Moduł Younga Moduł Younga

Gdy korozja spowodowana utlenianiem w środowisku kwaśnym ma miejsce na powierzchni metalu, metal traci swoją sztywność i zmniejsza się jego moduł Younga lub moduł sprężystości, co sprawia, że jest on podatny na większe ryzyko uszkodzenia, ponieważ występuje niedopasowanie naprężenia i odkształcenia na powierzchni materiału.

Moduł Younga jest właściwością materiału, która opisuje jego sztywność i dlatego jest jedną z najważniejszych właściwości materiałów stałych. Jest to stosunek naprężenia do odkształcenia, gdy odkształcenie jest całkowicie sprężyste. Naprężenie definiuje się jako siłę na jednostkę powierzchni, a odkształcenie jako wydłużenie lub skurcz na jednostkę długości. Moduł ten może być postrzegany jako odporność materiału na odkształcenia sprężyste. Sztywniejszy materiał ma wyższy moduł sprężystości. Dla większości typowych metali, wielkość tego modułu waha się od 45 gigapaskali dla magnezu do 407 gigapaskali dla wolframu.

Istnieją trzy rodzaje modułów:

  • Moduł sprężystości (moduł Younga): Stosunek naprężenia wzdłużnego do odkształcenia
  • Moduł ścinania: Stosunek siły stycznej na jednostkę powierzchni do odkształcenia kątowego ciała
  • Moduł Sprężystości: Stosunek naprężenia do ułamkowego zmniejszenia objętości ciała

Krzywa naprężenie-odkształcenie jest używana do pomiaru modułu sprężystości i modułu ścinania. Parametry używane do opisu krzywej naprężenie-odkształcenie materiału to wytrzymałość na rozciąganie (wytrzymałość ostateczna), granica plastyczności (lub granica plastyczności), procentowe wydłużenie i zmniejszenie powierzchni. Materiał, który ma wyższy moduł sprężystości jest sztywniejszy niż ten o niższym module sprężystości. Moduł sprężystości ma ten sam wymiar co naprężenie, ponieważ wynika z podzielenia naprężenia przez odkształcenie.

Wartości modułu sprężystości dla materiałów ceramicznych są mniej więcej takie same jak dla metali; dla polimerów są niższe. Różnice te są bezpośrednią konsekwencją różnych rodzajów wiązań atomowych w tych trzech rodzajach materiałów. Ponadto, wraz ze wzrostem temperatury moduł sprężystości maleje.

Dodaj komentarz