Duktilnost proti krhkosti
Duktilnost in krhkost sta dve najpomembnejši fizikalni lastnosti materialov v gradbeništvu. Duktilnost materiala je njegova sposobnost deformacije, ko nanj deluje natezna sila. Imenuje se tudi kot sposobnost snovi, da prenese plastično deformacijo, ne da bi pri tem prišlo do zloma. Po drugi strani pa je krhkost ravno nasprotna lastnost duktilnosti, saj je zmožnost materiala, da se zlomi, ne da bi se pred tem podvrgel kakršni koli deformaciji ob uporabi sile. Mnogi ne morejo razumeti razlik med duktilnostjo in krhkostjo in ta članek je namenjen razlagi razlik med tema dvema pomembnima lastnostma snovi.
Te lastnosti materialov izkušamo v vsakdanjem življenju. Pravimo, da so naši nohti zelo krhki, saj se zlahka zlomijo. Ženske še posebej moti krhkost nohtov in las ter preizkušajo tretmaje za izboljšanje plastičnosti svojih pomembnih dobrin. V fiziki velja, da so materiali, ki se podaljšajo ali deformirajo do 5 %, duktilni, nekateri primeri duktilnih materialov pa so zlato, srebro in baker. Po drugi strani pa krhki materiali popustijo in zlomijo neopaženo ter se ne deformirajo. Nekaj dobrih primerov sta lito železo in beton.
Nodularne materiale si lahko predstavljamo kot upogljive in drobljive. Ste videli, kako raztegljiv je gumijasti trak, saj ga lahko dovolj dolgo raztegnete, preden se končno zaskoči, saj ne prenese natezne sile, ki jo uporabljate? Po drugi strani pa je krompirjev čips ali piškot, ki ga jeste, izjemno krhek, saj ne prenese niti najmanjše sile. Zato je pametno reči, da če material ni duktilen, je krhek. V gradbeništvu, če moramo izbirati med dvema materialoma z enako trdoto in trdnostjo, izberemo tistega, ki ima večjo duktilnost, saj bo dolgotrajnejši. Duktilnost je lastnost, na katero vpliva temperatura. Zvišanje temperature naj bi povečalo duktilnost, znižanje temperature pa zmanjša duktilnost in lahko celo spremeni snov iz duktilne v krhek material.
Nečistoče tudi naredijo material krhek. Torej, če je krhek material tisto, kar je potrebno, se zateče k dodatku nečistoč, da postane material bolj krhek. Večina stekel in keramičnih materialov je izjemno krhkih. Zato znanstveniki poskušajo povečati trdoto in trdnost takšnih materialov, da bi preprečili njihovo enostavno zlom. Lom je morda najpomembnejši koncept na področju znanosti o materialih in inženiringa. Opredeljena je kot sposobnost materiala, da razpade na koščke, ko nanj deluje zunanja sila.
Na kratko:
Razlika med duktilnostjo in krhkostjo
• Duktilnost je sposobnost materiala, da prenese natezno silo, ko je nanj uporabljena med plastično deformacijo
• Krhkost je nasprotje duktilnosti, saj se nanaša na zmožnost materialov, da se razbijejo na kose ob uporabi natezne sile brez kakršnega koli raztezka ali plastične deformacije
• Stekla in keramika veljajo za krhka, medtem ko sta zlato in srebro duktilna materiala.
• Duktilnost omogoča vlečenje žic iz materialov
• Zvišanje temperature poveča duktilnost, medtem ko dodajanje nečistoč zmanjša duktilnost
