Mustavuus vs hauraus
Mustavuus ja hauraus ovat materiaalien kaksi tärkeintä fysikaalista ominaisuutta rakennustekniikassa. Materiaalin taipuisuus on sen kykyä muuttaa muotoaan, kun siihen kohdistetaan vetovoima. Sitä kutsutaan myös aineen kyvyksi kestää plastista muodonmuutosta ilman, että se rikkoutuu. Hauraus puolestaan on täsmälleen päinvastainen sitkeyden ominaisuus, koska se on materiaalin kyky rikkoutua ilman, että se ensin kokee minkäänlaista muodonmuutosta voimaa käytettäessä. Monet eivät ymmärrä eroja sitkeyden ja haurauden välillä, ja tämän artikkelin tarkoituksena on selittää erot näiden kahden tärkeän aineen ominaisuuden välillä.
Koemme nämä materiaalien ominaisuudet jokapäiväisessä elämässämme. Sanomme, että kynnemme ovat erittäin hauraita, koska ne napsahtavat helposti. Naiset nähdään erityisesti kynsiensä ja hiustensa haurauden häiritsevän, ja he kokeilevat hoitoja, jotka parantavat tärkeiden omaisuutensa plastisuutta. Fysiikassa materiaalit, jotka venyvät tai muuttavat jopa 5 %, sanotaan olevan sitkeitä, ja joitain esimerkkejä sitkeistä materiaaleista ovat kulta, hopea ja kupari. Toisa alta hauraat materiaalit antavat periksi ja napsahtavat ilman varoitusta, eivätkä ne muutu muodoltaan. Hyviä esimerkkejä ovat valurauta ja betoni.
Sumutettavia materiaaleja voidaan pitää taivutettavina ja murskattavina. Oletko nähnyt kuinka taipuisa kuminauha on, kun sitä voi venyttää tarpeeksi kauan ennen kuin se lopulta napsahtaa, koska se ei kestä käyttämääsi vetovoimaa? Toisa alta syömäsi perunalastu tai keksi on erittäin hauras, koska se ei kestä pienintäkään voimaa. Siksi on järkevää sanoa, että jos materiaali ei ole sitkeää, se on hauras. Rakennusteollisuudessa, jos meidän on valittava kahdesta saman kovuuden ja lujuuden omaavasta materiaalista, valitaan sellainen, jolla on korkeampi sitkeys, koska se on kestävämpi. Taipuisuus on ominaisuus, johon lämpötila vaikuttaa. Lämpötilan nousun nähdään lisäävän sitkeyttä ja lämpötilan laskun alentaa sitkeyttä ja jopa muuttaa aineen sitkeästä hauraaksi materiaaliksi.
Epäpuhtaudet tekevät myös materiaalista hauraita. Joten jos tarvitaan hauras materiaali, turvaudutaan epäpuhtauksien lisäämiseen, jotta materiaalista tulee hauraampaa. Suurin osa laseista ja keraamisesta materiaalista ovat erittäin hauraita. Tästä syystä tutkijat yrittävät lisätä tällaisten materiaalien kovuutta ja lujuutta estääkseen niiden rikkoutumisen helposti. Murtuma on ehkä tärkein käsite materiaalitieteen ja tekniikan alalla. Se määritellään materiaalin kyvyksi hajota kappaleiksi, kun siihen kohdistetaan ulkoinen voima.
Lyhyesti:
Muuttuvuuden ja haurauden ero
• Mutavuus on materiaalin kykyä kestää vetovoimaa, kun se kohdistetaan siihen plastisen muodonmuutoksen aikana
• Hauraus on sitkeyden vastakohta, koska se viittaa materiaalien kykyyn hajota kappaleiksi vetovoiman vaikutuksesta ilman venymistä tai plastista muodonmuutosta
• Laseja ja keramiikkaa pidetään hauraana, kun taas kultaa ja hopeaa pidetään sitkeänä materiaalina.
• Taipuisuus mahdollistaa johtojen vetämisen materiaaleista
• Lämpötilan nousu lisää sitkeyttä, kun taas epäpuhtauksien lisääminen vähentää sitkeyttä
