TAHKISTE OMADUSED

Sellised materjalid nagu kivim, puu, kumm ja teemant, on näited tahketest kehadest. Kuidas saab neid aga kasutada, sõltub nende individuaalsetest omadustest.

Esimesed materjalid, mida inimesed kasutasid, olid need, mis kasvasid või vedelesid nende ümber. Kivid ja kivimid löödi kildudeks, et valmistada odaotsi ja kohmakaid tööriistu. Taimekiude kasutati köite, keelte ja niidi valmistamiseks; niiti kasutati aga loomanahkadest rõivaste õmblemiseks.

Paljude sajandite jooksul avastasid inimesed uusi looduslikke aineid ja leidsid võimalusi uute materjalide valmistamiseks. Näiteks avastati, et kuumutades saab muuta savi kõvaks ja teha nii keraamilisi potte, anumaid ja säilitusnõusid.

Materjale, mida kasutatakse teiste materjalide valmistamiseks, kutsutakse tooraineteks. Ümbertöötlemise tulemusel saadud aineid nimetatakse valmistatud ehk sünteetilisteks materjalideks. Näiteks savi on tooraine, mille võib muuta pottsepa töökojas valmistatud materjaliks. Puud saab ümber töödelda, et valmistada materjale nagu paber, papp ja tekstiilmaterjalid. Klaas on sünteetiline materjal, mis on valmistatud liiva kuumutamisel koos soola ja teiste ainetega.

OMADUSED

Materjali omaduste hulka kuuluvad tema kõvadus, tugevus ja vastupidavus. Mõned materjalid on põlevad, mis tähendab, et nad võivad süttida. Teised lasevad soojust ja elektrivoolu endast läbi ja neid kutsutakse juhtideks. Aine omadused määravad ära, kuidas neid saab kasutada.

Materjali kõvadus on tema võime vastu panna kriimustamisele ja mõlkimisele. Kõvadus sõltub põhiliselt sellest, kui tihedasti aines aatomid on omavahel seotud.

Saksa mineraloog Friedrich Mohs (1733-1839) koostas kõvaduse astmiku, kasutades kümmet looduslikku mineraaliks nimetatud ainet. Ta nummerdas nad ühest kümneni kõvaduse kasvamise järjekorras. Teemant on kõige kõvem senituntud aine ja tema Mohsi väärtus on kümme. Talk aga, on pehme ja pude, omab väärtust üks. Teistele materjalidele saab anda Mohsi väärtuse, võrreldes neid Mohsi astmiku mineraalidega. Tüüpiline sõrmeküüne kõvadus on 2 ½, kuna klaasi kõvadus on 6.

Kõvadus ei ole tingimata võrdne tugevusega. Kummitükk võib tunduda pehme ja painduv, kuid ta on siiski äärmiselt tugev. Kumm on näide elastsest materjalist. Elastsed materjalid võtavad peale venitamist tagasi oma endise kuju. Materjalidel, mida saab vormida mitmekujuliselt, on omadus plastsus. Materjalid, mis venivad kergesti ilma pragunemata ja katkemata, on venitatavad.

Kui projekteerijad asuvad planeerima, kuidas mingit eset valmistada, tuleb neil esimesena otsustada, milliseid materjale kasutada. Lisaks materjalide otsimisele, millel on hea kombinatsioon kõvadusest, painduvusest ja plastsusest, tuleb projekteerijal mõnikord valida materjale, mis taluvad äärmuslikke temperatuure või söövitavaid kemikaale. Sageli on hind otsustavaks teguriks, milline materjal valitakse välja võimalikest valikutest.

KASUTATUD KIRJANDUS

*Õpilase teadusentsüklopeedia

* D. Kindersley “Illustreeritud laste entsüklopeedia”