Однородность материала – это свойство, которое не позволяет разделять какой-либо материал на разные части. Простыми словами, такой элемент имеет однородную структуру и состав. В качестве примера можно назвать металлы (сталь), сплавы, керамику. Однородные материалы имеют ключевые особенности и характеристики:
- свойства однородной материи не зависят от направления;
- их структура однотипна;
- их физические свойства, такие плотность, упругость, не меняются от одной точки к другой;
- компоненты смеси невозможно разделить механическими или какими-либо другими методами (охлаждение или повышение температуры).
Противоположным свойством однородности является неоднородность. Такие материалы могут иметь разную структуру и разный состав. Она может быть вызвана неоднородностью микроструктуры, кристаллической структуры или неоднородностью состава. Невооруженным глазом иногда эти особенности сложно заметить, но на микроскопическом уровне видно, когда материал является неоднородным. Чтобы определить, к какому типу металл относится, существуют критерии оценивания. Но они отличаются в зависимости от уникальных свойств, а также типов веществ.
Особенности структурной неоднородности
Структурная неоднородность представляет собой сложность или изменчивость свойств системы, которая измеряется без учета каких-либо воздействий. Такие материалы считаются новым классом, который появился относительно недавно благодаря развитию передовых технологий обработки и структурного проектирования. Они состоят из гетерогенных доменов, имеющих разное конститутивное поведение, а также обладают отличными механическими свойствами: дополнительное или деформационное упрочнение. Примером неоднородных сплавов можно считать свинцовую бронзу, которая состоит из кристаллов меди и свинца, или такой материал как феррит.
Теперь вы узнали о причинах неоднородности, остается выявить особенность неоднородных материалов. Ее можно легко проследить во время их деформации. Она условно разделяется на три стадии. Первая предусматривает собой упругую деформацию как твердых, так и жестких областей. Она аналогична обычному однородному металлу. На второй стадии мягкие домены сначала начинают скольжение дислокации, вызывая пластическую деформацию, в то время как твердые домены останутся эластичными, что создает механическую несовместимость.
На третьей стадии как мягкие, так и жесткие домены, деформируются пластически, но мягкие могут выдержать гораздо более высокую нагрузку, чем жесткие, вызывая так называемое деформированное разделение. Таким образом, структурная неоднородность – это уникальное свойство металлов, благодаря которому они обретают пластичность и прочность.
Что еще нужно знать об однородности?
Некоторые вещества состоят из небольших единиц, которые равномерно распределены по объему этого вещества. Следовательно, состав единицы объема равен составу любой части этого вещества. Удивительным опытом для выявления типа является создание растворов. В том случае, если смесь по своим свойствам неоднородна, то обязательно будет осадок или взвесь.
