7) Деформативность материалов. Вязкопластичное состояние и методы его оценки

Многие материалы при их получении и применении находятся в вязко-пластичном состоянии. Они занимают промежуточное положение между жидкими и твердыми телами и могут совмещать в себе свойства твердого тела и жидкости.

Пластичность – способность материала деформироваться без разрыва сплошности от механического воздействия и сохранять полученную форму, когда действие внешней силы прекращено. При этом ускоряются и удешевляются процессы перемешивания и формования, повышается однородность готовых изделий, улучшаются физико-механические свойства и стойкость.

Способность материалов образовывать с водой пластичное тесто, обусловлено наличием промежуточной фазы, составленной полутвердыми водными оболочками, выполняющими двойную функцию:

− придают известную устойчивость, т.е. способность материалов сопротивляться нагрузкам, не нарушая свою сплошность и не утрачивая формы;

− обладают «смазочным» эффектом, облегчая скольжение твердых частиц при деформациях дисперсной системы.

Вязкость – способность материала за счет сил внутреннего трения препятствовать течению, вызванному внешними силами.

Определение пластичности и вязкости производится следующими методами, основанными:

− на проникании индентора правильной геометрической формы в материал;

− на определении величины расплыва массы правильной геометрической формы

− на определении скорости истечения испытываемой массы через капилляр заданного размера для определения свойств лакокрасочных составов.

Регулировать вязкопластичное состояние материала можно применением поверхностно-активных веществ (ПАВ), которые понижают поверхностное натяжение у границы раздела фаз:

− воздухововлекающие ПАВ представляют собой систему «эмульсия в воде» и при перемешивании образуют пену, вовлекая воздух в мелкопористом состоянии. Происходит увеличение объема теста, повышается пластичность. К ним относятся нейтрализованная воздухововлекающая смола (СНВ), абиетат натрия;

− гидрофильные ПАВ улучшают процессы скольжения частиц относительно друг друга. При сохранении необходимой пластичности гидрофильные ПАВ позволяют снизить расход воды, что значительно повышает долговечность. К ним относится лигносульфонат кальция технический (ЛСТ);

− гидрофобные ПАВ. Эти добавки в спокойном состоянии образуют защитную гидрофобную пленку на поверхности частиц, препятствующую попаданию в материал гигроскопической влаги из окружающей среды, а при перемешивании играют роль пластификатора.

8)Эксплуатационные свойства. Долговечность и факторы, влияющие на нее. Показать на примере строительных материалов.

Определяются общим понятием – долговечность, т.е. способность материалов сохранять приданные ему свойства в процессе эксплуатации. Факторы, способные вызвать ослабление разрушение структуры материала, называются агрессивными, а развивающиеся под их действием процессы – процессами коррозии. Коррозионные факторы позволяют материалу проявлять и изменять физические, химические и биологические свойства.

Воздухостойкость – способность материалов сохранять свою прочность при циклическом увлажнении и высушивании при положительных температурах.

Водостойкость - способность материалов сохранять свою прочность при нахождении в воде.

Морозостойкость - способность материалов сохранять свою прочность при циклическом замораживании и оттаивании в водонасыщенном состоянии. Оценивается в циклах.

Биостойкость - способность материалов сохранять свою прочность при контакте с живыми организмами, т.е. не являться для них питательной средой.

Химическая стойкость - способность материалов к химическим превращениям под влияние веществ, с которыми данный материал находится в соприкосновении. Различают полезные превращения (химическая активность вяжущих веществ) и вредные превращения (потеря активности вяжущих веществ при длительном нахождении в условиях влажного воздуха за счет гигроскопичности).

Химическая стойкость зависит от химического и минерального составов реагирующих веществ.