EntréeMatériaux artificiels et transformation de matériaux artificiels. Matériaux artificiels étonnants de notre époque
Matériaux de construction artificiels
Les matériaux de construction artificiels comprennent : la brique (silicate, céramique), Blocs de béton, parpaings. Le plus souvent, la préférence est donnée aux matériaux de construction artificiels, notamment à la pierre brûlée, car ils ont tailles spécifiques, ce qui simplifie grandement le travail. Les pierres et briques rouges en céramique sont utilisées pour la maçonnerie, tant extérieure qu'extérieure. murs intérieurs locaux.
Briques Disponible en plusieurs types et qualités : creux et plein, résistant au gel (grades 15, 25, 35, 50), durable (grades 300, 250, 200, 175, 150, 125, 100, 75), régulier (avec dimensions 250x120x65 mm), épaissi (avec dimensions 250 X 120 X 80 mm).
Des pierres sont réalisés par moulage et sont uniquement creux. Différents types de pierres ont et des tailles différentes, par exemple : régulier - 250x120x138 mm, agrandi - 250 X 138 X 138 mm, modulaire - 288 X 138 X 138 mm.
Brique blanche silico-calcaire fait référence aux matériaux les plus courants et les plus économiques. Il ne cuit pas et est fabriqué à partir d'un mélange de sable de quartz et de chaux par pressage suivi d'un traitement ultérieur en autoclave. Des briques modulaires et simples sont produites, ainsi que des pierres silicatées. La brique silico-calcaire simple peut être pleine ou creuse (dimensions 250 X 120 X 65 mm). Modulaire - 250 X 120 X 88 mm, pierres de silicate - 250x120x138 mm. Les pierres et les briques modulaires sont produites uniquement creuses.
Également produit parement de briques et pierres silicatées. Ils peuvent être bruts ou colorés (toute la masse est peinte ou seuls les bords avant sont peints). Les couleurs les plus courantes sont le bleu, le verdâtre, la crème, le jaunâtre, etc. En raison du fait que la brique silico-calcaire a une très faible résistance à l'eau, elle ne peut pas être utilisée lors de la pose de fondations et de plinthes sous la couche d'étanchéité. Cette brique n'est pas encore utilisée en maçonnerie. cheminées et les fours (il ne supporte pas les températures élevées).
Chamotte brique jaune Il est fabriqué en deux types : réfractaire et ignifuge. Il a des dimensions de 250 X 123 X 65 mm et peut être utilisé pour construire n'importe quel local. Lors du choix des briques pour la construction, il est nécessaire de les inspecter soigneusement. Les fissures et gonflements, les déformations des côtes et les formes irrégulières sont inacceptables.
Blocs de mur en béton peut être constitué de béton de laitier et d'autres mélanges composites à base de ciment ou de chaux. Ils peuvent être utilisés pour la pose de murs et de fondations, pour la construction de cloisons ou pour le parement de maçonnerie.
Les matériaux de construction artificiels proviennent principalement de matériaux naturels. Où produit final diffère des matières premières utilisées dans sa production tant par ses propriétés physiques que chimiques. Lors du traitement des matières premières, diverses réactions chimiques se produisent qui modifient radicalement ses propriétés. Un exemple est faux diamant, qui peut être imité par n'importe qui une pierre naturelle, mais en même temps, il est assez durable et abordable.
Les matériaux de construction naturels subissent uniquement un traitement mécanique, tandis que toutes les propriétés chimiques et physiques des matériaux sont préservées. Les matériaux naturels tels que le sable, le gravier, la pierre concassée, le bois, la pierre, l'argile, la chaux, etc. sont aujourd'hui largement utilisés dans la construction.
Une grande variété de matériaux est utilisée dans la construction. En fonction de leur destination, les matériaux de construction sont généralement divisés dans les groupes suivants :
Liants de matériaux de construction (liants aériens, liants hydrauliques). Ce groupe comprend différentes sortes ciments, chaux, gypse ;
Matériaux de mur- Murage. Ce groupe comprend les matériaux en pierre naturelle, les briques en céramique et en silicate, les panneaux et blocs de béton, de gypse et d'amiante-ciment, les structures d'enceinte en béton cellulaire et dense de verre et de silicate, les panneaux et blocs en béton armé ;
Matériaux de décoration et produits - produits céramiques, ainsi que produits en verre architectural et de construction, gypse, ciment, produits à base de polymères, pierres de finition naturelles ;
Matériaux et produits d'isolation thermique et phonique - matériaux et produits à base de fibres minérales, de verre, de gypse, de liant silicate et de polymères ;
Imperméabilisation et matériaux de toiture~ matériaux et produits à base de polymère, bitume et autres liants, ardoise en amiante-ciment et tuiles ;
Étanchéité - sous forme de mastics, tresses et joints pour sceller les joints de structures préfabriquées ;
Charges pour béton ~ naturelles, à partir de roches sédimentaires et ignées sous forme de sable et de pierre concassée (gravier), et artificielles poreuses ;
Produits et tuyaux sanitaires à la pièce - en métaux, céramique, porcelaine, verre, amiante-ciment, polymères, béton armé.
La classification des matériaux de construction par destination nous permet d'identifier les plus matériaux efficaces, déterminer leur interchangeabilité puis établir correctement un bilan de production et de consommation de matières.
Les matériaux de construction artificiels sont divisés selon la caractéristique principale de leur durcissement (formation de liaisons structurelles) en :
Non-cuisson - matériaux dont le durcissement se produit à des températures ordinaires relativement basses avec cristallisation de nouvelles formations à partir de solutions, ainsi que matériaux dont le durcissement se produit dans des autoclaves à des températures élevées (175...200 ° C) et à une pression de vapeur d'eau (0,9 . .. 1,6 MPa);
Cuisson - matériaux dont la formation de la structure se produit lors de leur traitement thermique principalement en raison de transformations et d'interactions en phase solide.
Cette division est en partie conditionnelle, car il n'est pas toujours possible de déterminer une frontière claire entre les matériaux.
Dans les conglomérats de type non cuit, les liants cimentaires sont représentés par des produits inorganiques, organiques, polymères, ainsi que mixtes (par exemple organominéraux). Les liants inorganiques comprennent les ciments de clinker, le gypse, le magnésium, etc. ; organiques - liants bitumes et goudrons et leurs dérivés ; au polymère - produits polymères thermoplastiques et thermodurcissables.
Dans les conglomérats de type cuisson, le rôle de liant est joué par les fontes de céramique, de laitier, de verre et de pierre.
Les liants organiques permettent d'obtenir des conglomérats qui diffèrent par : la température de leur utilisation en construction - béton bitumineux chaud, tiède et froid ; selon l'ouvrabilité - dur, plastique, moulé, etc. ; selon la taille des particules de charge - à grains grossiers, moyens et fins, ainsi qu'à grains fins.
Liants polymères- des composants importants dans la production de béton polymère, de plastiques de construction, de fibre de verre et d'autres matériaux souvent appelés composites.
La classification des matériaux de construction artificiels (conglomérats), réunis par une théorie générale, s'élargit avec l'avènement de nouveaux liants, le développement de nouveaux granulats artificiels, de nouvelles technologies ou une modernisation importante de celles existantes et la création de nouvelles structures combinées.
Matériaux en pierre artificielle à base de liants minéraux
Produits en amiante-ciment
L'amiante-ciment est un matériau en pierre artificielle obtenu par durcissement d'un mélange composé de ciment, d'eau et d'amiante. Selon le type de produits, ainsi que la qualité de l'amiante utilisée, sa teneur dans le mélange de matières premières varie de 10 à 20 %, et le ciment Portland de 80 à 90 %. Les fibres d'amiante lâches, adhérant à la pierre de ciment, la renforcent et confèrent aux produits en amiante-ciment une résistance élevée. L'amiante-ciment de densité relativement faible (1 600-2 000 kg/m 3) a une indicateurs de force(résistance à la traction en flexion jusqu'à 30 MPa, et en compression jusqu'à 90 MPa). Les matériaux en amiante-ciment ne transmettent pas de courant électrique, ne brûlent pas, résistent au gel, ont une faible perméabilité à l'eau et à l'air, mais sont très cassants et peuvent se déformer s'ils sont inégalement saturés d'eau.
Produits à base de chaux
Les produits constitués d'un mélange de chaux, de sable et d'eau, moulés et soumis à un traitement en autoclave thermique et humide, sont appelés silicates. Pendant longtemps, le seul type de matériaux de construction silicatés était la brique silico-calcaire, pour la fabrication de laquelle on utilisait du sable de quartz et de la chaux aérienne. Si une partie du sable de quartz est finement broyée, la résistance des produits après durcissement en autoclave augmentera considérablement et, dans ce cas, on obtient du béton silicaté, dans lequel le liant est un mélange chaux-silice finement broyé.
Produits en plâtre et en béton de gypse
Les produits à base de gypse peuvent être obtenus soit à partir de pâte de gypse, c'est-à-dire à partir d'un mélange de gypse et d'eau, soit à partir d'un mélange de gypse, d'eau et de granulats. Dans le premier cas, les produits sont appelés gypse, dans le second, béton de gypse. Les liants pour la fabrication de produits en gypse et en béton de gypse, selon leur destination, sont le gypse de construction et à haute résistance, les mélanges imperméables gypse-ciment-pouzzolanique, ainsi que les ciments anhydrites. Des matériaux naturels sont utilisés comme charges dans le béton de gypse - sable, pierre ponce, tuf, combustible et scories métallurgiques ; granulats légers poreux de production industrielle - scories ponces, graviers d'argile expansée, agloporite, ainsi que charges organiques - sciure, copeaux, vieux papiers, tiges et fibres de roseau, etc.
Le gypse est un liant aérien, c'est pourquoi le gypse et les produits en béton de gypse (panneaux et dalles de séparation, dalles de plancher, plaques de revêtement, conduits de ventilation, pierres pour murs de maçonnerie, détails architecturaux) sont utilisés principalement pour les parties internes des bâtiments qui ne supportent pas de charges importantes. . Les produits en plâtre peuvent être pleins ou creux, renforcés ou non.
Types de matériaux en pierre artificielle
Selon le type de liant, on distingue les produits à base de ciment, de chaux et de gypse. Le type de liant et la méthode de production adoptée déterminent les conditions de durcissement des matériaux non cuits. Le durcissement peut se produire aussi bien dans des conditions naturelles que dans des conditions de traitement thermique et hygrométrique (vapeur ou traitement en autoclaves).
Comme charges pour la production de produits artificiels matériaux en pierre du sable de quartz, de la pierre ponce, des scories, des cendres et de la sciure de bois sont utilisés. Pour augmenter la résistance à la flexion, les produits sont renforcés avec des matériaux fibreux - amiante et bois.
En fonction du type de liant minéral, les produits en pierre artificielle peuvent être divisés en quatre groupes : le gypse et le béton de gypse ; produits à base de liants magnésium ; silicate; amiante-ciment, fabriqué à base de ciment Portland additionné d'amiante.
Les principaux matériaux et produits en pierre non cuite comprennent le béton de gypse et les produits en gypse, les briques silico-calcaires et les produits en béton silicaté, les produits en amiante-ciment. Contrairement à production de céramique de tels matériaux s'effectue à des températures relativement basses. Donc la température de fabrication brique silico-calcaire 170-180°C, et le temps de traitement thermique est de 10-14 heures, tandis que brique en céramique cuite à 900-1100°C pendant 24-30 heures Ainsi, les coûts de combustible pour la production de briques silico-calcaires sont bien inférieurs à ceux pour la production de briques en céramique. D’autres types de matériaux en pierre non cuite nécessitent encore moins de combustible. Cependant, en règle générale, les matériaux céramiques sont plus durables et résistants à l'eau, aux solutions agressives et aux températures élevées.
Conclusion
Les matériaux et produits de construction artificiels sont fabriqués principalement à partir de matières premières naturelles, moins souvent à partir de sous-produits de l'industrie, de l'agriculture ou de matières premières obtenues artificiellement. Les matériaux de construction produits diffèrent des matières premières naturelles d'origine tant par leur structure que par leur composition chimique, qui est associée au traitement radical des matières premières dans une usine utilisant des équipements spéciaux et des coûts énergétiques à cet effet. La transformation en usine implique des matières premières organiques (bois, pétrole, gaz, etc.) et inorganiques (minéraux, pierres, minerais, scories, etc.), ce qui permet d'obtenir une gamme diversifiée de matériaux utilisés dans la construction. Il existe de grandes différences de composition, de structure interne et de qualité entre les différents types de matériaux, mais ils sont également interconnectés en tant qu'éléments d'un système matériel unique.
Littérature
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4. Évaluation de la qualité des matériaux de construction : Manuel / K.N. Popov, M.B. Caddo, O.V. Koulkov. -M : éd. DIA,
5. Popov K.N., Kaddo M.B. Matériaux et produits de construction : Manuel / K.N. Popov.- M. : lycée, 2005
6. Exemples et problèmes sur les matériaux de construction : Manuel / éd. Shubenkina M.N., Skrotaeva B.G.
Presque immédiatement, la production industrielle de polymères s'est développée dans deux directions : en transformant des polymères organiques naturels en matériaux polymères artificiels et en produisant des polymères synthétiques à partir de composés organiques de faible poids moléculaire.
La production de polymères synthétiques a commencé en 1906, lorsque L. Baekeland a breveté la résine dite bakélite, un produit de condensation du phénol et du formaldéhyde, qui se transforme en polymère tridimensionnel lorsqu'il est chauffé. Pendant des décennies, il a été utilisé pour fabriquer des boîtiers pour des appareils électriques, des batteries, des téléviseurs, des prises de courant, etc., et est désormais plus souvent utilisé comme liant et adhésif.
Grâce aux efforts d'Henry Ford, avant la Première Guerre mondiale, commença le développement rapide de l'industrie automobile, d'abord sur la base du caoutchouc naturel, puis également synthétique. La production de ce dernier était maîtrisée à la veille de la Seconde Guerre mondiale en Union soviétique, en Angleterre, en Allemagne et aux États-Unis.
Durant ces mêmes années, la production industrielle du polystyrène et du polychlorure de vinyle, qui sont d'excellents matériaux isolants électriques, est maîtrisée, ainsi que le polyméthacrylate de méthyle sans verre organique appelé « plexiglas » ; la production aéronautique en série aurait été impossible pendant les années de guerre ;
Après la guerre, la production de fibres et de tissus polyamide (nylon, nylon), commencée avant la guerre, reprend. Dans les années 50 XXe siècle La fibre de polyester a été développée et la production de tissus à base de celle-ci sous le nom de lavsan ou polyéthylène téréphtalate a été maîtrisée.
Les mastics d'étanchéité les plus courants, adhésifs et poreux, ont également été introduits dans la production de masse de polyuréthanes. matériaux souples(caoutchouc mousse), ainsi que les polysiloxanes, polymères organo-éléments qui ont une résistance à la chaleur et une élasticité plus élevées que les polymères organiques.
La liste est complétée par les polymères dits uniques synthétisés en XXe siècle Il s'agit notamment des polyamides aromatiques, des polyimides, des polyesters, des polyéthercétones, etc. ; Un attribut indispensable de ces polymères est la présence de cycles aromatiques et (ou) de structures aromatiques condensées. Ils se caractérisent par une combinaison de solidité et de résistance à la chaleur exceptionnelles.
Quels matériaux sont utilisés en technologie ?
La réponse à cette question semble être connue de tous : métal, bois, plastiques… Oui, en effet, ces matériaux sont largement utilisés dans la technologie. Cependant, ils sont loin d’épuiser l’ensemble des ressources utilisées à ces fins.
La nature a donné à l'homme une variété de matériaux pour son travail. Fer, bois, pierre, argile, polymères naturels comme le lin, le coton, la laine, le cuir... Ils sont encore largement utilisés aujourd'hui. Mais beaucoup d’entre eux occupent des fonctions complètement différentes. Les derniers alliages à base de fer, par exemple, peuvent résister à des températures et des pressions sans précédent, sont très résistants aux acides et aux alcalis (environnements agressifs) et sont très durables. Pas étonnant qu'ils restent la base de l'ingénierie mécanique. Mais pour le matériel, c'est loin d'être la limite. Les scientifiques cherchent déjà des moyens de le rendre encore plus puissant, des dizaines, voire des centaines de fois.
Aujourd’hui, la technologie ne peut se passer d’autres métaux et alliages. Ainsi, sans les alliages à base d’aluminium et de titane, les avions ne pourraient pas voler dans le ciel et les fusées ne pourraient pas s’élever dans l’espace. Et des terres rares ! Sans eux, vous ne pouvez pas souder d'acier de haute qualité, vous ne pouvez pas créer un dispositif semi-conducteur, un tube électronique, etc.
La fusion des matériaux que la nature nous a donnés n'est qu'une des façons de les utiliser. Il existe un autre moyen : une connexion mécanique. Rappelons-nous le fameux béton armé. Il combine des substances complètement différentes - le béton et l'acier. Et pourtant, cette « union » s'est avérée si forte que les structures les plus durables sont créées en béton armé - ponts, barrages, bâtiments. Même les couchettes flottantes, les coques de navires et les bâtis de machines-outils en sont désormais fabriqués.
Mais un autre matériau similaire est la céramique métallique. Ici, la combinaison des propriétés du métal et de la céramique très dure et résistante à la chaleur a donné des résultats vraiment étonnants. Il suffit de dire que certains types de céramiques métalliques peuvent résister à des températures de plusieurs milliers de degrés, lorsque l'acier se transforme en liquide.
Et bien sûr, tout le monde le sait pneus de voiture, qui combinent le caoutchouc et le nylon. Ils sont très durables et peuvent résister à des centaines de milliers de kilomètres de routes.
Et une autre façon d’améliorer les matériaux traditionnels consiste à les traiter en utilisant diverses méthodes physiques et chimiques. Nous l'avons déjà dit : les scientifiques cherchent à tâtons des moyens de rendre le fer plus résistant. Le fait est qu'ils ont découvert des caractéristiques dans la structure de son réseau cristallin qui affectent la résistance du métal. Si ces « perturbations » (dislocations, comme on les appelait) sont corrigées – pour rendre la structure cristalline plus régulière – la résistance du fer augmentera des centaines de fois. Des cristaux (« moustaches ») de fer ont déjà été cultivés en laboratoire, dans lesquels il n'y a presque aucune luxation. Ce n’est que le début d’un long et très difficile voyage pour améliorer de nombreux matériaux.
Mais si une substance est purifiée de toutes les impuretés étrangères – rendue super pure – elle acquiert de nouvelles propriétés. Le germanium et le silicium ultrapurs, par exemple, deviennent des semi-conducteurs. De plus, en fonction de la quantité d'impuretés (et dans ces cas, elles sont mesurées en quelques atomes), leurs propriétés changent radicalement. Ainsi, en introduisant les atomes nécessaires dans un cristal semi-conducteur, il a été possible de le transformer en un dispositif électronique complexe doté de ses propres diodes, triodes et résistances. Et tout cela dans un seul petit cristal !
Les pressions et températures ultra-élevées et ultra-basses modifient également considérablement les propriétés des matériaux. Avec un tel traitement, le verre ordinaire se transforme en vitrocéramique - un matériau qui peut rivaliser avec l'acier en termes de résistance et qui ne craint pas les chocs ni les lourdes charges. Et à partir du sable, après un traitement approprié, on obtient de la silicite - un matériau de construction dont la qualité n'est pas inférieure au béton.
Il existe de nombreuses façons de recycler et d’utiliser des matériaux anciens et traditionnels. Mais au niveau actuel du développement technologique, cela n’est pas suffisant. À des fins spéciales, des matériaux complètement nouveaux étaient nécessaires, dotés de propriétés sans précédent dans la nature. Et ils ont été créés artificiellement, ils ont été donnés par la chimie.
Nous avons déjà évoqué (voir l'article « La technologie avance ») de son rôle dans la création de matériaux synthétiques. De nos jours, de nombreux nouveaux sont apparus, avec des propriétés prédéterminées : durables, élastiques, résistants aux acides, capables de résister à des températures élevées et basses, ne craignant pas l'humidité et le feu, faciles à transformer, bon marché...
Durant la dernière guerre, ils disaient : « Le nylon a créé les bombardiers lourds ». En effet, si les pneus à base synthétique (corde), dont le fil est parfois plus fiable que le fil d'acier, n'avaient pas été inventés, les avions énormes n'auraient pas pu décoller et atterrir sur les pistes bétonnées des aérodromes, ni de gros camions se précipitent sur l'asphalte.
Et ce n’est là qu’un exemple de ce que les synthétiques apportent au développement technologique. Les exemples de ce type sont innombrables : tissus techniques synthétiques, pièces de machines, semi-conducteurs, courroies de transmission, cordes, filets, filtres... c'est trop long à énumérer. Mais les synthétiques n’en sont qu’à leurs débuts, ils n’ont pour l’essentiel qu’une trentaine d’années.
Comme vous pouvez le constater, l’arsenal de matériaux de la technologie moderne est véritablement inépuisable. Les méthodes pour les obtenir sont tout aussi variées. Et tout cela conduit à une chose : au développement inhabituellement rapide de la technologie.
E.V. Doubrovsky
VIRGINIE. Mézentsev
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La pierre est au service de l’homme depuis des milliers d’années. La beauté de la pierre et ses formes bizarres ont toujours surpris l'homme primitif et lui ont fait croire en ses pouvoirs magiques. La pierre est devenue pour l'homme un moyen de comprendre le monde, un outil de travail, de protection et, surtout, la possibilité de vivre dans des grottes de pierre. L’homme était capable d’« apprivoiser » le silex, le jade, l’obsidienne, le jaspe, le basalte, la diabase, le quartzite, le marbre et le granit pour ses propres besoins. Outre la pierre, l'homme préhistorique utilisait habilement les os et les cornes d'animaux, le bois et se livrait à la sculpture et à la peinture.
Le Musée des Géosciences présente une exposition thématique « Le rôle des matériaux naturels dans la vie humaine », grâce à laquelle les visiteurs pourront voir comment la pierre et d'autres matériaux étaient utilisés par l'homme préhistorique et moderne.
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Commençant par Paléolithique(Âge de pierre antique - une période de 800 à 10 000 ans avant JC), les peuples anciens fabriquaient des outils en pierre. Il s'agissait principalement d'outils en silex et de déchets de silex obtenus lors de leur fabrication. Au début, les outils de cette époque avaient une forme uniforme en forme d’amande et étaient fabriqués à partir de galets de silex recouverts d’un rembourrage grossier. Plus tard, des haches à main en silex ont commencé à apparaître, qui ont pris une forme ovale allongée avec des bords latéraux aiguisés.
À mesure que les outils s'amélioraient, des pointes de lance commençaient à apparaître. La forme la plus typique de ces outils était la pointe en forme feuille de laurier. Simultanément à la pointe, de nombreux outils spécialisés sont apparus - grattoirs, couteaux, piercings. Les gens de cette époque avaient besoin de grattoirs pour nettoyer les peaux, et les poinçons étaient probablement utilisés pour coudre. À la fin du Paléolithique, les pointes de flèches font leur apparition.
Dans l'industrie de l'homme primitif, un nouveau matériau jouait un rôle important : l'os, principalement le cerf ; divers accessoires de chasse en étaient préparés : pointes de flèches, lances, harpons ; Diverses figures humaines, des figures de mammouth et de cerf ont été sculptées dans ou sur des os.
Ère néolithique(Nouvel âge de pierre - la période du 3e et demie du 2e millénaire avant JC) est représenté par des outils polis en silex, ainsi que par des roches plus tendres, des poteries, etc. La poterie de cette époque était fabriquée sans tour de potier. Les grands et grands vaisseaux à fond pointu ou rond prédominaient. En plus des anciennes formes d'outils paléolithiques - pointes de flèches et lances, grattoirs, grattoirs, perçages - apparaissent pour la première fois des outils de meulage, des haches, des herminettes, des burins en ardoise et autres roches tendres facilement meulables. Outre les outils en pierre, les outils en os et en corne - harpons, aiguilles, poinçons - étaient largement utilisés à l'époque néolithique. A la fin du Néolithique apparaissent ateliers spéciaux pour la fabrication d'outils en pierre. Ils étaient situés près d'affleurements de silex ou d'autres roches races, propice à la fabrication d'outils (obsidienne, quartz, ardoise), et contenait d'énormes accumulations d'outils inachevés et de déchets générés lors de leur production.
L'âge du bronze a été précédé par âge du cuivre, autrement Chalcolithique, ou Chalcolithique, est une période de transition de la pierre au métal ou du Néolithique à l'âge du Bronze. Pour la première fois, des produits métalliques en cuivre ont commencé à apparaître, même si les armes en pierre ont continué à prédominer. Au Moyen-Orient (sud de l'Iran, Turquie), les produits en cuivre puis en bronze sont apparus au IVe millénaire avant JC, en Europe - au IIIe-IIe millénaire avant JC.
L'Âge de bronze(fin du IVe - début du Ier millénaire avant JC), période historique et culturelle caractérisée par la diffusion des avancées centres culturels métallurgie du bronze et sa transformation en outils et armes. Le bronze est un alliage de cuivre avec différents éléments chimiques (étain, aluminium, béryllium, plomb, cadmium, chrome), un alliage de cuivre et de zinc est du laiton. Le bronze diffère du cuivre par sa fusibilité (700-900*C), ses qualités de coulée supérieures et sa résistance nettement supérieure, c'est pourquoi il est très répandu. Le bronze à l’étain est le plus ancien alliage fondu par l’homme. Le bronze était utilisé dans l’Antiquité pour la fabrication d’armes et d’outils (pointes de flèches, poignards, haches), de bijoux, de pièces de monnaie et de miroirs. Des outils anciens en bronze ont été trouvés dans le sud de l’Iran, en Turquie et en Mésopotamie. Ils se sont ensuite répandus en Égypte, en Chine et en Europe.
Au Moyen Âge, de grandes quantités de bronze étaient coulées cloches. Jusqu'au milieu du 19ème siècle. pour le moulage canons d'armes à feu on a utilisé ce qu'on appelle le bronze à canon - un alliage de cuivre avec 10 % d'étain.
Au XIXe siècle, l'utilisation du bronze débute dans la construction mécanique (coussinets, bobines de machines à vapeur, engrenages, raccords). Au XXe siècle, des substituts aux bronzes à l'étain ont commencé à être produits. Les plus courants sont les bronzes d'aluminium contenant 5 à 12 % d'aluminium et des ajouts de fer, de manganèse et de nickel. Dans les années 20-30 ont été développés des bronzes sans étain (béryllium, silicium-nickel, etc.) qui peuvent être fortement renforcés lors d'un durcissement suivi d'un vieillissement artificiel.
Une variété de bronzes jouent un rôle important dans l’ingénierie mécanique moderne, l’aviation, la fusée, la construction navale et d’autres industries.
Le bronze dans l'art a servi de matériau pour les produits décoratifs et appliqués et la sculpture depuis l'Antiquité. La poudre et les fines feuilles de bronze (potal) sont également utilisées pour bronzer les produits en bois, en os, en métaux ferreux et en plâtre. L'élasticité, la viscosité et la plasticité du bronze permettent de créer des volumes compositions, pour obtenir des pièces coulées creuses et relativement légères. Il se prête bien à la teinture chimique, à la dorure, au polissage, au forgeage, au ciselage, à la gravure, ce qui permet de diversifier la couleur et la texture des produits.
L'âge de fer- une époque de l'histoire de l'humanité caractérisée par la diffusion de la métallurgie du fer et la fabrication d'outils en fer. L’âge du fer est très court par rapport aux époques archéologiques précédentes (âges de la pierre et du bronze). Ses limites chronologiques : du IXe au VIIe siècle. avant JC e. Au début de l’âge du fer, on savait fer météorite. Des objets individuels en fer (principalement des bijoux) ont été trouvés en Égypte, en Mésopotamie et en Asie.
La méthode d'obtention du fer à partir du minerai a été découverte au IIe millénaire avant JC. e. Selon lui, le procédé de fabrication du fromage a été utilisé pour la première fois par des tribus subordonnées aux Hittites qui vivaient dans les montagnes d'Arménie (Antitaurus) au XVe siècle. AVANT JC. Cependant, le fer resta longtemps un métal rare et très précieux. Seulement après le XIe siècle. AVANT JC. Une production assez répandue d'armes et d'outils en fer a commencé en Palestine, en Syrie, en Asie, en Transcaucasie et en Inde. La diffusion du fer et de l’acier accroît considérablement la puissance humaine : le développement de l’artisanat, notamment de la forge et des armes, s’accélère. La transformation du bois est améliorée pour la construction de maisons, la production de véhicules (navires, chars) et la fabrication de divers ustensiles. La construction de routes est devenue plus facile et le équipement militaire, les échanges se sont développés et la pièce de métal s'est répandue comme moyen de circulation.
Ainsi, chaque époque a contribué à l'amélioration de l'homme, à sa formation à une nouvelle étape de développement.
L'intérêt humain pour les pierres se poursuit encore aujourd'hui. Les gens adorent la beauté de la pierre, croient en ses pouvoirs magiques, en sa capacité à influencer leur destin. Pourquoi cela arrive-t-il? Apparemment, cela est lié au monde intérieur de la pierre, à son énergie, à sa capacité à influencer favorablement son propriétaire ou vice versa. Chacune des pierres était unique à sa manière et avait sa propre zone de distribution. Par exemple, silex - régions européennes, jade - pays de l'Est, obsidienne - pays transcaucasiens, etc.
Passons à la description la plus complète des propriétés et caractéristiques de chacune des pierres.
1. Silex est une formation minérale constituée de mélanges de calcédoine, de quartz, d'opale et d'argile, généralement opaques ou légèrement translucides. Dureté 6 -7, éclat cireux. Le nom vient du grec « kremnos » – rocher, falaise. La composition du silex comprend élément chimique- du silicium. Il n'existe pas dans la nature à l'état libre et se présente sous la forme d'un composé - la silice ou le dioxyde de silicium. Le silex peut être différent ; il est difficile de l’imaginer dans une seule couleur. Il est blanc et gris clair, marron, rougeâtre et marron, noir et vert foncé. Les silex noirs et gris sont colorés par des impuretés de substances organiques, et les silex rougeâtres, verdâtres et bruns par des impuretés d'hydroxydes de fer. Des silex jaunes et roses sont connus.
Les silex biélorusses sont les plus intéressants, il en existe jusqu'à 90 variétés. La plupart des silex se trouvent dans les régions de Brest et de Grodno et sont généralement d'âge mésozoïque. Les silex biélorusses se sont formés dans les gisements du Crétacé lors de la mort de colonies d'organismes vivants (radiolaires et diatomées), qui au cours de leur vie ont assimilé un élément chimique tel que le silicium. Ils sont généralement d'origine organogène.
Le silex est utilisé dans la purification de l’eau. L’eau « silicium » est formée en filtrant de l’eau ordinaire à travers du silex. En cas de contact prolongé avec elle, une modification des caractéristiques moléculaires de l'eau se produit, à savoir l'accumulation d'oxygène moléculaire actif. En buvant une telle eau, les isotopes radioactifs du césium et du strontium sont éliminés du corps, le sélénium, l'iode, le cuivre, le fluor, le magnésium, le calcium, le potassium et le zinc s'accumulent.
Une mine de silex a été découverte à Volkovysk, que les habitants de l'âge de pierre utilisaient comme outils et protection.
Le Musée de géographie expose également des silex de la région de Moscou, d'Ukraine et de l'Oural.
2. Néphrite - une roche monominérale constituée des fibres les plus fines de trémolite amphibole - une série d'actinolite avec une structure fibreuse enchevêtrée caractéristique, à peu près la même que les poils du feutre. Cette structure renforce encore la roche. Si un cristal faible est trouvé quelque part et se brise, le cristal voisin, plus fort, ne permettra pas à la fissure de se développer davantage et de fendre la roche. Cela explique la résistance unique du jade, dépassant celle de l’acier.
En raison de sa viscosité et de sa haute résistance, le jade était utilisé à l’âge de pierre comme matériau pour fabriquer divers types d’outils. Et grâce à sa couleur belle et hétérogène, il est désormais utilisé dans l’industrie de la taille de la pierre et de la bijouterie. Des verres à shot, des vases, des bracelets, des bagues et des pendentifs en sont fabriqués.
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Les principales propriétés du jade qui affectent la qualité et le prix sont la couleur, la translucidité et la capacité à accepter le polissage.
La couleur et la couleur du jade sont déterminées principalement par la composition du minéral formant la roche, ainsi que par la concentration en impuretés minérales. Les variétés essentiellement d'actinolite se caractérisent par une couleur vert foncé, actinolite - trémolite - vert clair. La teneur importante en hydroxydes de fer des variétés d'actinolite provoque la couleur marécageuse de la pierre. La couleur des variétés de trémolite pure est blanche, la présence d'impuretés d'hydroxydes de fer donne une couleur miel. La couleur noire du jade est due à la présence de graphite, le vert émeraude dû à un mélange de chrome.
La gamme de couleurs du jade est assez étendue, mais la couleur prédominante est le vert dans différents tons et nuances, vert vif, vert clair, vert bleuâtre, vert foncé, olive, etc. Le jade blanc translucide, le gris et le noir sont moins courants.
Les grandes sources industrielles de matières premières de jade en Russie sont : le gisement d'Ospinskoye (groupe East Sayan), Paramskoye (Selenyakhskoye et Minilkanskoye) en Yakoutie. Des gisements et des manifestations de jade sont également connus dans l'Oural polaire (Nyrdvomenshor), au Kazakhstan, à Touva, en Chine (chaîne Kuen Lun, Pamir), aux États-Unis (Montana, Alaska, Washington, Californie), au Canada, en Nouvelle-Zélande, au Brésil et en Pologne.
3. Obsidienne. Outre le silex et le jade, l’obsidienne était également utilisée à l’époque préhistorique. L’une des caractéristiques importantes de l’obsidienne, à laquelle l’homme primitif a prêté attention, est sa capacité à produire un tranchant tranchant lorsqu’elle est fendue. Les meilleurs grattoirs, couteaux, faucilles et autres outils étaient fabriqués en obsidienne. Plus tard, ils apprirent à en fabriquer des pointes de flèches et des lances.
La pierre aurait reçu son nom en l'honneur du Romain Obsius, qui l'a ramenée d'Éthiopie dans son pays natal.
L'obsidienne est un verre volcanique acide contenant plus de 70 % de SiO 2 et pas plus
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Obsidienne, Arménie |
Les gisements d'obsidienne sont situés en Transcaucasie (Paravanskoye, Arteninskoye, Gyumushskoye, Ankavanskoye, Kechaldagskoye) et au Kamtchatka (Itkvayam). Parmi les gisements connus à l'étranger, les gisements les plus riches se trouvent aux États-Unis et au Mexique. Aux États-Unis, on extrait de l'obsidienne irisée aux irisations multicolores (« queue de paon »), qui est de très haute qualité. L'obsidienne a été importée au Musée de géographie des pays du Caucase (Arménie, Géorgie) et des États-Unis. L'obsidienne est utilisée dans la production d'isolants thermiques et de matériaux de construction, ainsi que comme pierre ornementale.
4.Jaspe . Le jaspe est l'une des pierres les plus courantes et les plus populaires dans la nature. Le nom « jaspe » (du grec « jaspe » - hétéroclite) signifie pierre mouchetée. Selon les idées modernes, le jaspe est un concept collectif. C'est une roche siliceuse dense constituée de grains microscopiques de quartz cimentés de quartz et de calcédoine avec gros montant impuretés. Les pigments du jaspe sont des oxydes rouges, bruns et noirs de manganèse, de grenat, de fer, de chlorite verte, d'actinolite et d'épidote, d'hématite rose et rouge, de glaucophane bleue, de riebeckite et d'autres minéraux.
Jasper est différent haute densité, viscosité, dureté (6-7) (laisse une égratignure sur le verre) et une variété de couleurs. Une propriété caractéristique des jaspes est leur excellente polissabilité ; ils prennent toujours un polissage miroir (pierres sans défauts).
Pendant longtemps, il n'y a pas eu de consensus sur la genèse du jaspe, ce qui, apparemment, est en partie dû à l'absence d'une idée commune sur ce qui devrait réellement être considéré comme le jaspe. Les recherches de ces dernières années ont montré que parmi les nombreuses variétés du groupe du jaspe, on distingue clairement deux types : les roches sédimentaires métamorphisées et les produits d'altération hydrothermale de diverses roches.
La base du premier type de jaspe est dans la plupart des cas constituée de sédiments organogènes. Une accumulation particulièrement intensive de restes d'organismes siliceux se produit dans les zones volcaniques. Les cendres volcaniques tombant dans l'eau se décomposent et la saturent d'oxyde de silicium, qui sert de matériau à la construction des squelettes des organismes siliceux. Après formation, les roches siliceuses sédimentaires deviennent très poreuses et, bien entendu, ne peuvent pas servir de matériau ornemental. Le compactage des roches siliceuses et leur transformation en jaspe se produisent lors de leur métamorphisme, c'est-à-dire recristallisation dans des conditions de températures et de pressions élevées (après enfouissement des roches sous une épaisse couche de roches sédimentaires plus jeunes). Un changement profond s'est produit lors du métamorphisme des strates volcanogènes paléozoïques (il y a 380 à 400 millions d'années) du sud de l'Oural. Le jaspe se trouve sur toute la bande d'affleurements de roches de cet âge, s'étendant de Miass à Orsk et plus loin jusqu'au Kazakhstan. Les plus célèbres sont les jaspes ruban rouge-vert au nord-ouest de Verkhneuralsk.
Les jaspes de l'Oural du Sud représentent un objet des plus intéressants pour un artiste sur pierre. Avec un peu d'imagination, dans le motif jaspe, vous pouvez voir une mer agitée, un coucher de soleil dans la forêt et bien plus encore. Dès que nous retournons l'échantillon, nous voyons une nouvelle image.
Le jaspe est connu depuis le Paléolithique ; avec le silex, le jade et l'obsidienne, des outils et outils primitifs en étaient fabriqués. Dans les temps anciens et au Moyen Âge, les jaspes, en particulier les jaspes rayés et rouges, ont commencé à être utilisés pour les bijoux sculptés, et d'excellentes pierres précieuses en ont été transformées. Jasper était l'une des pierres précieuses. Dans les temps anciens, les chevalières et les amulettes étaient fabriquées en jaspe. Jasper faisait souvent l'objet d'échanges intertribales. Au Moyen Âge, le jaspe devient l’une des douze pierres sacrées. M.V. Lomonossov a classé le jaspe parmi les produits russes les plus importants, avec le cristal et les perles de rivière. Il est à noter qu'en 1766, à Ekaterinbourg (aujourd'hui Sverdlovsk), la première carte des gisements de pierres colorées et précieuses de l'Oural a été dressée ; 68 gisements sur cette carte étaient du jaspe.
Actuellement, le jaspe est utilisé comme pierre ornementale ou comme pierre de joaillerie. Les variétés unies (sans motifs) et à grands motifs sont plus souvent utilisées dans la conception architecturale des intérieurs. Les jaspes à motifs fins sont souvent utilisés comme matières premières (pour la fabrication d'inserts en bijouterie et en bijouterie et mercerie).
En Russie, on connaît des produits uniques à base de jaspe, frappant par leur beauté et la perfection de leur savoir-faire en matière de taille de pierre : cheminées de palais, colonnes, vases, candélabres, etc. On ne peut s'empêcher de rappeler le vase en ruban de jaspe Revnev. Le diamètre du bol est de 6 m, poids total 20 t. Magnifique vase en jaspe gris de Kalkan, 1,3 m de haut (Musée de l'Ermitage, Saint-Pétersbourg).
Jasper est vraiment une pierre unique. Comme l'écrit A.E. Fersman : « Le jaspe russe occupe la première place mondiale en termes de richesse et de taille de ses gisements. »
5. Basalte Le nom vient de la pierre basale éthiopienne contenant du fer. Roche ignée, dominée par le plagioclase (labradorite) ; des pyroxènes, de l'olivine, de la magnétite, de la titanite, de l'apatite, etc. sont présents. Composition chimique proche du gabbro, qui est son analogue profond. Les basaltes presque entièrement cristallins sont appelés dolérites.
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En dehors de la Russie, l'exploitation du basalte est réalisée dans le Caucase et en Ukraine (environs de Rivne).
Le basalte est un bon matériau de construction ; utilisé pour la production de pierre concassée et de pierre en morceaux, pour le revêtement des bâtiments. Le basalte est durable et facile à broyer. C’est pourquoi il a longtemps été utilisé pour la sculpture (Égypte ancienne, Assyrie, Rome tardive, Byzance, Arménie moderne). Le basalte fond facilement. Sous forme fondue, il est utilisé dans la fabrication d’équipements chimiques résistants aux acides, de tuyaux et d’isolateurs électriques à courant élevé.
6. Quartzite une roche métamorphique composée principalement de grains de quartz maintenus ensemble par de la silice. La muscovite finement feuilletée, la biotite ou la chlorite, la hornblende, l'hématite ou la magnétite, le graphite, les petits cristaux de grenat et parfois le feldspath sont présents comme minéraux d'impuretés. La présence de ces minéraux en quantités notables détermine les caractéristiques spécifiques des quartzites. La couleur est gris clair et gris. La couleur rose pourpre foncé et brillant du quartzite est donnée par un mélange d'hématite ou de limonite, dont de fines pellicules enveloppent les grains de quartz. Le quartzite a une grande dureté : sur une surface fraîche, une légère rayure peut être laissée par le quartz voire plus
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Le quartzite est un produit de recristallisation de roches siliceuses ou sableuses résultant d'un métamorphisme régional. Les quartzites ferreux, qui contiennent de l'hématite ou de la magnétite en plus du quartz, se forment à la suite de la recristallisation de grès ferrugineux ou de schistes siliceux. Les quartzites sont particulièrement répandus dans les gisements protérozoïques. De nombreuses variétés de quartzites constituent le minerai de fer le plus important (par exemple, les gisements de Krivoy Rog et de l'anomalie magnétique de Koursk, le lac Supérieur aux États-Unis, le Labrador au Canada).
Parmi les roches, le quartzite n’a pas d’égal en termes de durabilité. Il n'a pas peur du feu, des alcalis chauds, des gaz caustiques, des acides et même de « l'eau régale ». Il est utilisé pour fabriquer des dinas et est utilisé comme fondant dans la métallurgie des non-ferreux ; dans l'industrie chimique, ils sont utilisés comme matériau résistant aux acides, dans la construction - comme matériau pour la fabrication de dalles de parement, de barres et de pierre concassée. Le grès quartzite rouge du gisement Shokshinsky (Carélie) est apprécié comme pierre de parement et décorative de haute qualité. Il est utilisé le long du mausolée de Lénine et de plusieurs stations de métro de Moscou. Le Musée de géographie possède des quartzites provenant de gisements de l'Oural, de l'Ukraine et de l'Altaï.
7. Granit - roche ignée intrusive. Il se compose principalement de feldspath - 65-70 % (le plagioclase prédomine quantitativement sur l'orthose ou le microcline, le quartz - 25-30 %, ainsi qu'une petite quantité de mica, moins souvent de hornblende. De plus, le granit contient très peu de minéraux de couleur foncée ( hornblende, biotite) (environ 5 à 10 %).
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Le granit est un produit de la cristallisation du magma acide dans les zones profondes de la croûte terrestre. Certains granites se forment en raison de la recristallisation de roches sédimentaires et autres sous l'influence de températures élevées, de pressions élevées et de produits chimiques. substances actives(procédé de granitisation). Le granit est largement utilisé comme matériau de construction et de parement. Le granit est utilisé pour fabriquer des blocs, des dalles, des corniches, des bordures, ainsi que des pièces de diverses machines et unités pour les industries des pâtes et papiers, de l'alimentation (amidon et sirop), des machines-outils, de la métallurgie et de la faïence-porcelaine, car, contrairement au métal , ne sont pas sensibles à l'exposition aux sels et aux acides, n'ont pas peur de l'humidité. Des meules et des rouleaux pour moulins en sont fabriqués. Les tuiles de granit sont un matériau pour la fabrication de produits et de structures en béton armé, les blocs de granit sont destinés à conception décorative bâtiments.
Signes de granit bonne qualité sont l'aspect frais du feldspath, contenu élevé quartz et faible mica, manque de pyrite. L'une des variétés de granit utilisée pour la fabrication de marches d'escalier, de colonnes, de monuments, pour le revêtement de bâtiments, de remblais est le granit rapakivi. Ses gisements sont développés en Carélie, dans la région de Kiev et dans l'Oural (massif Berdiaushsky en Bachkirie).
Les granites se développent principalement dans les pays montagneux (Caucase, Oural, Sayans, Tien Shan, Pamir), où les roches sédimentaires sont plissées en plis complexes et brisées par des failles. Ils sont particulièrement caractéristiques des zones où d'anciens schistes et gneiss cristallins sont exposés en surface (Carélie, rive droite de l'Ukraine et région d'Azov, crête de l'Ienisseï, région du sud-ouest du Baïkal, Yakoutie du Sud).
La collection du musée est représentée par des granites provenant de différentes parties du globe. Ce n'est que dans une allée géologique unique que sont présentés des granites d'Italie (gisement Rosa Beta), d'Ukraine (gisements Pokostovskoye, Kapustinskoye), d'Afrique (African Red), de Bachkirie (gisement Mansurovskoye) et du Brésil.
8. Marbre - une roche métamorphique formée par la recristallisation du calcaire à de grandes profondeurs sous l'influence de températures et de pressions élevées. La structure du marbre est cristalline – granuleuse.
La roche est constituée principalement de calcite et/ou de dolomite. Leurs relations quantitatives déterminent le type de marbre (marbre calcite, marbre dolomite, variétés de composition mixte). Le marbre a couleur différente; Il est souvent coloré et présente un design complexe. Le marbre surprend par ses motifs et ses couleurs uniques. La couleur blanche se retrouve dans le marbre purement sculptural, le gris à gris foncé est dû au mélange de graphite et de substances bitumineuses, la couleur verdâtre est due à de minuscules inclusions de chlorite ou d'amphiboles, la couleur rosée, rouge, jaune et couleur crème en raison d'inclusions d'hématite et de limonite.
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Le marbre est un excellent matériau de parement, décoratif et sculptural. Le marbre est utilisé dans la décoration des bâtiments, des halls d'entrée, des halls du métro souterrain, comme charge dans le béton coloré, et entre dans la fabrication de dalles, de baignoires, de lavabos et de monuments. Le marbre est utilisé pour fabriquer des gobelets élégants, des lampes et de la vaisselle originale. Le marbre est utilisé dans la métallurgie des fers, dans la construction de fours à sole, dans l'industrie du verre et de l'électricité, ainsi que comme matériau Matériau de construction dans la construction de routes, comme engrais dans agriculture et pour brûler de la chaux. De magnifiques panneaux et carreaux de mosaïque sont fabriqués à partir de copeaux de marbre.
Des gisements de marbre blanc sont connus dans l'Oural (Koelginskoye et Prokhorovo-Balandinskoye), du marbre gris est extrait dans l'Oural (gisement Sheleinskoye) et en Géorgie (Lopotskoye). Les marbres colorés sont également courants dans l'Oural (gisements de Nizhny Tagil, Satkinskoye, Fominskoye), en Géorgie, en Carélie, en Khakassie, Extrême Orient, dans les monts Sayan, etc. Les gisements de marbre d'Italie (Carrare) et de Grèce (île de Paros) sont largement connus à l'étranger.
Le musée présente des marbres de l'Oural (N. Tagil), de l'Altaï (district de Zmeinogorsk), du mercredi. Asie (Gazgan), Kazakhstan, Ouzbékistan et Turkménistan. L'allée géologique est décorée de marbre d'Italie (Nero Portoro).
Ainsi, chacune des roches que nous avons examinées est devenue une sorte d'impulsion dans le développement progressif de l'humanité, trouvant sa place et son but. L’homme a une opportunité unique d’utiliser ces richesses et de profiter de leur beauté et de leur perfection. Mais l'essentiel est de ne pas oublier que le monde des pierres a aussi ses propres lois, qu'une personne doit certainement suivre.
Le monde des matériaux modernes est vaste et diversifié. Sans ces matériaux, il est impossible d'imaginer des industries entières, mais aussi la vie d'une personne moderne. Un robinet à tournant sphérique, un débitmètre, une poêle à frire dans la cuisine, un vélo ont une chose en commun : l'utilisation de matériaux à haute résistance. , matériaux plastiques artificiels résistants à la chaleur. Parmi cette diversité, on distingue 3 grands groupes : les thermoplastiques, les duroplastes, les élastomères.
Thermoplastiques : matériaux artificiels constitués de
constructions longues et linéaires de molécules. Pendant le processus de chauffage, ils fondent et acquièrent la forme requise. La plupart des matériaux modernes entrent dans ce groupe. Les emballages de produits, les pièces automobiles et de construction sont tous des thermoplastiques.
Duroplastes : des matériaux artificiels qui, par chauffage suite à la connexion de molécules, acquièrent une structure de réseau tridimensionnelle. Suite à ces changements dans la structure moléculaire, ils acquièrent de nouvelles caractéristiques physico-chimiques: dureté et résistance. Ces matériaux sont principalement utilisés pour l'électrotechnique. Ce groupe comprend des matériaux aussi connus que la bakélite, les polyesters, le polyuréthane, résines époxydes etc.
Élastomères: Les élastomères regroupent tous les types de caoutchouc réseau. La structure du réseau est acquise grâce à un processus chimique tel que la vulcanisation. Utilisation de peroxydes ou d'oxydes métalliques. Tous les caoutchoucs ont une plasticité, mais à la suite du chauffage, ils ne deviennent pas plus mous, conservent leur forme et ne se dissolvent pas dans la plupart des solvants. Les exemples de caoutchoucs les plus connus sont le caoutchouc naturel (NR), le caoutchouc styrène butadiène (SBR), le caoutchouc éthylène propylène diène. Ces matériaux sont le plus souvent utilisés comme joints dans les vannes à bille, les débitmètres, les bagues des unités et des machines.
Propriétés physico-chimiques et techniques des matériaux artificiels les plus couramment utilisés dans la production de débitmètres.
1.PVC (chlorure de polyvinyle)- thermoplastique. Couleur - gris foncé (0 + 60C). Le PVC, en raison de ses excellentes propriétés chimiques et mécaniques, est le matériau artificiel le plus courant et le plus durable. Il est difficile à enflammer et possède une excellente résistance à de nombreux acides, alcalis, alcools, huiles minérales et essence. Lorsqu'il est utilisé à l'extérieur, il est plus performant que le polypropylène, mais à basse température, le PVC devient plus cassant et moins durable. Contrairement aux autres thermoplastiques, le PVC est facile à coller. Température d'application maximale jusqu'à +60 C.
2. PVDF (fluorure de polyvinilène)- thermoplastique. Couleur - laiteuse (-50 +140С). Le PVDF possède presque toutes les propriétés du PP, du PE et du PVC. Ce matériau artificiel à base de fluor résiste avec succès à tous les environnements chimiques et présente une résistance thermique élevée jusqu'à + 140 C. Les avantages significatifs de ce matériau sont également : une résistance élevée aux conditions climatiques, une compatibilité physiologique et une faible inflammabilité. Le gros inconvénient est le coût élevé du matériau. Domaine d'application : conteneurs pour fluides agressifs, boîtiers, bagues, engrenages pour débitmètres, canalisations et systèmes de ventilation.
3. PP, PP (polypropylène)- thermoplastique. Couleur - gris clair ou gris (0 +80C). Le PP et les PP sont des thermoplastiques légers et polyvalents qui offrent des propriétés idéales. Le polypropylène est indispensable dans l'industrie chimique et dans les industries qui utilisent des sels, des alcalis, des acides, des solvants et des benzènes. La résistance à des températures allant jusqu'à + 80 C ne pose pas non plus de problème, cependant, à basse température, le polypropylène devient plus fragile. Le polypropylène est un matériau artificiel sûr et est donc largement utilisé dans l’industrie alimentaire. Le point faible du polypropylène est sa faible résistance aux rayons ultraviolets, son utilisation en extérieur est donc limitée. L'application standard du polypropylène concerne les boîtiers et les mécanismes internes des débitmètres, équipements, instruments, tuyaux, instruments, ventilateurs.
4.PE (polyéthylène)- thermoplastique. Couleur - noir (-40 +60С). Le PE est un proche « parent » du PP et possède des propriétés similaires. Contrairement au polypropylène, le PE est très résistant aux rayons ultraviolets et constitue pour cette raison un matériau idéal pour une utilisation en extérieur. Le polyéthylène n'a pas peur des basses températures et ne perd pas ses propriétés jusqu'à - 40 C. À des températures supérieures à + 60 C, en règle générale, l'utilisation de polyéthylène n'est pas autorisée. Champ d'application : tuyaux, corps d'instruments, bagues, vannes à bille.
5. RACK (Polyétheréthercéton)- thermoplastique. T - 40 + 260 C. L'un des matériaux artificiels les plus modernes avec des propriétés étonnantes, propriétés universelles. Possède la plus haute résistance aux alcalis concentrés, aux acides, aux sels, aux cétones, aux hydrocarbures aromatiques et eau chaude. Il tolère facilement des températures élevées sans perdre ses propriétés, mais la capacité à résister aux rayons ultraviolets n'est pas la propriété la plus puissante du PEEK. Application : dans les unités de machines, les bagues, les axes, les joints. Le plus souvent, ils sont utilisés dans les débitmètres sous la forme d'une couche interne et de parties de mécanismes internes.
6. PTFE (Polytétrafluoréthylène - Téflon)- thermoplastique. T - 200 + 260 C. Matériau thermoplastique moderne avec d'excellentes propriétés de production et de consommation. Il a la plus haute résistance aux températures et aux produits chimiques, un faible coefficient de frottement. Largement utilisé dans les industries chimiques, alimentaires et électriques comme joints pour les couches internes et externes, les axes, les bagues et les tuyaux.
7. EPDM (Éthylène-Propylen-Dien-Kautschuk)- élastomère. T -55 + 140 C. A une élasticité élevée. Haute résistance à la chaleur, aux intempéries et à l'ozone. Il est demandé pour eau froide, eau chaude, vapeur, air chaud, alcool et acides. Faible résistance aux hydrocarbures aliphatiques, aromatiques et chlorés (huiles et carburants). Le plus souvent, ils sont utilisés dans les débitmètres sous forme de joints.