CO JE TO KUJNOST? (PŘÍKLADY KUJNÝCH MATERIÁLŮ) - KULTURNÍ SLOVNÍK - 2025

Malleability je fyzikální vlastnost hmoty, který se vyznačuje tím, že orgány nebo předmětů deformaci působením síly bez praskání v procesu. Touto akcí může být úder kladivem, detonace, tlak hydraulického lisu nebo váleček; jakýmkoli způsobem, který zploští materiál do archu.

Potom je kujnost pozorována v každodenním životě notoricky známým způsobem, ale zároveň bez povšimnutí. Například hliníková fólie představuje kujný charakter tohoto kovu, protože s ním jsou extrémně tenké a deformovatelné plechy vyráběny našimi vlastními rukama.

Tvrzené kovy nebo slitiny umožňují konstrukci dýh nebo desek obložených stěnami nebo strukturami. Zdroj: Pxhere.

Proto zběžnou metodou rozpoznávání kujnosti materiálu je sledovat, zda z něj byly vyrobeny listy, desky, listy nebo dýhy; čím tenčí jsou, je přirozené si myslet, že čím jsou tvárnější.

Další možnou definicí této vlastnosti by byla schopnost materiálu být mechanicky redukována na 2D těleso, aniž by došlo k praskání nebo lomu. Proto mluvíme o plastickém chování, které je obvykle studováno v kovech a slitinách, jakož i v určitých polymerních materiálech.

Jak zjistit kujnost? Kladivo a knoflíky

Tavitelnost materiálu může být stanovena kvalitativně pomocí kladiva a, je-li to nutné, pochodní. Počínaje sférami různých kovů, slitin nebo polymerních materiálů (silikony, plastelíny atd.), Jsou vystaveny nárazům kladiva, dokud nejsou dostatečně změkčeny ve formě listu nebo tlačítka.

Materiál, který se snáze změkne bez trhlin nebo trhlin v kouli, bude při pokojové teplotě tvárnější. Pokud při nárazu do kovové koule uvolní malé úlomky ze stran, je řečeno, že její struktura neodolává tlaku a že není schopna se deformovat.

Existují materiály, které při pokojové teplotě nejsou příliš temperamentní. Pokus se opakuje zahříváním koulí s hořákem na základně, která odolává vysokým teplotám. Zjistí se, že existují kovy nebo slitiny, které se nyní stávají tvárnějšími; fenomén široce používaný v metalurgickém průmyslu.

Čím tenčí jsou tato tlačítka, a čím méně zlomenin se projevují, tím je tvárnější. Pokud by mohl být tlak vyvíjený kladivem kvantifikován, měli bychom absolutní hodnoty kujnosti těchto kovů získané díky tomuto experimentu a bez použití jiného zařízení.

Vztah tvrdosti a teploty

Hliník je kujný materiál.

Z předchozí části bylo vidět, že obecně, čím vyšší je teplota materiálu, jeho tvárnost bude stejně vyšší. Z tohoto důvodu se kovy zahřívají červeně, takže se mohou deformovat na role, desky nebo listy.

Také kujnost je obvykle nepřímo úměrná tvrdosti: větší tvrdost znamená menší kujnost.

Představte si například, že jednou z koulí je diamant. Bez ohledu na to, jak moc ji zahříváte hořákem, při prvním úderu kladiva se její krystaly zlomí, což znemožňuje touto metodou vytvořit diamantové tlačítko. Tvrdé materiály se také vyznačují křehkostí, což je opakem houževnatosti nebo odolnosti.

Koule, které praskají při nejmenších úderech kladiva, jsou tedy tvrdší, křehčí a méně poddajné.

Role kovové vazby

Aby bylo tělo kujné, zejména kovové, musí být jeho atomy schopny se efektivně přeskupit v reakci na tlak.

Iontové sloučeniny, jako kovalentní krystaly, mají interakce, které jim zabraňují znovuobnovení po tlaku nebo nárazu; dislokace nebo defekty krystalu se zvětšují a nakonec se objeví zlomeniny. To není případ všech kovů a polymerů.

V případě kovů je kujnost způsobena jedinečností jejich kovové vazby. Jeho atomy jsou drženy pohromadě mořem elektronů, které cestuje krystaly k jejich limitům, kde nemohou přeskakovat z jednoho krystalu na druhý.

Čím krystaličtější zrna najdou, tím těžší (odolnější vůči poškrábání jiným povrchem) bude kov a tím méně tvárný.

Atomy uvnitř kovového krystalu jsou uspořádány v řadách a sloupcích, schopných klouzat k sobě díky mobilitě jejich elektronů a v závislosti na orientaci tlaku (na kterou osu působí). Řada atomů se však nemůže posunout z jednoho krystalu na druhý; to znamená, že jeho okraje nebo hranice zrn hrají proti takové deformaci.

Vliv teploty a legování

Z atomového hlediska zvýší teplota zvýhodnění spojení mezi krystalickými zrny a tím pádem sklouznutí atomů pod tlakem. Proto teplota zvyšuje kujnost kovů.

Podobně nastává, když jsou kovy legovány, protože nové kovové atomy snižují hranice zrn, přibližují krystaly blíže k sobě a umožňují lepší vnitřní posuny.

Příklady kujných materiálů

Tavitelnost stříbra umožňuje, aby se zdeformovalo a vytvořilo s ním mince. Zdroj: Pixabay.

Ne všechny materiály pozorované ve 2D jsou nutně kujné, protože byly vyříznuty nebo vyrobeny tak, aby získaly tyto tvary nebo geometrie. Je to proto, že kujnost má tendenci soustředit se převážně na kovy a v menší míře na polymery. Některé příklady kujných kovů, materiálů nebo směsí jsou:

-Hliník

-Stříbrný

-Měď

-Cín

-Žehlička

-Ocel

-Indický

-Kadmium

-Nikl

-Platina

-Zlato

-Mosaz

-Bronz

- slitiny pokovené povlakem

- Sklo

-Jíl

- Silikon

-Mud (před vařením)

-Moučná mouka

Jiné kovy, jako je titan, vyžadují vysoké teploty, aby se staly tvárnými. Olovo a hořčík jsou také příklady nekujných kovů, jako jsou skandium a osmium.

Všimněte si, že sklo, jílové ozdoby a dřevo jsou kujné materiály; Sklo i jíl však procházejí etapami, kde jsou tvárné a mohou jim být dány 2D postavy (okna, tabulky, pravítka atd.).

Pokud jde o kovy, je dobré zjistit, jak jsou relativně kujné, aby zjistili, zda lze s nimi a jejich slitinami vyrobit mince; jako u mosazných, bronzových a stříbrných mincí.

Reference

1. Serway & Jewett. (2009). Fyzika: pro vědu a techniku ​​s moderní fyzikou. Svazek 2. (Sedmé vydání). Cengage Learning.
2. Terence Bell. (16. prosince 2018). Co je obchodovatelnost v kovu? Obnoveno z: thebalance.com
3. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (4. září 2019). Definice Malleable (Malleability). Obnoveno z: thinkco.com
4. Whitten, Davis, Peck a Stanley. (2008). Chemie (8. ed.). CENGAGE Učení.
5. Nathan Crawford. (2019). Malleability in Chemistry: Definice & Příklady Video. Studie. Obnoveno z: study.com
6. Mateřská škola Oxhill. (2019). Tavitelné materiály. Obnoveno z: oxhill.durham.sch.uk
7. Encyklopedie příkladů (2019). Tavitelné materiály. Obnoveno z: example.co
8. Mince aukce. (2015, 29. září). Jak se vyrábějí mince? Obnoveno z: coins-auctioned.com