.

videouroki.net

13.Неметалические материалы, их свойства и области применения

Неметаллические материалы представляют собой большую группу простых веществ, не обладающих свойствами металлов. Они не имеют металлического блеска, не ковки, плохие проводники теплоты и электричества. Одну из групп неметаллических материалов составляют высокомолекулярные соединения (полимеры) — слоеные вещества, с большой молекулярной массой. Полимеры классифицируют на природные полимеры (натуральный каучук, целлюлоза, природные смолы и др.) и синтетические (карбамидные и фенолоформальдегидные смолы). Полимеры подразделяются в зависимости от химического состава. Формы макромолекул, фазового состояния. Полимеры делятся на органические полимеры (смолы, каучук и др.), которые отличаются прочностью и эластичностью: элементоорганические полимеры (в состав их входят атомы неорганических элементов Ti, Cu, Al и др., которые обеспечивают полимерам теплостойкость) ; неорганические полимеры (силикатные стекла, слюда и др.). Основу неорганических полимеров составляют окислы кремния, алюминия, щелочноземельных металлов.

По форме макромолекул полимеры делят на линейные, разветвленные и сетчатые. По фазовому состоянию полимеры подразделяют на аморфные (полистирол, каучук и др.). Эти полимеры прочны и теплостойки. Полимеры делят на термопласты и реактопласты. Термопласты способны обратимо размягчаться при нагревании и затвердевать при охлаждении, т.е. могут формоваться. При нагреве реактопластов в них происходят химические превращения, делающие их непригодными для повторного формования.

Пластическими массами называют материалы, полученные на основе природных или синтетических полимеров. Из пластических масс при нагревании под давлением изготовляют изделия заданной формы, которые устойчиво сохраняют ее после охлаждения. Пластмассы широко используют в машиностроении, электротехнике, радиотехнике, в строительстве. Детали из пластмасс имеют высокие фрикционные и антифрикционные свойства, хорошую химическую и коррозионную стойкость, хорошие электроизоляционные свойства, низкую теплопроводность, малую плотность, высокую удельную прочность, хорошо склеиваются, свариваются и обрабатываются резанием. По сравнению с металлами и сплавами пластмассы имеют малые ударную вязкость и модуль упругости.

В промышленности широко используют следующие виды пластмасс:

ПОЛИЭТИЛЕН — продукт полимеризации газа этилена. Имеет высокую прочность, эластичен, сохраняет полученную при обработке форму при температурах до 60⁰ С, хороший диэлектрик, морозостоек до –60⁰ С. Это легкий, водостойкий материал, из которого изготовляют в основном пленки, трубы и емкости для агрессивных жидкостей.

ПОЛИСТИРОЛ — твердый бесцветный материал продукт полимеризации стирола. Производится в виде листов, стержней, порошка и блоков. Полистирол — хороший диэлектрик, широко используется как электроизоляционный материал в высокочастотной технике. Полистирол плохо растворяется в бензине и в спиртах.

ФОТОСТИРОЛ — кристаллический полимер, имеющий высокую химическую стойкость к кислотам, растворам щелочей, органическим растворителям. Морозостоек до -195⁰ С, является хорошим антифрикционным материалом. Из него изготовляют трубы, насосы и шланги, используют также в качестве диэлектрика и защитного покрытия металлов.

ПОЛИМЕТИЛМЕТАКРИЛАТ — твердый бесцветный материал. Изготовляется в виде листового материала толщиной от 0.8 до 24 мм. Широко используется в авиации; светотехнике, автомобилестроении и в других отраслях промышленности.

ПОЛИКАПРОАМИД — (капрон, перлон и др.) — термопласт, стоек к щелочам, кислотам, бензину и маслам. Используют главным образом в производстве пленок, волокна, а также подшипников, втулок, червячных и зубчатых колес, электроизоляционных и бытовых изделий.

ФЕНОПЛАСТЫ — термореактивные пластмассы на основе фенолоальдегидных смол. Кроме смолы (связующего), могут содержать наполнитель (50-70%), отвердитель, краситель и др. Наполнителями служат порошки (например, древесная, кварцевая мука. графит, микро асбест), а также волокнистые материалы (хлопковые, асбестовые, стеклянные). Фенопласты термостойки (до 200° С), коррозионностойки, нетоксичны. Используют для изготовления электроизоляционных деталей и бытовых изделий.

КОМПАУНДЫ ПОЛИМЕРНЫЕ — (литая изоляция) — композиции на основе эпоксидных и полиэфирных смол, жидких кремнийорганических каучуков содержит наполнители, например кварцевый песок, фарфоровую пыль, слюдяную муку, ускорители отвердения. Предназначены для изоляции токопроводящих схем и деталей в электротехнической, радиотехнической и электронной аппаратуре. Одно из основных требований к компаундам полимерным — низкая вязкость, позволяющая использовать их для заливки ( заполнения промежутков между деталями устройств) и пропитки деталей электроаппаратуры, например, обмоток трансформаторов. На основе фенолоформальдегидных смол производят волокниты, асбоволокниты, стекловолокниты и т.д. В качестве наполнителей используют хлопковое, асбестовое и стеклянное волокно. Стекловолокниты применяют для изготовления деталей с повышенной механической прочностью и термостойкостью. Из конструкционных слоистых материалов промышленности широко применяют текстолит, гетинакс и стеклотекстолит.

ГЕТИНАКС — слоистый прессованный материал на основе бумаги, пропитанной термореактивной синтетической смолой (например, фенолоформальдегидной). Он хорошо обрабатывается резанием, имеет высокие механические и электроизоляционные свойства. Применяется в электротехнике, а также в качестве декоративного материала.

ТЕКСТОЛИТ — слоистый материал на основе ткани из природного волокна, пропитанной синтетической смолой (главным образом фенолоформальдегидной) используют для изготовления прокладочных колец, шестерен, вкладышей подшипников, деталей в радио- и электротехнике.

СТЕКЛОТЕКСТОЛИТ — слоистый материал на основе стеклоткани и полимерного связующего. Характеризуется высокими теплостойкостью и морозостойкостью, прочностью и хорошими электроизоляционными свойствами. Используют для изготовления крупногабаритных изделий (корпуса судов, кузова, автомобилей и т.д.), а также как электроизоляционный материал.

Большую группу неметаллических материалов составляют строительные материалы. К строительным материалам относятся кирпич, цемент, древесина, бетон, керамика, изоляционные материалы. Строительные материалы характеризуются комплексом физико-механических свойств.

Цвет — свойство тел вызывать определенное зрительное ощущение в соответствии со спектральным составом и интенсивностью отражаемого или испускаемого ими видимого излучения.

Блеск — свойство поверхности материала, направленно отражать световой поток. Хороший блеск имеют гладкие, зеркальные поверхности, плохой блеск поверхности, имеющие однородные неровности.

Текстура — рисунок, образующийся на поверхности материала, после механической обработки.

Влажность — отношение количества удаленной влаги к массе образца сухого материала.

Усушка — уменьшение линейных размеров и объема образцов при удалении из них связанной влаги.

Влагопоглощение (гигроскопичность) — способность материала поглощать влагу из окружающей атмосферы (воздуха.).

Разбухание — увеличение линейных размеров и объема материала при увеличении содержания в нем связанной влаги. Разбухание — процесс, обратной усушке.

Водопоглощение — способность материала поглощать капельно-жидкую влагу при непосредственном контакте с ней.

Плотность — отношение массы образца к его объему.

Гидрофильность — способность материала смачиваться водой. Гидрофобность — неспособность материала смачиваться водой. Водопроницаемость — способность материалов пропускать через толщу воду при наличии разности давлений.

Водостойкость — способность материалов не изменять свои свойства при насыщении водой.

Прочностные и деформационные показатели неметаллических материалов (предел прочности, твердость, ударная вязкость и др.) в значительной степени характеризуют их как конструкционные материалы. Эти показатели определяют в лабораторных условиях при испытаниях на сжатие, растяжение, статический изгиб, сдвиг, кручение и др.

studfile.net

Текстильные материалы и их свойства

Текстильные материалы окружают нас повсюду.

Из них изготовлено столовое белье: скатерти, салфетки, полотенца.

Постельное белье: наволочки, простыни, пододеяльники.

Из них делают шторы, обивку мебели, ковры … А самое главное из текстильных материалов изготовлена наша одежда.

Для того чтобы сшить какое-нибудь изделие необходима ткань. Любые текстильные материалы в разных условиях проявляют определенные свойства. Их нужно учитывать при выборе и изготовлении швейных изделий, при способе обработки и при уходе за одеждой. Свойства тканей многообразны и зависят от свойств волокон, из которых они изготовлены, вида переплетения и особенностей отделки. Все свойства тканей можно разделить на несколько групп: физические, эргономические, эстетические и технологические.

Физические свойства характеризуют способность текстильных материалов долго не изнашиваться, сохранять свой вид.

К физическим свойствам относятся:

·            Прочность – это способность ткани противостоять разрыву. Подобные нагрузки испытывают ткани в одежде в местах облегания суставов человека: локтей, коленей, плечей.

·            Износостойкость – это способность материала противостоять воздействию трения, кручения, света, влаги, температуры, микроорганизмов, моли.

·            Стойкость к усадке. Усадкой называют уменьшение размеров изделий в процессах стирки и других влажно-тепловых воздействиях. Например, уменьшение длины брюк после стирки в горячей воде.

·            Стойкость к сминаемости. Под сминаемостью текстильных материалов понимается их способность образовывать при перегибах и сжатии неисчезающие складки, морщины. Способность материала восстанавливать первоначальную форму (разглаживаться) после перегиба и сжатия называется несминаемостью. Сминаемость ткани зависит от упругости волокон.

·            Стойкость к образованию катышек (пиллинга) и блеска (ласы). Способность ткани в процессе эксплуатации скатываться (образовывать катышки) на языке профессионалов называется пиллингуемость. На пиллингуемость влияет состав волокна, строение нитей, структура ткани и отделка. Глажение или прессование тканей при повышенном давлении вызывает сплющивание нитей, что делает поверхность ткани очень гладкой. В результате чего на ткани появляется повышенный блеск (ласы).

Эргономические свойства характеризуют, насколько материал безвреден для человека.

·            Гигроскопичность – это способность текстильных материалов впитывать влагу и отдавать её в окружающую среду. Например, нательная одежда должна хорошо впитывать пот. А вот верхняя одежда – защищать тело от промокания при дожде, снеге. Это свойство также особенно важно для белья.

·            Воздухопроницаемость – это способность текстильных материалов пропускать воздух. Все натуральные ткани способны «дышать». Это свойство важно для одежды. Например, зимняя одежда должна защищать от холодного воздуха, а летняя — хорошо пропускать воздух, чтобы не было жарко.

·            Водоупорность – это способность текстильных материалов не пропускать воду. Данное свойство особенно важно для дождевых плащей, зонтов, туристских палаток.

·            Теплозащитность – способность ткани сохранять тепло человеческого тела. Натуральные ткани отдают нам свое тепло и энергию. Чем больше теплозащитность ткани, тем теплее одежда. Это свойство очень важно для зимней одежды.

Эстетические свойства текстильных материалов — это такие свойства, которые характеризуют красоту тканей и изделий из них, характеризуют приятный внешний вид.

К ним относятся:

·            Художественно-цветовое оформление, то есть рисунок и цвет материала. Рисунок тканей получают в процессе ткачества, применяя соответствующие переплетения, а также в процессе отделки. Цвет материала имеет эмоционально-психологическое воздействие. Так, например, красный, оранжевый и желтый цвета, называемые теплыми – привлекают внимание, оживляют одежду, резко выявляют все особенности фигуры человека. А вот сине-голубые (холодные) цвета – успокаивают, скрывают отдельные недостатки фигуры, делают ее тоньше, стройнее и т. д.

·            Фактура – это выразительность поверхности. То есть различают ткани гладкие, ровные, шероховатые, узорно-гладкие, рельефные, ворсовые. Фактура ткани имеет большое значение в зрительном восприятии изделия. Например, шероховатая и рельефная фактуры тканей увеличивают объем изделия и утяжеляют его. А гладкая фактура, наоборот, придает одежде легкость, зрительно уменьшает ее объем.

·            Драпируемость – это способность ткани создавать красивую форму в виде мягких складок. Чем мягче ткань, тем выше ее драпируемость.

Технологические свойства характеризуют, насколько удобно с этим материалом работать, кроить его и шить.

К ним относятся:

Осыпаемость (сыпучесть) ткани – это способность нитей не удерживаться в ткани по срезам, выскальзывать и осыпаться, образуя бахрому. Большая осыпаемость нитей затрудняет обработку изделия. Поэтому срезы деталей кроя нужно сразу же обмётывать.

Скольжение ткани – это подвижность одного слоя ткани относительно другого. С такой тканью сложно работать при раскрое, сметывании и стачивании деталей, поэтому приходится использовать булавки с головками для скалывания и закрепления ткани. Зависит скольжение от гладкости ткани и от вида переплетения.

Перечисленные свойства по-разному проявляются в текстильных изделиях. Это зависит, прежде всего, от того, из какого сырья они сделаны, то есть от состава волокна.

Натуральные ткани бывают растительного и животного происхождения. К тканям растительного происхождения относят ткани, получаемые из волокон различных растений. Чаще всего используют такие растения, как хлопчатник и лен.

Ткань, которую делают из хлопка, называют хлопчатобумажной.

Хлопчатобумажные ткани немного шероховатые и не имеют блеска, их нити везде одинаковы по толщине.

На срезах нити не осыпаются, поэтому начинающим швеям легко работать с хлопком. Красится хлопок хорошо и почти не выгорает. Хлопок достаточно прочен, хорошо впитывает влагу, не становясь при этом влажным на ощупь. Но пропускает воздух хуже, чем лен. Быстро пачкается, но очень хорошо отстирывается. Хлопковая ткань может сильно сесть при стирке и долго сохнет.

В настоящее время существует много видов хлопчатобумажных тканей.

Ситец – это легкая ткань полотняного переплетения. Ее используют для пошива летних платьев, сарафанов, халатов, детской одежды, постельного белья и детских пеленок.

Батист – это полупрозрачная тонкая и мягкая ткань полотняного переплетения. Применяется в пошиве блузок, летних платьев, различного женского белья.

Фланель – это мягкая ткань с двусторонним начесом. Ее используют для пошива зимних детских изделий, теплых мужских рубашек, домашних халатов, пижам и пеленок.

Джинсовая ткань – это очень прочная и плотная хлопчатобумажная ткань саржевого переплетения. Она применяется в пошиве брюк, юбок, костюмов, обуви, сумок, головных уборов, используется и в изготовлении обуви. Джинсовая ткань очень популярна в настоящее время.

Вельвет – ткань с ворсом в виде продольных рубчиков. Используется для пошива верхней одежды, пальто, костюмов, юбок, брюк.

Льняная ткань. Это ткань, которая производится из волокон растения, называемого «лен».

Льняная ткань влаго- и воздухопроницаема, теплопроводима, плохо загрязняется и хорошо стирается, обладает приятным блеском, не взывает аллергии. Из льна шьют летнюю одежду, которая благодаря свойствам ткани, приятна к телу в жаркую погоду, тело в ней дышит. Одежда получается износоустойчивая, но очень сильно мнется и может дать большую усадку при неправильной стирке.

В настоящее время существует много видов льняных тканей.

Льняной батист – это тончайшее полупрозрачное льняное полотно. Используется для пошива женского белья, легкой одежды.

Холст – это льняная ткань из толстой пряжи. В настоящее время холст применяется для пошива верхней одежды, обуви, спецодежды и рабочих рукавиц.

Парусина – это грубая и плотная ткань полотняного переплетения. Используется для пошива спецодежды, палаток, тентов.

Текстильные изделия из растительных волокон долго служат и очень приятны для тела: они прочны, гигроскопичны, воздухопроницаемы. Легко мнутся, но хорошо разглаживаются. При стирке в горячей воде дают усадку. При горении выделяют запах жженой бумаги и оставляют серый пепел.

Для изготовления швейных изделий, кроме ткани, необходимо множество дополнительных материалов.

Швейные нитки являются основным материалом для соединения деталей одежды.

Кроме того, они служат и в качестве отделочного материала. По составу и толщине они бывают разными, их выбирают в зависимости от толщины ткани: тонкие ткани сшивают тонкими нитками и наоборот. Основное требование – нитки должны быть прочными, высокого качества и соответствовать цвету ткани.

Для отделки изделий используют декоративную тесьму и ленты.

Тесьма — это узкая полоска с диагональным расположением нитей.

Она бывает различной ширины и цвета, хорошо растягивается (по ширине), ей легко обрабатывать углы и закругления. Тесьма бывает плетеная и вязаная. Чтобы юбка или брюки плотно «сидели» на талии, в подгибку вставляют эластичную тесьму (резинку).

Ленты изготавливают на лентоткацких станках различных пeреплетений. По назначению ленты подразделяют на декоративно-отделочные, одежно-вспомогательные, прикладные и специального назначения.

Итоги урока. Мы узнали: о текстильных материалах. Узнали, какими свойствами они обладают. Рассмотрели виды тканей и их применение.

videouroki.net

Лекция №1 Общие сведения о строительных материалах и их основные свойства.

Строительные материалы. Лекции. 31

Общие сведения о строительных материалах.

В процессе строительства, эксплуатации и ремонта зданий и сооружений строительные изделия и конструкции из которых они возводятся подвергаются различным физико-механическим, физическим и технологическим воздействиям. От инженера-гидротехника требуется со знанием дела правильно выбрать материал, изделия или конструкцию которая обладает достаточной стойкостью, надёжностью и долговечностью для конкретных условий.

Строительные материалы и изделия, применяемые при строительстве, реконструкции и ремонте различных зданий и сооружений, делятся на природные и искусственные, которые в свою очередь подразделяются на две основные категории: к первой категории относят: кирпич, бетон, цемент, лесоматериалы и др. Их применяют при возведении различных элементов зданий (стен, перекрытий, покрытий, полов). Ко второй категории — специального назначения: гидроизоляционные, теплоизоляционные, акустические и др.

Основными видами строительных материалов и изделий являются: каменные природные строительные материалы из них; вяжущие материалы неорганические и органические; лесные материалы и изделия из них; металлические изделия. В зависимости от назначения, условий строительства и эксплуатации зданий и сооружений подбираются соответствующие строительные материалы, которые обладают определёнными качествами и защитными свойствами от воздействия на них различной внешней среды. Учитывая эти особенности, любой строительный материал должен обладать определёнными строительно-техническими свойствами. Например, материал для наружных стен зданий должен обладать наименьшей теплопроводностью при достаточной прочности, чтобы защищать помещение от наружного холода; материал сооружения гидромелиоративного назначения – водонепроницаемостью и стойкостью к попеременному увлажнению и высыханию; материал для покрытия дорого (асфальт, бетон) должен иметь достаточную прочность и малую истираемость, чтобы выдержать нагрузки от транспорта.

Классифицируя материалы и изделия, необходимо помнить, что они должны обладать хорошими свойствамиикачествами.

Свойство– характеристика материала, проявляющаяся в процессе его обработки, применении или эксплуатации.

Качество– совокупность свойств материала, обуславливающих его способность удовлетворять определённым требованиям в соответствии с его назначением.

Свойства строительных материалов и изделий классифицируют на три основные группы: физические, механические, химические, технологические и др.

К химическимотносят способность материалов сопротивляться действию химически агрессивной среды, вызывающие в них обменные реакции приводящие к разрушению материалов, изменению своих первоначальных свойств: растворимость, коррозионная стойкость, стойкость против гниения, твердение.

Физические свойства: средняя, насыпная, истинная и относительная плотность; пористость, влажность, влагоотдача, теплопроводность.

Механические свойства: пределы прочности при сжатии, растяжении, изгибе, сдвиге, упругость, пластичность, жёсткость, твёрдость.

Технологические свойства: удобоукладываемость, теплоустойчивость, плавление, скорость затвердевания и высыхания.

Физические и химические свойства материалов.

Средняя плотность ρ₀массыmединицы объёмаV₁абсолютно сухого материала в естественном состоянии; она выражается в г/см³, кг/л, кг/м³.

Насыпная плотность сыпучих материалов ρ_нмассыmединицы объёмаV_н просушенного свободно насыпанного материала; она выражается в г/см³, кг/л, кг/м³.

Истинная плотность ρмассыmединицы объёмаVматериала в абсолютно плотном состоянии; она выражается в г/см³, кг/л, кг/м³.

Относительная плотность ρ(%) – степень заполнения объёма материала твёрдым веществом; она характеризуется отношением общего объёма твёрдого вещества V в материале ко всему объёму материала V₁ или отношением средней плотности материала ρ₀к её истинной плотности ρ: , или.

Пористость П — степень заполнения объёма материала порами, пустотами, газо-воздушными включениями:

для твёрдых материалов: , для сыпучих:

Гигроскопичность — способность материала поглощать влагу из окружающей среды и сгущать её в массе материала.

Влажность W(%) – отношение массы воды в материале m_в=m₁—m к массе его в абсолютно сухом состоянии m:

Водопоглащение В – характеризует способность материала при соприкосновении с водой впитывать и удерживать её в своей массе. Различают массовое В_м и объёмное В_о водопоглащение.

Массовое водопоглащение (%) – отношение массы поглощённой материалом воды m_в к массе материала в абсолютно сухом состоянии m:

Объёмное водопоглащение (%) – отношение объёма поглощённой материалом воды m_в/ρ_в к его объёму в водонасыщенном состоянии V₂:

Влагоотдача – способность материала отдавать влагу.

studfile.net

Основные свойства материалов

Понятие о работе материала в сооружениях и конструкциях. Классификация основных свойств строительных материалов: физические, механические, химические, технологические и эксплуатационные.

Физические свойства материалов. Истинная, средняя и насыпная плотности. Открытая и закрытая пористость, коэффициент плотности.

Свойства материалов по отношению к действию воды. Влажность, гигроскопичность. Капиллярная диффузия. Водопоглощение. Водопроницаемость и паропроницаемость. Водостойкость и коэффициент размягчения. Влияние влажности на свойства материалов.

Свойства материалов по отношению к действию тепла и холода. Теплопроводность и теплоемкость. Зависимость теплопроводности от строения, прочности и влажности материала. Морозостойкость и способы ее оценки. Огнестойкость и огнеупорность.

Механические свойства материалов. Прочность и деформативность материалов. Упругость и пластичность. Хрупкость и вязкость. Прочность при сжатии, растяжении и изгибе. Методы определения прочности. Современные методы оценки прочности без разрушения образцов. Основные механические свойства.

Химическая стойкость материалов. Понятие о зависимости химической стойкости неорганических материалов от их состава.

Природные каменные материалы

Горные породы, применяемые для получения природных каменных материалов и изделий. Генетическая классификация горных пород.

Каменные материалы из изверженных пород. Важнейшие породообразующие минералы, их основные свойства. Связь между условиями образования пород и общим характером их строения; зависимость свойств материалов от состава и строения пород. Материалы из осадочных пород, их основные виды. Важнейшие породообразующие минералы осадочных пород. Особенности строения осадочных пород и свойства материалов, обусловленные этими особенностями. Материалы из метаморфических пород: особенности строения, свойства и области их применения.

Основные виды материалов и изделий из природного камня, требования к ним при различных условиях применения.

Технико-экономическая эффективность использования местных каменных материалов.

Конструктивные и химические способы повышения долговечности каменных материалов в облицовках зданий и сооружений.

Керамические изделия

Основные свойства глин как сырья для керамических изделий. Изменение свойств глин при нагревании. Понятие о физико-химических процессах, происходящих при сушке и обжиге глины. Классификация керамических изделий и краткие представления о технологии их изготовления.

Кирпич глиняный обыкновенный, пористый, дырчатый и пустотелый; пустотелые керамические камни. Крупные стеновые блоки и панели из кирпича и керамических камней для индустриального строительства. Технико-экономическая целесообразность применения укрупненных изделий по сравнению с мелкоразмерными.

Керамические изделия для наружных и внутренних облицовок. Санитарно-технические фаянсовые изделия. Керамические трубы. Дренажные трубофильтры.

Техническая керамика, ее особенности в сырье и технологии.

Стеклянные и другие плавленые материалы и изделия

Стекло и стеклянные изделия. Листовое стекло, обычное оконное, теплопоглощающее, светорассеивающее, армированное, витринное. Облицовочное стекло. Изделия из стекла: стеклопакеты, стеклопрофилит, стеклянные пустотелые блоки, стеклянные призмы и линзы, стеклянные трубы и др.

Ситаллы и шлакоситаллы. Их свойства и применение. Изделия из плавленых горных пород и шлаков. Получение, свойства и применение.

studfile.net

Глава 1. Основные свойства строительных материалов

§ 1. Физические свойства

Строительные материалы, применяемые при возведе­нии зданий и сооружений, характеризуются разнообраз­ными свойствами, которые определяют качество матери­алов и области их применения. По ряду признаков основ­ные свойства строительных материалов могут быть раз­делены на физические, механические и химические.

Физические свойства материала характеризуют его строение или отношение к физическим процессам окру­жающей среды. К физическим свойствам относят массу, истинную и среднюю плотность, пористость, водопоглощение, водоотдачу, влажность, гигроскопичность, водо­проницаемость, морозостойкость, воздухо-, паро- и газо­проницаемость, теплопроводность и теплоемкость, огне­стойкость и огнеупорность.

Масса— совокупность материальных частиц (атомов, молекул, ионов), содержащихся в данном теле

Истинная плотность— отношение массы к объему материала в абсолютно плотном состоянии, т. е. без пор и пустот.

Однако большинство строительных материалов име­ет поры, поэтому у них средняя плотность всегда меньше истинной плотности. Лишь у плотных материалов (стали, стекла, битума и некоторых других) истинная и средняя плотности практически равны, так как объем внутренних пор у них весьма мал.

Средняя плотность— физическая величина, определя­емая отношением массы образца материала ко всему за­нимаемому им объему, включая имеющиеся в нем поры и пустоты. Среднюю плотность р_т(кг/м3, г/см3) вычис­ляют по формуле:

где т — масса материала в естественном состоянии, кг или г; V — объем материала в естественном состоянии, м³ или см³.

Средняя плотность не является величиной постоянной и изменяется в зависимости от пористости материала. Искусственные материалы можно получать с необходи­мой средней плотностью, например меняя пористость, по­лучают бетон тяжелый со средней плотностью 1800 — 2500 кг/м3 или легкий со средней плотностью 500 — 1800 кг/м3.

На величину средней плотности влияет влажность ма­териала: чем выше влажность, тем больше средняя плот­ность. Среднюю плотность материалов необходимо знать для расчета их пористости, теплопроводности, теплоем­кости, прочности конструкций (с учетом собственной массы) и подсчета стоимости перевозок материалов.

Для сыпучих материалов (цемент, песок, щебень, гра­вий и др.) определяют насыпную плотность. В объем та­ких материалов включают не только поры в самом материале, но и пустоты между зернами или кусками мате­риала.

Пористостью материаланазывают степень заполне­ния его объема порами. Пористость П дополняет плот­ность до 1 или до 100 % и определяется по формулам:

П=1- р_m/р

или П =(1 — р_m./р) 100%.

Пористость различных строительных материалов ко­леблется в значительных пределах и составляет для кир­пича 25 — 35 %, тяжелого бетона 5 — 10, газобетона 55 -85, пенопласта 95 %, пористость стекла и металла равна нулю.

Плотность и пористость в значительной степени опре­деляют такие свойства материалов, как водопоглощение, водопроницаемость, морозостойкость, прочность, тепло­проводность и др.

Водопоглощение— способность материала впитывать воду и удерживать ее. Величина водопоглощения опреде­ляется разностью массы образца в насыщенном водой и абсолютно сухом состояниях. Коэффициент размягчения для разных материалов колеблется от 0 (необожженные глиняные материалы) до 1 (стекло, сталь, битум). Материалы с коэффициен­том размягчения не менее 0,8 относят к водостойким. Их разрешается использовать в строительных конструк­циях, находящихся в воде и в местах с повышенной влажностью.

Влажность материала определяется содержанием вла­ги, отнесенным к массе материала в сухом состоянии. Влажность материала зависит как от свойств самого ма­териала (пористости, гигроскопичности), так и от окру­жающей его среды (влажность воздуха, наличие контак­та с водой).

Влагоотдача— свойство материала отдавать влагу окружающему воздуху, характеризуемое количеством во­ды (в процентах по массе или объему стандартного об­разца), теряемой материалом в сутки при относительной влажности окружающего воздуха 60 % и температуре 20 °С.

Величина влагоотдачи имеет большое значение для многих материалов и изделий, например стеновых пане­лей и блоков, мокрой штукатурки стен, которые в про­цессе возведения здания обычно имеют повышенную влажность, а в обычных условиях благодаря влагоотдаче высыхают: вода испаряется до тех пор, пока не устано­вится равновесие между влажностью материала стен и влажностью окружающего воздуха.

Гигроскопичностьюназывают свойство пористых ма­териалов поглощать определенное количество воды при повышении влажности окружающего воздуха. Древесина и некоторые теплоизоляционные материалы вследствие гигроскопичности могут поглощать большое количество воды, при этом увеличивается их масса, снижается проч­ность, изменяются размеры. В таких случаях для дере­вянных и ряда других конструкций приходится применять защитные покрытия.

Водопроницаемость— свойство материала пропускать воду под давлением. Величина водопроницаемости ха­рактеризуется количеством воды, прошедшей в течение 1 ч через 1 см²площади испытуемого материала при по­стоянном давлении. К водонепроницаемым материалам относятся особо плотные материалы (сталь, стекло, би­тум) и плотные материалы с замкнутыми порами (на­пример, бетон специально подобранного состава).

Морозостойкость— свойство насыщенного водой ма­териала выдерживать многократное попеременное за­мораживание и оттаивание без признаков разрушения и значительного снижения прочности.

Разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания.

Морозостойкость имеет большое зна­чение для стеновых материалов, систематически подвер гающихся попеременному замораживанию и оттаиванию, а также для материалов, применяемых в фундаментах и кровельных покрытиях.

Паро- и газопроницаемость — свойство материала пропускать через свою толщу под давлением водяной пар или газы (воздух). Все пористые материалы при наличии незамкнутых пор способны пропускать пар или газ.

Воздухопроницаемость материалов следует учитывать при применении их в наружных стенах и покрытиях зданий, а газопроницаемость — при применении их в конст­рукциях специальных сооружений (например, газголь­дерах).

Теплопроводность— свойство материала передавать через толщу теплоту при наличии разности температур на поверхностях, ограничивающих материал.

Знать теплопроводность материала необходимо при теплотехническом расчете толщины стен и перекрытий отапливаемых зданий, а также при определении требуе­мой толщины тепловой изоляции горячих поверхностей, например трубопроводов, заводских печей и т. д.

Теплоемкость— свойство материала поглощать при нагревании определенное количество теплоты и выделять ее при охлаждении.

Теплоемкость материалов учитывают при расчетах теплоустойчивости стен и перекрытий отапливаемых зда­ний, подогрева составляющих бетона и раствора для зим­них работ, а также при расчете печей.

Огнестойкость— способность материала противосто­ять действию высоких температур и воды в условиях пожара. По степени огнестойкости строительные матери­алы делят на несгораемые, трудносгораемые и сгора­емые.

Несгораемые материалы под действием огня или вы­сокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются. К этим материалам относят природные каменные материалы, кирпич, бетон, сталь. Трудносгораемые материалы под действием огня с трудновоспла-меняются, тлеют или обугливаются, но после удаления источника огня их горение и тление прекращаются. При­мером таких материалов могут служить древесно-цементный материал фибролит и асфальтовый бетон. Сгорае­мые материалы под воздействием огня или высокой тем­пературы воспламеняются и продолжают гореть после удаления источника огня. К этим материалам в первую очередь следует отнести дерево, войлок, толь и рубероид.

Огнеупорностьюназывают свойство материала вы­держивать длительное воздействие высокой температуры, не расплавляясь и не деформируясь. По степени огне­упорности материалы делят на огнеупорные, тугоплав­кие и легкоплавкие.

Огнеупорные материалы способны выдерживать про­должительное воздействие температуры свыше 1580°С. Их применяют для внутренней облицовки промышленных печей (шамотный кирпич). Тугоплавкие материалы вы­держивают температуру от 1350 до 1580°С (гжельский кирпич для кладки печей). Легкоплавкие материалы раз­мягчаются при температуре ниже 1350 °С (обыкновенный глиняный кирпич),

studfile.net

5.3 Магнитные материалы, их свойства и применение

высокой индукцией, малыми значениями Нс и потерями на гистерезис. Поэтому их широко применяют для изготовления статоров и роторов электрических машин, сердечников силовых трансформаторов, магнитопроводов различных аппаратов и устройств.

Низкокоэрцитивные сплавы – пермаллои — являются сплавами Fe и Ni с

легирующими добавками хрома, кобальта, кремния, меди, марганца, которые изменяют количественные и качественные характеристики материала, а именно повышают ρv и μmax, улучшают механические свойства и температурную стабильность. Значительный интерес представляет сплав супермаллой, обладающий высокими магнитными свойствами в слабых полях.

Пермаллои выпускают в виде лент, прутков и подвергают специальной термообработке для получения и стабилизации необходимых магнитных свойств. Основные области их применения — это измерительные приборы, сердечники малогабаритных силовых и импульсных трансформаторов и дросселей, магнитные экраны, магнитные усилители и бесконтактные реле, катушки индуктивности и т.д.

Недостатками пермаллоев являются высокая чувствительность к механическим воздействиям, низкое значение ρv и зависимость магнитной проницаемости от частоты. Поэтому на повышенных частотах предпочтительнее низконикелевые пермаллои.

Алъсиферы — тройные сплавы Al-Si-Fe, обладающие хорошими магнитными свойствами. Однако они отличаются высокой хрупкостью, твердостью и теряют свойства при механической обработке. Поэтому детали из них изготавливают литьем. Альсиферы используют в виде порошков для изготовления ВЧ сердечников методом прессования.

Ферриты (оксиферы) представляют собой системы из оксидов железа и оксидов двухвалентных, а иногда и одновалентных металлов. Общая формула ферритов MeO·Fe2O3, где Me — символ двухвалентного металла. Обладая достаточно высокими магнитными свойствами, ферриты имеют высокое значение удельного сопротивления, поскольку это смесь оксидов. Поэтому они имеют малые потери и широко применяются на повышенных и высоких частотах.

Процентный состав оксидов играет существенную роль в получении необходимых магнитных свойств. По сути своей ферриты представляют собой магнитную керамику и технологический процесс их изготовления весьма схож с процессом получения керамики.

Основными операциями при изготовлении ферритов являются:

-приготовление шихты (смеси) по весовым компонентам; первый помол для получения однородной массы; предварительный обжиг при температуре меньшей, чем при окончательном обжиге;

-второй помол для улучшения степени однородности массы;

-прессование, выдавливание стержней, трубок, а также литье под

studfile.net