Ingenjörsmaterialens fysiska egenskaper
För att slutföra material för ett tekniskt produkt- eller programutvecklingsprojekt bör vi ha kunskap om materialens fysiska egenskaper. Fysiska egenskaper hos ett material är de som kan observeras utan någon ändring av materialets identitet. Några av dessa typiska egenskaper hos ett material är listade nedan-
Täthet
Specifik vikt
Tillståndsändringstemperaturer
Koefficienter för termisk expansion
Specifik värme
Latent värme
Flytbarhet
Svetsbarhet
Elasticitet
Plasticitet
Porositet
Termisk ledningsförmåga
Täthet hos Material
Täthet hos ett material eller substans definieras som "massa per enhetsvolym". Den representeras som förhållandet mellan massan och volymen av ett material. Den betecknas med "ρ". Dess enhet i SI-systemet är kg/m3.
Om m är massan av materialet i kg, V är volymen av materialet i meter3.
Då är tätheten av materialet,
Specifik vikt av material
Det definieras som förhållandet mellan tätheten av materialet i förhållande till tätheten av ett referensmaterial eller en referenssubstans. Det har ingen enhet. Ibland kallas det också relativ täthet. För beräkning av specifik vikt används vanligtvis vatten som referenssubstans.
Tillståndsändringstemperaturer
En substans har generellt tre tillstånd - fast tillstånd, vätsketillstånd, gasformigt tillstånd. Tillståndsändringstemperatur är temperaturen vid vilken substansen ändrar från ett tillstånd till ett annat tillstånd.
Tillståndsändringstemperaturer är av följande typer-
Smältpunkt-Det är temperaturen (i oC eller K) vid vilken substansen ändras från fast tillstånd till vätsketillstånd.
Kokpunkt-Det är temperaturen (i oC eller K) vid vilken substansen ändras från vätsketillstånd till gasformigt tillstånd.
Frystpunkt-Det är temperaturen (i oC eller K) vid vilken en vätska ändras från vätsketillstånd till fast tillstånd. Teoretiskt är den lika med smältpunkten. Praktiskt sett kan dock skillnader observeras.
Koefficient för termisk expansion
När ett material upphettas expanderar det, vilket leder till att dess dimensioner ändras. Koefficienten för termisk expansion representerar expansionen av materialet vid temperaturökning. Termiska expansionskoefficienter finns i tre typer, nämligen-
Koefficient för linjär termisk expansion
Förändringen i längden på ett objekt på grund av temperaturförändring relateras av "koefficienten för linjär termisk expansion". Den betecknas med "αL"
Där 'l' är det ursprungliga objektets längd, 'Δl' är förändringen i längd, 'Δt' är förändringen i temperaturen. Enheten för αL är per oC.
Koefficient för arealtermisk expansion
Förändringen i area på ett objekt på grund av temperaturförändring relateras av "koefficienten för arealtermisk expansion". Den betecknas med "αA".
Där 'l' är det ursprungliga objektets längd, 'ΔA' är förändringen i area, 'Δt' är förändringen i temperaturen. Enheten för αA är per oC.
Koefficient för volymtermisk expansion
Förändringen i volym på ett objekt på grund av temperaturförändring relateras av "koefficienten för volymtermisk expansion". Den betecknas med "αV"
Där 'l' är det ursprungliga objektets längd, 'ΔV' är förändringen i volym, 'Δt' är förändringen i temperaturen. Enheten för αA är per oC.
Specifik värme av material
Specifik värme hos ett material definieras som mängden värme som krävs för att öka temperaturen av enhetsmassan av materialet med 1oC. Den betecknas med 'S'.
Där m är massan av materialet i kg. Q är mängden värme som ges till materialet i joule. Δt är temperaturhöjningen. Enheten för specifik värme i SI-systemet är Joule/kg oC.
Latent värme av material
