गुणों, उदाहरणों, प्रयोगों में यह शामिल है



लचीलापन यह सामग्रियों की एक तकनीकी संपत्ति है जो उन्हें खिंचाव के तनाव से पहले ख़राब करने की अनुमति देती है; यही है, इसके दो छोरों का अलग-अलग अंत बिना खंड के प्रारंभिक फ्रैक्चर के रूप में होता है। जैसे-जैसे सामग्री लंबी होती जाती है, इसका क्रॉस सेक्शन घटता जाता है, पतला होता जाता है.

इसलिए, तन्य सामग्री को यंत्रवत रूप से उन्हें फिलिफॉर्म रूप (तार, केबल, सुई, आदि) देने के लिए काम किया जाता है। सिलाई मशीनों पर, कॉइल्ड थ्रेड्स के साथ कॉइल नमनीय सामग्रियों के एक घरेलू उदाहरण का प्रतिनिधित्व करते हैं; अन्यथा, कपड़ा फाइबर कभी भी अपनी विशिष्ट आकृति प्राप्त नहीं कर सकते थे.

सामग्रियों में नमनीयता का उद्देश्य क्या है? लंबी दूरी या आकर्षक डिजाइनों को कवर करने की क्षमता, चाहे उपकरण, गहने, खिलौने के विकास के लिए; या कुछ तरल पदार्थ के परिवहन के लिए, जैसे विद्युत प्रवाह.

अंतिम आवेदन एक महत्वपूर्ण उदाहरण का प्रतिनिधित्व करता है सामग्री की लचीलापन, विशेष रूप से धातुओं की। ठीक तांबे के तार (ऊपर की छवि) बिजली के अच्छे संवाहक हैं, और सोने और प्लैटिनम के साथ, कई इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में उपलब्ध हैं, ताकि उनके संचालन को सुनिश्चित किया जा सके.

कुछ तंतु इतने महीन (सिर्फ कुछ माइक्रोमीटर की मोटाई के साथ) होते हैं, जो कि काव्यात्मक वाक्यांश "सुनहरे बाल" अपने वास्तविक अर्थ पर लेते हैं। वही तांबे और चांदी के लिए जाता है.

यदि घटना तन्य बल का मुकाबला करने के लिए आणविक या परमाणु पुनर्व्यवस्था नहीं होती तो लचीलापन संभव संपत्ति नहीं होगी। और अगर यह मौजूद नहीं था, तो आदमी को कभी भी केबलों, एंटेना, पुलों का पता नहीं चलेगा, और बिजली के प्रकाश के बिना दुनिया अंधेरे में रहेगी (अन्य असंख्य परिणामों के अलावा).

सूची

  • 1 नमनीयता क्या है??
  • 2 गुण
  • 3 नमनीय धातुओं के उदाहरण
    • 3.1 धातुओं के अनाज और क्रिस्टलीय संरचनाओं का आकार
    • 3.2 धातुओं की नमनीयता पर तापमान का प्रभाव
  • 4 बच्चों और किशोरों के लिए नम्रता की व्याख्या करने के लिए प्रयोग
    • 4.1 च्युइंग गम और प्लास्टिसिन
    • 4.2 धातुओं के साथ प्रदर्शन
  • 5 संदर्भ

नमनीयता क्या है?

मैलाबिलिटी के विपरीत, डक्टिलिटी एक अधिक कुशल संरचनात्मक पुनर्व्यवस्था का गुण है.

क्यों? क्योंकि जब सतह जहां तनाव अधिक होता है, ठोस के पास अपने अणुओं या परमाणुओं को स्लाइड करने के लिए अधिक साधन होते हैं, जिससे चादरें या प्लेटें बनती हैं; जब तनाव तेजी से छोटे क्रॉस सेक्शन में केंद्रित होता है, तो इस बल का मुकाबला करने के लिए आणविक पर्ची अधिक कुशल होनी चाहिए.

सभी ठोस या सामग्री ऐसा नहीं कर सकते हैं, और इस कारण से वे तन्य परीक्षणों के अधीन होने पर टूट जाते हैं। प्राप्त विराम औसत क्षैतिज पर होते हैं, जबकि नमनीय सामग्रियों में से शंक्वाकार या नुकीले होते हैं, जो खिंचाव का संकेत होते हैं.

तन्य सामग्री भी एक तनाव बिंदु को तोड़ सकती है। तापमान में वृद्धि होने पर इसे बढ़ाया जा सकता है, चूंकि गर्मी आणविक स्लाइड को बढ़ावा देती है और सुविधा प्रदान करती है (हालांकि कई अपवाद हैं)। यह तब इन भूस्खलन के लिए धन्यवाद है कि एक सामग्री नमनीयता का प्रदर्शन कर सकती है और इसलिए नमनीय हो सकती है.

हालांकि, एक सामग्री की नमनीयता में अन्य चर शामिल होते हैं, जैसे कि आर्द्रता, गर्मी, अशुद्धियां और जिस तरह से बल लगाया जाता है। उदाहरण के लिए, हौसले से सना हुआ ग्लास नमनीय है, फिल्मफेयर रूपों को अपनाना; लेकिन ठंडा होने पर, यह भंगुर हो जाता है और किसी भी यांत्रिक प्रभाव से टूट सकता है.

गुण

नमनीय सामग्री के अपने आणविक व्यवस्था से सीधे संबंधित गुण हैं। इस अर्थ में, एक कठोर धातु की छड़ और एक गीली मिट्टी की छड़ नमनीय हो सकती है, भले ही उनके गुण बहुत भिन्न हों.

हालाँकि, उन सभी में कुछ न कुछ होता है: टूटने से पहले एक प्लास्टिक व्यवहार। एक प्लास्टिक और एक लोचदार वस्तु के बीच अंतर क्या है?

लोचदार वस्तु उलटा विकृत है, जो शुरू में नमनीय सामग्रियों के साथ होती है; लेकिन तन्यता बल बढ़ता है, विरूपण अपरिवर्तनीय हो जाता है और वस्तु प्लास्टिक बन जाती है.

इस बिंदु से तार या धागा एक निश्चित आकार लेते हैं। एक निरंतर खिंचाव के बाद, इसका क्रॉस सेक्शन इतना छोटा हो जाता है, और तन्यता तनाव बहुत अधिक हो जाता है, कि इसकी आणविक स्लाइड अब तनाव का प्रतिकार नहीं कर सकती है और टूटना समाप्त कर सकती है.

यदि सामग्री की लचीलापन बहुत अधिक है, जैसा कि सोने के मामले में, एक ग्राम के साथ 66 किमी तक की लंबाई के साथ तारों को प्राप्त किया जा सकता है, 1 माइक्रोन मोटाई के साथ.

एक द्रव्यमान से प्राप्त तार जितना अधिक होगा, उसका छोटा सा क्रॉस सेक्शन (जब तक आपके पास पर्याप्त मात्रा में तार बनाने के लिए टन सोना नहीं होगा).

नमनीय धातुओं के उदाहरण

धातु असंख्य अनुप्रयोगों के साथ तन्य सामग्रियों में से हैं। तीनों धातुओं में शामिल हैं: सोना, तांबा और प्लैटिनम। एक सुनहरा है, दूसरा गुलाबी नारंगी, और आखिरी चांदी। इन धातुओं के अलावा, कम लचीलापन वाले अन्य हैं:

-लोहा

-जस्ता

-पीतल (और अन्य धातु मिश्र)

-सोना

-अल्युमीनियम

-समैरियम

-मैग्नीशियम

-वैनेडियम

-स्टील (हालाँकि इसकी कार्बन संरचना और अन्य योजक के आधार पर इसकी लचीलापन प्रभावित हो सकती है)

-चाँदी का

-टिन

-लीड (लेकिन कुछ छोटे तापमान रेंज के भीतर)

पिछले प्रायोगिक ज्ञान के बिना, आश्वस्त करना मुश्किल है कि कौन सी धातु वास्तव में नमनीय है। इसकी नमनीयता शुद्धता की डिग्री और कैसे धातु के गिलास के साथ एडिटिव्स पर निर्भर करती है.

अन्य चर, जैसे कि क्रिस्टलीय अनाज के आकार और क्रिस्टल की व्यवस्था को भी माना जाता है। इसके अलावा, धातु के बंधन में शामिल इलेक्ट्रॉनों और आणविक कक्षाओं की संख्या, अर्थात् "इलेक्ट्रॉनों के समुद्र" में भी एक महत्वपूर्ण भूमिका होती है.

इन सभी सूक्ष्म और इलेक्ट्रॉनिक चरों के बीच की बातचीत, लचीलापन को एक अवधारणा बनाते हैं जिसे एक बहुभिन्नरूपी विश्लेषण के साथ गहराई से निपटा जाना चाहिए; और आप सभी धातुओं के लिए एक मानक नियम की अनुपस्थिति पाएंगे.

यह इस कारण से है कि दो धातुएं, हालांकि बहुत ही समान विशेषताओं के साथ, नमनीय हो सकती हैं या नहीं.

धातुओं के अनाज और क्रिस्टलीय संरचनाओं का आकार

दाने क्रिस्टल के भाग होते हैं जिनमें उनके तीन आयामी सरणियों में ध्यान देने योग्य अनियमितताओं (अंतराल) का अभाव होता है। आदर्श रूप से, उन्हें पूरी तरह से सममित होना चाहिए, उनकी संरचना के साथ बहुत अच्छी तरह से परिभाषित किया गया है.

एक ही धातु के लिए प्रत्येक दाने में एक ही क्रिस्टलीय संरचना होती है; अर्थात्, एक कॉम्पैक्ट हेक्सागोनल संरचना के साथ एक धातु, एचसीपी, जिसमें एक एचसीपी प्रणाली के साथ क्रिस्टल होते हैं। इन्हें इस तरह से व्यवस्थित किया जाता है कि कर्षण के बल या खींचने से पहले वे एक-दूसरे पर फिसलते हैं, जैसे कि वे पत्थर से बने विमान हों।.

आम तौर पर, जब छोटे दाने से बने विमान स्लाइड करते हैं, तो उन्हें अधिक से अधिक घर्षण बल को पार करना होगा; यदि वे बड़े हैं, तो वे अधिक स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ सकते हैं। वास्तव में, कुछ शोधकर्ता अपने क्रिस्टलीय अनाज के नियंत्रित विकास के माध्यम से कुछ मिश्र धातुओं की लचीलापन को संशोधित करना चाहते हैं।.

दूसरी ओर, क्रिस्टलीय संरचना के संबंध में, आमतौर पर एक क्रिस्टलीय प्रणाली एफसी के साथ धातुएंसामना करना पड़ा घन, या चेहरे पर केंद्रित घन) सबसे अधिक नमनीय हैं। इस बीच, बीसीसी क्रिस्टलीय संरचनाओं के साथ धातु (क्यूबिक केंद्रित शरीर, घन चेहरे पर केंद्रित) या एचसीपी, कम नमनीय हो जाते हैं.

उदाहरण के लिए, तांबा और लोहा दोनों एक एफसीसी व्यवस्था के साथ क्रिस्टलीकृत होते हैं, और जस्ता और कोबाल्ट की तुलना में अधिक नमनीय होते हैं, दोनों ही एचसीपी व्यवस्था के साथ.

धातुओं की नमनीयता पर तापमान का प्रभाव

गर्मी सामग्री की लचीलापन कम या बढ़ा सकती है, और अपवाद धातुओं पर भी लागू होते हैं। हालांकि, एक सामान्य नियम के रूप में, धातुओं को नरम करते समय, उन्हें तोड़ने के बिना थ्रेड में बदलने की सुविधा जितनी अधिक होगी.

ऐसा इसलिए है क्योंकि तापमान में वृद्धि से धातु के परमाणुओं का कंपन होता है, जिसके परिणामस्वरूप अनाजों का एकीकरण होता है; अर्थात्, बड़े अनाज के निर्माण के लिए कई छोटे अनाज शामिल होते हैं.

बड़े अनाज के साथ, लचीलापन बढ़ जाती है, और आणविक स्लाइड कम शारीरिक बाधाओं का सामना करते हैं.

बच्चों और किशोरों के लिए लचीलापन की व्याख्या करने के लिए प्रयोग

यदि कोई सूक्ष्म रूप से विश्लेषण करना शुरू करता है, तो लचीलापन एक अत्यंत जटिल अवधारणा बन जाती है। तो, आप इसे बच्चों और किशोरों को कैसे समझाते हैं? इस तरह से कि यह आपकी उत्सुक आँखों के सामने जितना संभव हो उतना सरल लगता है.

च्युइंग गम और प्लास्टिसिन

अब तक हमने धातुओं और पिघले हुए ग्लास के बारे में बात की है, लेकिन अन्य अविश्वसनीय रूप से नमनीय सामग्री हैं: चबाने वाली गम और प्लास्टिसिन.

चबाने वाली गम की नमनीयता को प्रदर्शित करने के लिए यह दो द्रव्यमानों को हथियाने और उन्हें फैलाने के लिए पर्याप्त है; एक बाईं ओर, और दूसरी दाईं ओर। इसका नतीजा यह होगा कि एक च्यूइंग गम सस्पेंशन ब्रिज होगा, जो तब तक अपने मूल आकार में नहीं आ पाएगा जब तक कि यह हाथों से गूंध नहीं जाता है.

हालांकि, एक बिंदु आएगा जहां पुल अंततः टूट जाएगा (और फर्श को गोंद के साथ दाग दिया जाएगा).

ऊपर की छवि में दिखाया गया है कि एक बच्चा छेद के साथ एक कंटेनर को कैसे दबाता है जिससे प्लास्टिसिन निकलता है जैसे कि वह बाल था। सूखा खेलने का आटा तेल की तुलना में कम नमनीय है; इसलिए, एक प्रयोग में दो केंचुए बनाने की क्षमता हो सकती है: एक सूखी प्लास्टिसिन के साथ, और दूसरा तेल से सिक्त.

बच्चा ध्यान देगा कि तैलीय कृमि को ढालना और उसकी मोटाई की कीमत पर लंबाई हासिल करना आसान है; जबकि कीड़ा सूख जाता है, यह कई बार टूटने की संभावना है.

प्लास्टिसिन मॉलैबिलिटी (एक नाव, एक गेट) और डक्टिलिटी (बाल, केंचुआ, सांप, सैलामैंडर, आदि) के बीच अंतर को समझाने के लिए एक आदर्श सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है।.

धातुओं के साथ प्रदर्शन

यद्यपि किशोर कुछ भी हेरफेर नहीं करेंगे, लेकिन पहली पंक्ति में तांबे के तारों के गठन का गवाह होना उनके लिए एक आकर्षक और दिलचस्प अनुभव हो सकता है। यदि हम अन्य धातुओं के साथ आगे बढ़ते हैं, और इस प्रकार उनकी नमनीयता की तुलना में नमनीयता का प्रदर्शन और भी अधिक पूर्ण होगा.

अगला, सभी तारों को उनके ब्रेकिंग पॉइंट तक निरंतर खिंचाव से गुजरना होगा। इसके साथ, किशोरावस्था नेत्रहीन रूप से प्रमाणित करेगी कि डक्टिलिटी तार को तोड़ने के प्रतिरोध को कैसे प्रभावित करती है.

संदर्भ

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