ช็อปเฟรนช์

ข่าว

IMG_20220627_104910

แก้วเป็นวัสดุที่แข็งและเปราะ อย่างไรก็ตาม ตราบใดที่มันถูกหลอมที่อุณหภูมิสูงแล้วดึงผ่านรูเล็กๆ อย่างรวดเร็วจนกลายเป็นเส้นใยแก้วที่ละเอียดมาก วัสดุนั้นก็จะมีความยืดหยุ่นสูง เช่นเดียวกับแก้ว ทำไมแก้วแบบก้อนทั่วไปจึงแข็งและเปราะ ในขณะที่แก้วเส้นใยกลับมีความยืดหยุ่นและอ่อนตัว? อันที่จริงแล้ว หลักการทางเรขาคณิตสามารถอธิบายเรื่องนี้ได้เป็นอย่างดี

ลองนึกภาพการดัดแท่งไม้ (โดยสมมติว่าไม่มีการหัก) แล้วส่วนต่างๆ ของแท่งไม้จะเสียรูปไปในระดับที่แตกต่างกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ด้านนอกจะยืดออก ด้านในจะถูกบีบอัด และขนาดตามแนวแกนแทบจะไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อดัดด้วยมุมเดียวกัน แท่งไม้ที่บางกว่าจะทำให้ด้านนอกยืดออกน้อยลง และด้านในถูกบีบอัดน้อยลง กล่าวอีกนัยหนึ่งคือ ยิ่งบางลง ระดับการเสียรูปเฉพาะจุดจากการดึงหรือการบีบอัดก็จะยิ่งน้อยลงสำหรับการดัดในระดับเดียวกัน วัสดุใดๆ ก็สามารถเสียรูปได้อย่างต่อเนื่องในระดับหนึ่ง แม้แต่แก้ว แต่โดยทั่วไปแล้ววัสดุที่เปราะจะทนต่อการเสียรูปสูงสุดได้น้อยกว่าวัสดุที่ยืดหยุ่นได้ เมื่อเส้นใยแก้วบางมากพอ แม้ว่าจะเกิดการดัดงอในระดับมาก ระดับการเสียรูปเฉพาะจุดจากการดึงหรือการบีบอัดก็จะน้อยมาก ซึ่งอยู่ในช่วงที่วัสดุสามารถรับได้ ดังนั้นจึงไม่แตกหัก

จะเห็นได้ว่าความเหนียวและความเปราะของวัสดุไม่ใช่สิ่งที่ตายตัว คุณสมบัติของวัสดุไม่ได้ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบและโครงสร้างภายในของวัสดุนั้นเพียงอย่างเดียว แต่ยังขึ้นอยู่กับขนาดของวัสดุด้วย นอกจากนี้ยังเกี่ยวข้องกับปัจจัยอื่นๆ เช่น ลักษณะของแรงที่กระทำ ตัวอย่างเช่น วัสดุหลายชนิดมีพฤติกรรมคล้ายของเหลวเมื่อได้รับแรงภายนอกที่ช้ามาก และมีพฤติกรรมคล้ายวัตถุแข็งเมื่อได้รับแรงภายนอกที่รวดเร็ว ดังนั้น การใช้งานเฉพาะหรือสถานการณ์ที่ได้รับผลกระทบจึงจำเป็นต้องนำมาพิจารณาด้วยเมื่อวิเคราะห์คุณสมบัติของวัสดุ

วันที่โพสต์: 4 กรกฎาคม 2565