هر که بى محابا به مردمان آن گوید که نخواهند ، در باره‏اش آن گویند که ندانند . [نهج البلاغه]

امروز: پنج شنبه 103 آذر 8

خـواص مـــواد

اکثر مواد موجود در طبیعت پارا الکتریک هستند یعنی با وجود اینکه در آنها دو قطبی‌های واقعی وجود ندارد، می‌توان آنها را با اعمال یک میدان الکتریکی خارجی، دوقطبی کرد

فروالکتریسیته خاصیتی در مواد است که باعث می‌شود در سطح سلول واحد، به علت چینش منظم اتم/مولکول‌ها، دوقطبی‌های الکتریکی دائمی به وجود بیاید

به هر ماده‌ای که جریان الکتریسیته را به خوبی از خود عبور دهد، رسانا یا هادی می‌گویند.

مواد از لحاظ خاصیتشان در یک مدار الکتریکی (اعمال جریان) به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند:

رسانای الکتریکی

رساناهای متداول از سیم مسی تقریباً خالص و دارای انعطاف قابل قبول یا از‎ ‎آلومینیوم‎ ‎یا آلیاژهای مخصوص ‏ساخته می‌شوند. سطح مقطع رساناها با توجه به مقدار‎ ‎جریان‎ ‎عبوری و نوع کاربرد در اندازهای ‏گوناگون و شکلهای متفاوت درست می‌شود‎.‎ اگر اتمی در لایه? آخر خود ? یا ? الکترون داشته باشد آن رسانا خواهد بود

نارسانا

به هر ماده‌ای که جریان الکتریسیته را از خود عبور ندهد، نارسانا می‌گویند

نیمه‌رسانا

نیمه‌رسانا یا نیمه هادی عنصر یا ماده‌ای که در حالت عادی عایق باشد ولی با افزودن مقداری ناخالصی قابلیت هدایت الکتریکی را پیدا کند نیمه رسانا می‌گویند(منظور از ناخالصی عنصر یا عناصر دیگری است غیر از عنصر اصلی یا پایه برفرض مثال اگر عنصر پایه سلیسیوم باشد ناخالصی می‌تواند آلومنیوم یا فسفر باشد). ومقاومت آن بین رساناها و نارساناهاست. از نیمه رساناها برای ساخت قطعاتی نظیر دیود و ترانزیستور و ... استفاده می‌شود. ظهور نیمه رسانا ها در علم الکترونیک انقلاب عظیمی را در این علم ایجاد کرده که اختراع رایانه یکی از دستاوردهای این انقلاب است.

عناصر نیم رسانا

از عناصر نیمه رسانا می‌توان به سلیسیوم و ژرمانیوم که پایه‌های الکترونیک هستند نام برد. سلیسیوم در حالت عادی نارسانا است و در جدول تناوبی در گروه چهار اصلی و زیر کربن قرار دارد و دارای چهار ظرفیت می‌باشد یعنی چهار الکترون در اخرین باند خود دارد.حال اگر یکی از عناصر گروه مجاور را به سلیسیوم بیافزاییم باعث می‌شویم که سلیسیوم قابلت رسانایی پیدا کند.اگر عنصر اضافه شده از گروه سوم اصلی باشد مثلا آلومینیوم انگاه ماده بدست آمده نیمه هادی نوع پی P یا (+) می‌شود و اگر عنصر اضافه شده از گروه پنج اصلی باشد مثلا فسفر انگاه ماده بدست امده نیمه هادی نوع ان N یا (-) می‌شود

خواص مکانیکی مواد

خواص مکانیکی شامل سختی، استحکام، مدول الاستیسیته و چقرمگی شکست، رفتار خستگی و خزشی خواصی هستند که تعیین کننده? رفتار مواد در برابر نیروهای وارده هستند.

این خواص پیش از آنکه یک قطعه مورد استفاده قرار گیرد، بایستی به طور کامل بررسی شوند. چنانچه قطعه مورد نظر در جایی بکار رود که تحت تنش‌های مکانیکی باشد، به ترتیب در تنش‌های دورهای و در درجه حرارت‌های بالا در دو مورد اخیر، مورد بررسی قرار می‌گیرند. پس از بررسی خواص مکانیکی قطعه از طریق انجام آزمایشات مربوطه و بدست‌آمدن نتایج، مناسب بودن قطعه برای کاربرد مورد نظر مشخص می‌گردد. چنانچه خواص مکانیکی قطعه‌ای با شکل و ترکیب مشخص مطابق با مقادیر مطلوب نباشد، به کمک تغییر در ترکیب ماده و به روشهای مختلفی مانند مکانیزم‌های استحکام‌دهی می‌توان به مقدار مطلوب دست پیدا نمود.

خواص نوری مواد

رفتاری که مواد مختلف در مقابل پرتو‌های نور مرئی از خود نشان می‌دهند به عنوان خواص نوری مواد شناخته می‌شود.

خواص نوری مواد شامل جذب نور، شفافیت، رنگ، ضریب شکست و فسفرسانس می‌شود

***

فُسفُرسانس از جمله خواص فیزیکی برخی مواد شیمیایی از قبیل فسفر ، باریم سولفید و کلسیم سولفید است. این مواد نور با طول موج معینی را جذب کرده ، آن را به صورت تابش با طول موج بلندتر نشر می‌کنند.

آهن ربای دائم

ولین آهنرباهای دائم از صخره‌های طبیعی به نام لودستون بدست آمدند. این سنگها برای اولین بار،???? سال پیش توسط چینی‌ها و سپس توسط یونانی‌ها مطالعه شدند. یونانی‌ها اولین بار آهنربا را از منطقه? Magnetes بدست آوردند که امروزه آهنرباها به این نام، شناخته میشوند. از آن دوران تا به امروز، خواص مواد مغناطیسی بهینه شده و آهنرباهای دائم امروزی صدها برابر قویتر از آهنرباهای پیشین هستند

[ویرایش] دسته‌بندی آهنرباهای دائم

امروزه چهار خانواده? بزرگ از مواد مغناطیسی دائم، بطور تجاری کاربرد دارند. این مواد از فریت‌ها که انرژی پایینی دارند تا آهنرباهای خاکی نادر که انرژی بالایی دارند، متغیرند. دمای کارکرد، محدودیت اندازه و وزن، مسائل زیست محیطی و انرژی مغناطیسی از جمله عواملی است که بر انتخاب یک ماده? مغناطیسی تاثیر میگذارند

ترمودینامیک

کاربرد ترمودینامیک برای مطالعه? جامدات (خصوصاً جامدات کریستالی) را ترمودینامیک مواد یا ترمودینامیک جامدات می‌نامند که یک ابزار کمی قدرتمند برای بررسی خواص مهم مواد است.

به عنوان مثال با کمک ترمودینامیک بدون الزام به دانستن جزئیات اتمی کریستال‌ها می‌توان ساختار آنها را کنترل کرد. در این حالت نیازی به هیچگونه پیش‌بینی مدل خاصی برای اتم‌ها نیست و با استفاده از سه قانون ترمودینامیک و بکارگیری روش‌های ریاضیاتی می‌توان اکثر خواص ماکروسکوپیک را محاسبه کرد.

البته کاربرد ترمودینامیک کلاسیک برای مقاصد ترمودینامیک مواد ناکافی است. زیرا به دلیل عمومیت و سادگی ترمودینامیک کلاسیک، هیچ اطلاعاتی در مورد جزئیات روابط بین اتم‌ها و نابجایی‌ها در کریستال نمی‌توان بدست آورد. برای بدست آوردن چنین اطلاعاتی باید از مکانیک آماری (ترمودینامیک آماری) استفاده کرد.