Файл: Понятие оценки качества.pdf

Щелочестойкость имеет важное значение при оценке качества моющих средств, стирке белья, мойке посуды и др. Щелочестойкость учитывают и при технологической обработке изделий.

Стойкость к действию окислителей, восстановителей и органических растворителей. При изготовлении, эксплуатации, хранении и уходе изделия подвергаются действию веществ, которые обладают окислительными и восстановительными свойствами. При окислении некоторые виды материалов и изделий стареют, теряют эластичность, гибкость, становятся хрупкими. Стойкими к растворителям (спирту, бензину, ацетону, четыреххлористому углероду, дихлорэтану) являются стекло, керамика. Пластические массы (к примеру, полистирол, полиметилметакрилат) растворяются в собственном мономере, в ароматических и хлорированных углеводородах, что необходимо учитывать при производстве и ремонте изделий из них.

Стойкость материалов к действию светопогоды имеет важное значение для материалов, применяемых на открытом воздухе и подвергающихся атмосферным осадкам и солнечной инсоляции (кровельные материалы, оконное стекло, древесина, каучук, резина и др.). Под влиянием ультрафиолетовой части солнечного спектра происходит деструкция материалов, изменяется их цвет. При действии атмосферных осадков и света материал подвергается комплексному воздействию, результатом которого являются химические, физические и другие изменения. Для определения стойкости материалов и изделий к действию светопогоды в лабораториях используют везерометры и камеры искусственной погоды, позволяющие создавать условия, близкие к естественным. Кроме лабораторных, проводят испытания в естественных условиях на открытом воздухе.

Наиболее стойкими к действию светопогоды являются силикатные изделия и некоторые виды пластических масс.

Отношение материалов и изделий к действию светопогоды имеет важное значение при оценке их качества и учитывается при определении сроков их службы, а также условий транспортирования и хранения.

Химические свойства необходимо учитывать при изготовлении изделий санитарно-технического назначения, материалов для полов, кровельных и др. Химически стойки вещества, содержащие в своем составе кремнезем (керамика, стекло), а также некоторые виды пластических масс (политетрафторэтилен-фторопласт-4 и др.). Большинство металлических материалов подвергаются коррозии и разрушаются. Для защиты от коррозии их покрывают стойкими веществами или вводят в их состав специальные (легирующие) добавки.

Физические свойства представляют наиболее обширную группу свойств и показателей, имеющих важное значение для большинства материалов и изделий. К физическим свойствам, имеющим важное значение для оценки качества товаров, относятся: масса материалов и изделий, механические, термические, оптические, акустические и электрические свойства. Для большинства материалов и изделий показатели физических свойств регламентируются нормативно-технической документацией (стандартами, техническими условиями и др.).

Масса материалов и изделий позволяет судить о природе материала, пористости, водопоглощении, теплопроводности, прочности и других свойствах. Показатели массы (веса) материалов и готовых изделий широко используют при характеристике таких товаров, как ткани, бумага, обои, картон, строительные и др. Показатели массы учитывают при упаковке, транспортировании и хранении материалов и изделий. Важнейшими показателями массы являются: плотность, объемная масса, масса 1 м, насыпная масса, масса изделия, удельный вес.

Механические свойства

Механические свойства и их показатели учитывают при характеристике и оценке качества материалов или изделий, которые подвергаются в процессе эксплуатации сжимающим, растягивающим, изгибающим и другим воздействиям. От механических свойств зависят назначение материала и изделий, их надежность. Они широко используются для характеристики металлов и металлоизделий, каменных, древесных и других материалов.

При механической обработке материалов или при эксплуатации изделий на них действуют различные внешние силы - нагрузки.

Нагрузки по: площади приложения бывают распределенные и сосредоточенные. Распределенные нагрузки действуют на всю поверхность изделия, сосредоточенные - на ограниченный участок, создавая при этом высокое давление, что часто приводит к разрушению материала или изделия, например, вбивание гвоздя в изделие из древесины.

Каждый материал способен выдерживать без разрушения определенное (номинальное) давление. Давление, которое материал испытывает при эксплуатации, называется фактическим; оно в несколько раз меньше номинального. Нагрузки, которые действуют на материал, характеризуются силой, приходящейся на единицу площади и выражаются в паскалях (Па).

По времени действия нагрузки бывают периодические и постоянные. Так, подвесное устройство люстры испытывает постоянную нагрузку, а на образец металла при испытании на изгиб действует периодическая нагрузка. Различают также однократные и многократные периодические нагрузки. Более опасными являются нагрузки многократные и особенно знакопеременные, т.е. изменяющие свое направление. Многократные нагрузки, например, испытывает обувь при ходьбе.

По характеру воздействия нагрузки делятся на статические и динамические. Статистические нагрузки действуют постепенно, без толчков и ударов. Нагрузка, которая действует мгновенно на материал, толчками, сообщая заметные ускорения частицам тела, называется динамической. Такие нагрузки чаще приводят к преждевременному разрушению изделия. При изучении вида нагрузок, поведения материалов и изделий руководствуются природой, назначением и условиями службы изделия.

Механические свойства материалов и изделий характеризуются прочностью, твердостью, упругостью, пластичностью и др.

Термические свойства

Термические свойства характеризуют поведение материала при действии на него тепловой энергии. Основным их них являются: теплоемкость, теплопроводность, термическое расширение, термическая стойкость, огнестойкость. Термические свойства имеют практическое значение при оценке качества материалов, подвергающихся в процессе эксплуатации нагреванию и охлаждению.

Теплоемкость характеризует количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела на 10С в определенном интервале температур. По величине теплоемкости материала судят о затратах тепловой энергии при его нагревании. Выражается теплоемкость в Дж/град. Тела с низкой теплоемкостью быстрее нагреваются, с высокой - дольше сохраняют тепло.

Теплопроводность - это способность материала проводить тепло при разности температур между отдельными участками тела. Теплопроводность материала зависит от его химического состава, структуры (строения), пористости, температуры и влажности. Наименьшую теплопроводность имеют материалы с высокой пористостью и малой влажностью. С повышением количества замкнутых пор в материале теплопроводность уменьшается. Плотные материалы имеют большую теплопроводность. Металлы, вода имеют высокую теплопроводность, а древесина - низкую. При увлажнении материала теплопроводность возрастает, так как теплопроводность воды в 24 раза выше, чем воздуха. Теплопроводность имеет практическое значение при выборе материалов для стен, перекрытий, теплоизоляции полов, трубопроводов. Показателем теплопроводности является коэффициент теплопроводности, выраженный в Вт/(м·К).

Термическое расширение - характеризует способность материала изменять свои размеры при повышении температуры. Оно имеет важное значение при оценке качества стеклянных, фарфоро-фаянсовых, огнеупорных и других материалов, подвергающихся при эксплуатации нагреванию и охлаждению. Если материал будет сильно изменять свои размеры при колебаниях температуры, то может произойти его разрушение. Термическое расширение зависит от природы материала и наличия примесей. Показателем термического расширения является температурный коэффициент, который бывает линейным и объемным. Объемный коэффициент термического расширения показывает отношение увеличения объема материала при нагревании на 10С к первоначальному объему, а линейный коэффициент термического расширения характеризует отношение увеличения длины материала при нагревании к первоначальной длине. Коэффициент термического расширения оказывает отрицательное влияние на термическую стойкость.

Большим термическим расширением обладают силикатные материалы, поэтому стекло при резком нагревании и охлаждении разрушается.

Термическая стойкость - это способность материала сохранять свои свойства при резких колебаниях температуры. Она имеет важное значение при оценке качества огнеупорных материалов, стекла и керамики, оказывает большое влияние на их долговечность. Термическая стойкость зависит от химического состава, степени однородности, прочности, модуля упругости, термического расширения и теплопроводности материала. Кроме этого, на нее оказывает влияние пористость, форма и толщина стенок изделия.

Термическая стойкость материала тем выше, чем больше прочность и теплопроводность и чем меньше термическое расширение и модуль упругости. Показателем термической стойкости является количество теплосмен, которое выдерживает материал без разрушения. Теплосменой считается один цикл нагрева материала до определенной температуры и охлаждения. Малую термическую стойкость имеют силикатные материалы, что следует учитывать при их использовании.

Огнестойкость - характеризует способность материала сопротивляться действию огня. Все материалы по огнестойкости делятся на несгораемые, трудносгораемые, легкосгораемые. К несгораемым относятся материалы, которые не горят и не тлеют в огне (кирпич, сталь и др.); к легко сгораемым - которые легко горят в огне и после вынесения из пламени (древесина, бумага и др.); материалы, которые при действии огня загораются с трудом, а при вынесении из огня гаснут, относятся к трудносгораемым. Огнестойкость является важным показателем качества стеновых, кровельных и других материалов.

Изменение агрегатного состояния вещества имеет важное значение для распознавания природы товаров, оценки их качества, определения режимов обработки. Различные материалы и изделия имеют определенные показатели агрегатного состояния вещества, по изменению которых при определенных условиях (температуре и давлении) можно судить об их составе и свойствах. Основным показателем изменения агрегатного состояния веществ является температура плавления, затвердевания (для твердых тел), кипения (для жидкостей), размягчения и кристаллизации, обугливания (кожа, шерсть), полимеризации (пластмассы, лаки, краски), сваривания коллагена (для кожи), которую устанавливают экспериментальным путем. Этот показатель широко используют при распознавании и оценке качества различных материалов и изделий.

Оптические свойства.

Оптические свойства характеризуют особенности зрительного восприятия материалов или изделий. Основными из них являются цвет, блеск, светопропускание и др. Они являются важными для характеристики стекла и изделий на его основе. Например, для оконного стекла светопропускание должно быть не менее 84 %.

Акустические свойства.

Свойства материалов и изделий излучать, проводить и поглощать звук относятся к акустическим. Звуковые явления представляют собой колебания в упругой среде, воспринимаемые ухом. Воспринимаемость ухом звуковых колебаний не одинакова и зависит от частоты и силы.

Акустические свойства материалов оценивают при определении качества музыкальных инструментов, звукоизоляции или звукопроводящих особенностей строительных материалов, распознавания фарфоровых, фаянсовых и хрустальных изделий.

Основными показателями акустических свойств являются скорость, высота, интенсивность, поглощение звука, звукопроводность и звукоизоляция.

Акустические свойства материалов и изделий проверяют с помощью специальных высокочувствительных электроакустических приборов.

Электрические свойства характеризуют отношение материалов к прохождению через них электрического тока. Основными показателями этих свойств являются электропроводность, электрическое сопротивление и др. Под электропроводностью понимается способностью материала проводить электрический ток. Электропроводность (Ом/м) зависит от удельного электрического сопротивления. Чем меньше удельное электрическое сопротивление материала, тем лучше он проводит электрический ток. По этому показателю все материалы подразделяются на проводники и изоляторы.

Проводники имеют малое электрическое сопротивление и высокую электропроводность. К ним относятся серебро, медь и ее сплавы, алюминий, сталь и др.

Изоляторы имеют высокое удельное электрическое сопротивление и низкую электропроводность. Хорошими изоляторами являются резина, фарфор, стекло, пластические массы, асбест и др.

Промежуточное положение между проводниками и изоляторами занимают полупроводники, которые в обычных условиях слабо проводят электрический ток. К ним относятся Si, Se, As, Cu₂O и другие вещества. Они находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства для преобразования одного вида энергии в другой, регулирования силы тока и напряжения и т.п.

Электрические свойства используют для оценки качества и назначения шнуров, проводов, кабелей, электроустановочных и других изделий, применяемых для линии связи и внутренней проводки.