Строительные материалы и изделия стр.12
Отношение толщины слоя материала 5 к коэффициенту теплопроводности X называется сопротивлением теплопередаче: R-Ъ/Х.
Тепловое расширение материалов. Тепловое расширение материалов характеризуется коэффициентом линейного температурного расширения (KJ1TP), который показывает, на какую долю увеличивается длина изделия при нагревании на 1 °С. Значения КЛТР и других теплофизических характеристик для некоторых материалов приведены в табл. 2.2.
2.5. Механические свойства материалов
Прочность — это способность материала сопротивляться разрушению под действием внешних сил или других факторов, вызывающих внутренние напряжения в материале.
Так, теоретическая прочность стекла на растяжение составляет около 104 МПа. Микротрещины и неоднородности, неизбежные при изготовлении стекла, снижают его прочность примерно в 100 раз. В результате появления на поверхности стекла дополнительных дефектов (микротрещин, царапин) при резке, упаковке, транспортировании и монтаже фактическая прочность при растяжении уменьшается еще в 2 — 3 раза и составляет 30...60 МПа.
Согласно статистической теории прочности, пионерами которой являются шведский ученый В.Вейбул и российские ученые Т. А. Конторова и Я. И.Френкель, прочность образца лимитирована наиболее опасным дефектом, содержащимся в его объеме. С увеличением объема образца повышается вероятность существования в нем крупного дефекта, поэтому средняя прочность образцов одного и того же материала возрастает с уменьшением их размеров. Например, прочность при изгибе образцов оконного стекла шириной 100 мм составила 60 МПа, а шириной 200 мм — 45 МПа.
Влияние размеров образцов на прочность называется масштабным фактором. Чтобы исключить влияние масштабного фактора на прочность, установлены стандартные размеры образцов для каждого материала. В некоторых случаях пользуются масштабными коэффициентами, равными отношению прочности образцов произвольных размеров к прочности стандартных образцов.
Распределение дефектов в образцах является случайным, поэтому прочность одного образца не может служить характеристикой материала. Требуется испытать значительное число одинаковых образцов, чтобы достоверно охарактеризовать прочность материала.
Истираемость материала характеризуется потерей массы образца с единицы площади истирания, полученной при стандартном испытании на круге истирания с абразивом в виде кварцевого песка или наждака.
Износостойкость — способность материала сопротивляться изнашиванию при трении и ударном воздействии в реальных условиях.
2.6. Упругость, пластичность и вязкость материалов
Реологические свойства материалов (упругость, пластичность и вязкость) описывают характером зависимости напряжения от деформации. Под деформацией понимается изменение формы и (или) объема тела без нарушения его сплошности. Течение — процесс непрерывного роста деформации во времени без увеличения нагрузки. Деформации бывают обратимыми (исчезающими после снятия нагрузки) и необратимыми (остаточными или пластическими).
Обратимыми являются упругие и эластические деформации. Их природа различна. Упругие деформации обусловлены изменением расстояния между атомами, а эластические — изменением кон-формации макромолекул полимеров (см. подразд. 14.4). Остаточ ные деформации в кристаллических телах возникают в результате скольжения дислокаций за счет последовательного перескока атомов со своего места на соседнее. Это приводит к необратимому смещению одних частей кристалла по отношению к другим частям.