15 примеров пластичных материалов

Примеры пластичных материалов

Под пластичностью понимается способность материала пластически деформироваться перед разрушением.

Пластичность материала обычно выражается в виде процентного уменьшения площади поперечного сечения или процентного удлинения.

Это важно в машиностроении и производстве из-за его значения для устойчивости конструкции или здания, а также из-за производственных операций, таких как формование, прокатка, волочение и механическая обработка, необходимых для изготовления некоторых деталей. 

В то время как большинство металлов и некоторые пластмассы считаются пластичными, некоторые материалы, такие как высокоуглеродистая сталь или акрил, таковыми не являются. 

В этой статье будут перечислены и описаны свойства и характеристики 15 пластичных материалов.

Золото

Золото — блестящий драгоценный металл с атомным номером 79. Это один из самых плотных металлов (19,3 г/см3) в периодической таблице.

Золото является мягким металлом и считается самым пластичным металлом в периодической таблице. Из одной унции золота можно изготовить лист площадью 17,4 м2, известный как сусальное золото.

Золото, обычно используемое в ювелирных изделиях и в качестве валюты с древних времен, сегодня часто используется в ювелирных изделиях и электронике.

Алюминий

Алюминий — это серебристо-белый металлический элемент, часто встречающийся в природе в виде оксидов или солей из-за его высокого уровня химической активности.

Алюминий — самый распространенный металл на Земле. Это самый производимый и наиболее рафинированный цветной металл.

Он так широко используется, потому что имеет высокое отношение прочности к весу, обладает хорошей пластичностью и устойчив ко многим агрессивным средам.

Пластичность и прочность алюминия можно улучшить, легируя его кремнием, марганцем и никелем. Его пластичность, выраженная в процентах относительного удлинения, колеблется от 17 % (сплав 6061 T1) до 40 % (сплав 3003 O).

Цинк

Цинк представляет собой голубовато-белый металлический элемент с атомным номером 30. Цинк хрупок при комнатной температуре, но становится более пластичным при повышенных температурах (110-150 °C).

Цинк легко реагирует с кислородом и образует оксиды, поэтому его чаще всего используют для цинкования стали. Он также часто используется для производства латуни и других сплавов.

Серебро

Серебро — это блестящий металл с атомным номером 47. Серебро — мягкий, пластичный и ковкий материал. Он ценится за его электро- и теплопроводность, а также за декоративную эстетику.

Серебро часто используется в электропроводке и цепях из-за его проводимости. Он мягкий, поэтому его часто сплавляют с никелем, медью или палладием для повышения его твердости, ударной вязкости и прочности.

Стерлинговое серебро, сплав серебра и меди, обладает очень высокой пластичностью, при этом удлинение при растяжении составляет 40%.

Железо

Железо представляет собой блестящий серый металлический элемент с атомным номером 26. Он был одним из наиболее часто используемых металлов с древних времен после того, как бронзовый век закончился примерно в 1200 году до нашей эры.

Чистое железо — это мягкий, пластичный металл, подверженный ржавчине на воздухе. Железо часто сплавляют с углеродом и другими элементами для повышения его твердости, ударной вязкости, прочности и коррозионной стойкости.

Легирование железа приводит к таким материалам, как чугун и сталь. В зависимости от концентрации легирующих элементов железо может иметь пластичность от 0,20 до 40,00% относительного удлинения до разрушения.

Платина

Платина — серебристо-белый, плотный, мягкий и пластичный металл, устойчивый к коррозии и химически устойчивый. Он имеет атомный номер 78 и атомную массу 195,09 а.е.м.

Наряду с золотом платина является одним из самых пластичных материалов в таблице Менделеева. Платина обычно используется в ювелирных изделиях, автомобильных деталях и электронике, а также в качестве катализатора в автомобильной промышленности.

Медь

Медь — это мягкий, красноватый и пластичный металл с атомным номером 29, который является исключительным электрическим и тепловым проводником.

С тех пор медь использовалась для изготовления инструментов и оружия из чистого металла еще до бронзового века, который начался около 3300 г. до н.э.

Медь чрезвычайно пластична, показывая общее удлинение до разрушения до 60%. Сегодня из-за своих проводящих свойств медь чаще всего используется в электрических приложениях, таких как проводка.

Свинец

Свинец, серебристо-белый металл, имеет атомный номер 82. Он мягкий и очень пластичный, но является плохим проводником электричества.

Использование свинца восходит к временам Вавилонской империи, где он использовался в качестве пластин, на которых можно было делать финансовые или исторические записи.

Известно, что свинец токсичен для человеческого организма и может вызывать неблагоприятные последствия, такие как когнитивные расстройства и заболевания почек.

Несмотря на эти проблемы, свинец по-прежнему часто используется в архитектурных изделиях, таких как крыши, боеприпасы и аккумуляторы.

Сталь

Сталь представляет собой сплав, состоящий в основном из железа и углерода, с возможными добавками других элементов, таких как: хром, марганец, никель и молибден. Чистое железо используется не так часто, как сталь.

Сталь обладает большей прочностью, твердостью, ударной вязкостью и коррозионной стойкостью, чем железо. Пластичность стали зависит от ее химического состава.

В целом пластичность стали колеблется от 4 до 40%. Сталь была одним из самых важных металлических материалов для человечества с момента ее создания в 13 веке до нашей эры.

Впервые использованная в оружии и архитектуре, сталь до сих пор используется в этих областях, а также в аэрокосмической, автомобильной, строительной, инфраструктурной, потребительской, бытовой и морской промышленности.

Дерево

Древесина представляет собой прочный органический композитный материал, состоящий из волокон целлюлозы, заключенных в лигнин. Она классифицируется как ортотропный материал, что означает, что его свойства различны в каждом направлении трехмерной системы координат.

Разные породы дерева обладают разными свойствами. Древесина является самой прочной, когда силы приложены параллельно волокнам, и самой слабой, когда силы приложены перпендикулярно волокнам.

Трудно охарактеризовать пластичность древесины, поскольку она проявляет как пластичность, так и хрупкость в зависимости от того, приложены ли растягивающие или сжимающие силы.

Древесина обладает некоторой пластичностью при сжатии, но не считается пластичной, так как ее нельзя тянуть, тянуть или растягивать.

Никель

Никель — это твердый и пластичный металл серебристого цвета с атомным номером 28.

Из-за его высокой твердости и пластичности никель часто используется для легирования других металлов, таких как железо, медь или серебро, чтобы сделать их более прочными, твердыми и более пластичными.

Он устойчив к коррозии и является проводником электричества среднего диапазона.

Никель может вызывать аллергические реакции у некоторых людей, если он используется в золоте или серебре или сплавах, распространенных в ювелирных изделиях.

Помимо ювелирных изделий, никель часто используется в электрических проводах, газовых турбинах, ракетных двигателях и многих сплавах.

Глина

Глина — это тип почвы, который содержит алюмосиликаты и частицы почвы диаметром менее 0,005 мм.

Во влажном состоянии глина проявляет пластичность и может растягиваться и деформироваться. Однако, когда глина сухая или обжигается для изготовления таких материалов, как керамика, кирпичи, плитка и другие керамические изделия, она становится хрупкой.

Бронза

Бронза — прочный, пластичный и устойчивый к коррозии сплав меди и олова. Бронза не искрит при ударе молотком во время изготовления инструментов или других предметов из бронзы, поэтому ее часто используют в металлообрабатывающей среде, где имеется большое количество легковоспламеняющихся материалов.

В то время как сплав часто использовался для изготовления инструментов, доспехов, скульптур и оружия в древние времена, бронза теперь часто используется для шестерен, пружин, втулок, подшипников, музыкальных инструментов и деталей для морских применений.

Латунь

Латунь — это пластичный, прочный и устойчивый к коррозии сплав меди и цинка. Как и бронза, латунь использовалась с древних времен из-за ее способности легко превращаться в инструменты, доспехи, украшения и предметы домашнего обихода, такие как миски и кувшины.

Сегодня латунь часто используется в таких скобяных изделиях, как сантехника, гайки и болты, но также часто используется в пуговицах, гильзах для боеприпасов и в морских приложениях.

Тантал

Тантал — редкий, серебристо-серый, твердый и пластичный металл с атомным номером 73. Это естественно устойчивый к коррозии и биологически чистый металл.

Из-за своей высокой пластичности тантал можно легко использовать в электрических компонентах, таких как конденсаторы и мощные резисторы.

Кроме того, он часто используется в производстве хирургических и стоматологических инструментов и имплантатов. Тантал также используется в качестве легирующего элемента для повышения пластичности, прочности и коррозионной стойкости.

Какой самый пластичный металл?

Золото — самый пластичный металл в периодической таблице. Однако ведутся споры о том, является ли платина более пластичной, чем золото, в области химии и материаловедения.

Какова важность пластичности материала?

Пластичность важна, потому что она описывает способность материала деформироваться. При приложении напряжений пластичные материалы заметно деформируются.

Пластичность важна в эксплуатации, потому что обнаруживаемая деформация происходит до окончательного разрушения, поэтому осмотр может выявить развивающиеся проблемы до того, как произойдет катастрофический отказ.

Это позволяет проводить ремонт и замену до фатального отказа. Кроме того, пластичность важна в металлообработке из-за напряжений, прикладываемых к материалам во время таких процессов, как формование, волочение, прокатка, штамповка, механическая обработка и т. д.

Материалы с низкой пластичностью склонны к растрескиванию и разрушению во время этих процессов.

Является ли пластичность свойством материала?

Да, пластичность — это свойство материала. Пластичность — это механическое свойство, описывающее способность материала пластически деформироваться. Пластичность материала зависит от его структуры решетки и способности его атомов скользить или двигаться друг мимо друга.

Является ли пластик пластичным?

Многие пластмассы пластичны, но не все. На пластичность сильно влияет уровень кристалличности полимера. Кристалличность оказывает большое влияние на пластичность материала.

Пластмассы бывают либо аморфными (с отсутствием упорядоченной кристаллической структуры), либо полукристаллическими (кристаллизованные структуры внутри аморфной структуры).

Степень кристалличности различается в зависимости от типа пластика. Полукристаллические пластики, такие как полиэтилен и нейлон, считаются пластичными.

В чем разница между пластичностью и хрупкостью?

Разница между пластичными и хрупкими материалами заключается в том, что пластичные материалы могут пластически деформироваться, а хрупкие – нет.

Деформация пластичных материалов наблюдается до разрушения, в то время как хрупкие материалы разрушаются с небольшим предупреждением.

В этой статье представлены пластичные материалы, объяснено, что они из себя представляют, и обсуждены их различные области применения.