திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை வரையறுக்கும் முக்கிய விகிதங்கள்: திடப்பொருளின் நெகிழ்ச்சி பதற்றம் மீள் சிதைவு மற்றும் இழுவிசை வலிமை, திரிபு-நேர வளைவுகள், நிலையான சுருக்க மற்றும் இழுவிசை வலிமை. வெவ்வேறு இழுவிசை வலிமைகள், சுருக்கத்தன்மை மாற்றங்கள், க்ரீப் எதிர்ப்பு, திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகள், மீள் மாடுலஸ், மன அழுத்தம்-திரிபு உறவு மற்றும் இழுவிசை வலிமை ஆகியவற்றைக் கொண்டு திடப்பொருட்களின் பண்புகளைப் படிப்போம். இந்த கட்டுரை உள்ளடக்கும்:
நெகிழ்ச்சி மற்றும் இழுவிசை வலிமை. நீர், கார்பன் டை ஆக்சைடு மற்றும் மந்த வாயு ஆகியவற்றைக் கொண்டிருக்காத மூலக்கூறுகளின் “கலவைகள்” என திடப்பொருட்களைக் கருதலாம். ஒரு மூலக்கூறின் மின் கட்டணம் நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம். சில வகையான மூலக்கூறுகள் நெகிழ்ச்சி மற்றும் இழுவிசை வலிமையை வெளிப்படுத்துகின்றன; மற்றவை அழுத்த அல்லது இழுவிசை வலிமையை வெளிப்படுத்துகின்றன.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை விவரிக்க பதற்ற நேர வளைவுகள் மற்றும் இழுவிசை வலிமை பயனுள்ளதாக இருக்கும். முதல் இழுவிசைப் புள்ளி (I=0), ஒரு மூலக்கூறு முழுவதுமாக சுருக்கப்பட்டு, நேர அளவில் முதல் வளைவை உருவாக்குகிறது. மூலக்கூறு அதிக இழுவிசை வலிமைக்கு முன்னேறும்போது, வளைவு மேலும் எதிர்மறையாகிறது. ஒரு மூலக்கூறு ஒரு இழுவிசை வலிமை அளவை மட்டுமே கொண்டிருக்க முடியும். இழுவிசை வலிமை ஒரு சதுர அங்குலத்திற்கு பவுண்டுகளில் அளவிடப்படுகிறது.
எலாஸ்டோமெரிக் பொருட்கள் மீள் சிதைவுக்கு இரண்டு வெவ்வேறு இணக்கங்களைக் கொண்டுள்ளன. முதலாவது விஸ்கோஸ்-எலாஸ்டிக் நுரை, இதில் மூலக்கூறு டைசல்பைட் பிணைப்புகள் மற்றும் பிணைக்கப்படாத பாலிமர் சங்கிலிகள் உள்ளன. இரண்டாவது இணக்கமானது மொத்த ஃபைபர் அல்லது திட எலாஸ்டோமெரிக் வடிவம் ஆகும். நெகிழ்ச்சித்தன்மையில் நான்கு முக்கிய வகைகள் உள்ளன: திடப்பொருள்கள், எடுத்துக்காட்டாக, இழுவிசை வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் மீள் மாடுலஸ், திடப்பொருட்களின் பிசின் மற்றும் இயந்திர பண்புகளைப் பயன்படுத்தி பிளாஸ்டிக் மாதிரிகளின் இழுவிசை வலிமை அளவீடுகளிலிருந்து பெறலாம். பசைகள் பாலியூரிதீன், கார்க் பவுடர் அல்லது பிற பசை வகை பொருட்கள். திடப்பொருட்களின் ஒரு இயந்திர பண்பு, பொதுவாக இழுவிசை வலிமை, சாதனத்தின் எந்த நிலையிலும் வலிமை. மாதிரியில் செயல்படும் சக்தியின் மதிப்பை தீர்மானிக்க ஒரு அளவிடும் சாதனம் பயன்படுத்தப்படும் போது ஒரு மாதிரி பல்வேறு இடங்களில் வைக்கப்படுகிறது. இந்த விசை சாதனத்தின் நீளம், இணைப்பு முழுவதும் மற்றும் சாதனத்தின் மையத்தின் வழியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. அளவீட்டு சாதனம் இழுவிசை அளவீடு என்று அழைக்கப்படுகிறது.
ஒரு மாதிரியானது நீளம், அகலம் மற்றும் மேற்பரப்புடன் எந்தப் புள்ளியிலும் சிதைக்கப்படலாம். மாற்றங்கள் சாத்தியமான ஆற்றலின் மாற்றங்களாகக் காட்டப்படுகின்றன, இது அதிகபட்ச மற்றும் குறைந்தபட்ச மின் கட்டணங்களாக அல்லது வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களாக வெளிப்படுத்தப்படுகிறது. சாத்தியமான ஆற்றல் என்பது ஒரு அமைப்பின் இயக்க ஆற்றல் மற்றும் சாத்தியமான ஆற்றல் ஆகியவற்றின் கலவையாகும். திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளின் பயன்பாடு, ஒரு மாதிரியின் இயந்திர பண்புகளைப் பெற மேற்பரப்பு சார்ஜ் தரவு போன்ற பிற முறைகளுடன் இணைக்கப்படலாம், பின்னர் சோதிக்கப்படும்.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளின் ஒரு பிரபலமான பயன்பாடு நீரூற்றுகளின் வலிமையை சோதிப்பதாகும். நீரூற்றுகள் ஆட்டோமொபைல் மற்றும் விண்வெளி வடிவமைப்புகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் வடிவமைப்பாளர்கள் அவற்றை சரியாக இணைக்கும் வகையில் அவற்றின் இயந்திர பண்புகள் நன்கு தெரிந்திருக்க வேண்டும். வசந்த பதற்றத்தை தீர்மானிக்க பொறியாளர்கள் வெவ்வேறு முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இந்த செயல்முறையானது முதலில் முறுக்குவிசையை தீர்மானிப்பதை உள்ளடக்குகிறது, பின்னர் வசந்தத்திற்கு சக்திகளைப் பயன்படுத்துகிறது, இறுதியாக அது செயல்படும் போது வசந்தத்தின் மூலம் செயல்படும் சக்தியைக் கணக்கிடுகிறது.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை பல்வேறு முறைகள் மூலம் பகுப்பாய்வு செய்யலாம். அழுத்த சுமைகளைப் பயன்படுத்தி திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை தீர்மானிக்க இழுவிசை வலிமை சோதனை எனப்படும் ஒரு முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. சுமை ஒரு குறிப்பிட்ட கோணத்தில் வைக்கப்படுகிறது, சாதனத்தின் சுழற்சியின் திசையை மாற்றியமைக்கும் சுமை நோக்குநிலையுடன். சுமை, ஒரு அளவிடும் சாதனத்துடன் இணைந்து, வசந்தத்தை பயன்படுத்தக்கூடிய வடிவத்தில் இழுக்கச் செய்கிறது. இழுவிசை வலிமை சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், ஒரு குறிப்பிட்ட நீரூற்றின் இழுவிசை வலிமையை பொறியாளர்கள் தீர்மானிக்க முடியும்.
மற்றொரு வகை இயந்திர சொத்து சோதனை ஒரு பொருளின் க்ரீப் நடத்தையை அடிப்படையாகக் கொண்டது. ஊர்ந்து செல்லும் பொருட்கள் சீரற்ற வடிவத்தைப் பின்பற்றுகின்றன, இது இயந்திர பண்புகளை அடையாளம் காண்பதை கடினமாக்கும். க்ரீப் நடத்தையை தீர்மானிக்க பொறியாளர்கள் பல்வேறு சோதனை நடைமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றனர். அவர்கள் ஸ்ட்ரெய்ன் கேஜைப் பயன்படுத்தலாம் அல்லது வெட்டு விசையைப் பயன்படுத்துதல், சுருக்குதல் அல்லது நீட்டுதல் போன்ற பிற சோதனைகளைச் செய்யலாம். இந்த நுட்பங்கள் அனைத்தும் பொருள் சோதனையின் துல்லியத்தை அதிகரிக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை கண்டறிய சில பொருள் சோதனைகள் பயன்படுத்தப்படலாம். உலோகங்கள், பிளாஸ்டிக்குகள் மற்றும் அனைத்து வகையான கலவைகளுக்கும் சுருக்க சோதனைகள் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த சோதனைகள் கலவையின் இயந்திர பண்புகளை தீர்மானிக்கும். வெவ்வேறு பொருட்கள் எவ்வாறு ஒன்றாகச் செயல்படுகின்றன என்பதைப் பற்றிய சிறந்த புரிதலைப் பெற, பொறியாளர்கள் பல்வேறு பயன்பாடுகளில் பல்வேறு வகையான சோதனைகளைப் பயன்படுத்தலாம்.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை சோதிப்பதற்கான மூன்றாவது வழி, ஒரு பொருளை சூடாக்கி அதன் பதிலை அளவிடுவதை உள்ளடக்கியது. திடப்பொருள்கள் அவற்றின் மூலக்கூறு அமைப்பைப் பொறுத்து வெவ்வேறு வழிகளில் வெப்பத்தை எதிர்க்கின்றன. சில பொருட்கள் வெப்பத்தின் கீழ் மற்றவர்களை விட வேகமாக உருகும், மற்றவை பெரிதாக மாறாது. ஒரு பொருளை சூடாக்கி அதன் பதிலை அளவிடுவதன் மூலம், பொறியாளர்கள் திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை தீர்மானிக்க முடியும்.
கடைசி முக்கிய வகை சோதனை திரவங்களுடன் செய்யப்படுகிறது. திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை சோதிக்கும் இந்த முறை சோதனை முறைகள் இருந்தவரை கிட்டத்தட்ட உள்ளது. இது ஒரு திரவத்தில் உள்ள மூலக்கூறு சீர்குலைவின் அளவிற்கு கடத்துத்திறன் விகிதத்தை ஒப்பிடுகிறது. அதிக அளவு சீர்குலைவு கொண்ட திடப்பொருட்கள் அதிக கடத்துத்திறன் விகிதங்களைக் காட்டுகின்றன. கடத்துத்திறன் விகிதம் திரவத்தில் உள்ள மூலக்கூறு சீர்குலைவு அளவை விட குறைவாக இருந்தால், அது பொருள் கடினமாக இருப்பதைக் குறிக்கிறது. திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை சோதிக்க இது ஒரு நிலையான வழி.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை சோதிக்க இன்னும் சில விஷயங்கள் உள்ளன, ஆனால் அவை பொதுவாக முன்னர் குறிப்பிடப்பட்ட மூன்று சோதனைகளில் ஒன்றை நம்பியுள்ளன. மூன்று முறைகளும் ஒரே நேரத்தில் முடிவுகளைத் தருகின்றன, இது அடையாளம் சரியானதா இல்லையா என்பதை உறுதிப்படுத்த உதவுகிறது. ஒரு திரவத்தின் பாகுத்தன்மையை சரிபார்க்க மற்றொரு முறை பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு பாகுத்தன்மை சோதனையானது ஒரு திரவத்தின் தடிமனை அதற்கு ஒரு சக்தியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமும், மாறுபாட்டின் விகிதத்தை தீர்மானிப்பதன் மூலமும் அளவிடுகிறது.
ஒரு பொருளின் வலிமையைத் தீர்மானிக்க மூன்றாவது சோதனை பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த வகை சோதனையானது ஒரு பொருளின் இயந்திர பண்புகளை அதே வடிவம், அளவு மற்றும் எடை கொண்ட மற்ற பொருட்களுடன் ஒப்பிட அனுமதிக்கும். பெரும்பாலும் பொருட்களின் வலிமை அவற்றின் அன்றாட பயன்பாட்டுடன் தொடர்புபடுத்தப்படலாம். உதாரணமாக, ஒரு பேஸ்பால் பேட் ஒரு பந்துவீச்சு பந்திலிருந்து வேறுபட்ட கட்டமைப்பு வலிமையைக் கொண்டுள்ளது. எந்த குறிப்பிட்ட பொருள் சிறந்தது என்பதை தீர்மானிக்க இது ஒரு வழியாகும்.
திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை சோதிக்க பல்வேறு வழிகள் உள்ளன. இந்த சோதனைகள் பொறியாளர்களுக்கு சிறந்த பொருட்களை வடிவமைக்க உதவியது மற்றும் பல்வேறு பயன்பாடுகளுக்கு வலுவான தீர்வுகளை கொண்டு வர உதவியது. திடப்பொருட்களின் இயந்திர பண்புகளை அவற்றின் வளர்ச்சியின் பல்வேறு நேரங்களில் சோதிக்க முடியும் என்றாலும், திடப்பொருட்கள் அவற்றின் ஆரம்ப வடிவத்தில் இருக்கும்போதே அவற்றைச் செயல்படுத்த சிறந்த நேரம். சோதனைச் செயல்பாட்டின் போது பண்புகளில் எந்த மாற்றமும் இல்லை என்பதை இது உறுதி செய்கிறது. பொருள் திடமானது மற்றும் எளிதாக ஆய்வு செய்ய முடியும் போது, அது இயந்திர பண்புகள் தனிப்பட்ட துகள்கள் மீது பல்வேறு விளைவுகளை ஒப்பிட்டு எளிதாக்குகிறது. ஒரு திட்டத்திற்குப் பயன்படுத்த சிறந்த பொருளைத் தீர்மானிக்க பொறியாளர்களுக்கு இது உதவுகிறது.