Camın Mekanik Özellikleri

Konusu 'Kimya' forumundadır ve RüzGaR tarafından 17 Kasım 2009 başlatılmıştır.

  1. RüzGaR Super Moderator


    Camın Mekanik Özellikleri

    Camin günlük hayatimizdaki ve teknoloji dünyasindaki kullanimini belirleyen özelliklerin basinda camin mekanik özelliklerini sayabiliriz. Camin tanidigimiz tüm malzemelerden farkli olan mekanik özellikleri onun kalici deformasyonuna izin vermeyen molekül yapisindan kaynaklanir. Bu temel özellik camin kirilma toklugu düsük kütlesel mekanik dayanimi yüksek olmakla birlikte yüzey hatalarina asiri derecede duyarli olan kirilgan kirildiginda yaralanmalara yol aaçabilen bir malzeme olamasina neden olur. Burada bu temel davranis biçimini ana hatlari ile mikro ve makro düzeyde inceleyecegiz.

    DEFORMASYON:
    Bir malzemenin yük altindaki davranisini sekil 1 deki gibi bir gerilim-uzama egrisinde izleyebiliriz. Sekil 1 `deki egrilerden herbiri üzerine ekseni yönünde giderek artan bir yük uygulanan silindirik bir cismin uzamasini göstermektedir.Ƅ ile gösterecegimiz gerilim ya da zorlama bu cismin birim kesit alani A üzerinde etkiyen F kuvveti olarak tanimlanir.

    Ƅ=F/A

    Burada dikkat edilirse her üç malzemeye ait egride de dogrusal davranis gördügümüz bir davranis bölümü vardir. B bölgedeki deformasyona elastik deformasyon denir. Bu bölgede malzemenin yük altindaki esnemesiyükle dogru orantilidir gerilim uzama egriside bir düz çizgi biçimini alir. Egrinin esnek deformasyon bçlgesindeki egimi ise E ile gösterilen esneklik sabiti ya da Young sabitini verir.

    Esnek deformasyon bölgesinden sonra gerilim – uzama egrisinin dogrusalligini kaybetmesi yük artmadan uzama meydana geldigini kalici ( plastik ) deformasyon meydana geldigini gösterir. Pek çok metal ve plastik bu biçimde kopar. Deformasyonun esnek bölge sonrasindaki asamalarina gelindiginde kopmaya yol açacak olan çatlaklarin uç kisimlari malzemenin akmasi nedeniyle kütlesir ilerleyisleri yavaslar. Bu yüzden bir tür sünek malzemelerin kirilmak içinkirilgan malzemelere kiyasla daha fazla enerjiye gereksinimleri vardir. Bu da daha yüksek kirilma toklugunun anlamina gelir. Kirilma toklugunun ölçüsü sekil 1’ deki gerilim – uzama egrilerinin altinda kalan alandir.

    Metallerinkine benzeyen kirilma davranisi gösteren malzemeler gerilim – uzama egrilerinden de görülebilecegi gibi kirilmadan önce uyari verir kalici deformasyon gösterir. Kirilgan malzemeler ise hiçbir uyari aniden kirilirlar. Camin da içinde bulundugu bu gruptaki malzemelerin kirik parçalari biribirine tam olarak uyacak biçimde bir araya gelebilir. Bu da camlarda kirilma aninda kalici deformasyon gerçeklstiginin bir baska göstergesidir.

    MEKANIK DAYANIM
    Mukavemet olarakta bilinen mekanik dayanim bir cismin akma yada kirilmaya aninda maruz kaldigi gerilimdir. Yani kirilma dayanimi ƄF olarak gösterir isek ;

    Ƅ=FF/A
    Olur ki burada FF kirilma anindaki yüktür. Yük cisim üzerine ne biçimde uygulanirsa uygulansin bu tanim geçerlidir . Örnegin sekil 2’deki gibi bir egme deformasyonunda da alt yüzeyde çekme gerilmesi ortaya çikacak bu gerilme o malzemenin dayanimi olan ‘ a kadar geldiginde kirilma meydana gelecektir. Cam gibi kirilgan malzemeler yalnizca çekme gerilimi altinda kirilirlar Basma gerilimi altindaki dayanimlari çok yüksektir.

    Bir malzemenin mekanik dayanimi deformasyon davranisiyla iliskilidir. Metaller ve plastikler iç yapilariyla belirlenen bir dayanima sahiptirler. Camin mekanik dayanimi ise onun yüzey özellikleri tarafindan belirlenir. Çünkü camin yüzeyinde hemen her zaman bulunan mikro çatlaklar gerilim uygulandiginda plastik deformasyon engeliyle karsilasmadan hizla ilerlerken metallerde ve plastiklerde bu yüzey hatalari kütlesir ve ilerlerken arkalarinda kalici bir deformasyon izi birakirlar.
     



Sayfayı Paylaş