مواد مصنوعی مدرن: آنها چیست؟ ده ماده مصنوعی منحصر به فرد با خواص باورنکردنی.

این سنگ برای هزاران سال به انسان خدمت کرده است. زیبایی سنگ و اشکال عجیب و غریب آن همیشه انسان بدوی را شگفت زده می کرد و او را به قدرت جادویی خود باور می کرد. سنگ برای انسان وسیله ای برای درک جهان شد، ابزار کار، حفاظت و از همه مهمتر فرصت زندگی در غارهای سنگی بود. انسان توانست سنگ چخماق، یشم، ابسیدین، جاسپر، بازالت، دیاباز، کوارتزیت، مرمر و گرانیت را برای اهداف خود رام کند. انسان ماقبل تاریخ در کنار سنگ از استخوان و شاخ حیوانات و چوب به طرز ماهرانه ای استفاده می کرد و به مجسمه سازی و نقاشی می پرداخت.

موزه علوم زمین نمایشگاه موضوعی "نقش مواد طبیعی در زندگی انسان" را ارائه می دهد که به لطف آن بازدیدکنندگان می توانند نحوه استفاده از سنگ و سایر مواد توسط انسان ماقبل تاریخ و مدرن را ببینند.

شروع با پارینه سنگی(عصر حجر باستان - دوره زمانی بین 800 تا 10 هزار سال قبل از میلاد) مردم باستان ابزار سنگی می ساختند. اینها عمدتاً ابزارهای سنگ چخماق و ضایعات سنگ چخماق بودند که در طول ساخت آنها به دست می آمدند. ابزارهای این عصر در ابتدا شکل بادامی یکنواختی داشتند و از سنگریزه های سنگ چخماق با روکش های خشن ساخته می شدند. بعداً تبرهای دستی سنگ چخماق ظاهر شدند که شکل بیضی درازی با لبه های جانبی تیز به خود گرفتند.

با بهبود ابزارها، نوک نیزه ظاهر شد. معمولی ترین شکل این ابزارها نوک در فرم بود برگ بو. همزمان با نوک، ابزارهای تخصصی متعددی ظاهر شد - خراش ها، برش ها، سوراخ ها. مردم آن زمان برای تمیز کردن پوست به خراش نیاز داشتند و احتمالاً از خرطوم برای خیاطی استفاده می شد. در پایان پارینه سنگی، نوک پیکان ظاهر شد.

در صنعت انسان بدوی نقش مهمبازی کرد مواد جدید- استخوان، عمدتاً گوزن؛ لوازم مختلف شکار از آن تهیه شد: نوک پیکان، نیزه، هارپون. از استخوان یا روی آن پیکره های مختلف انسانی، پیکرهای ماموت و آهو حکاکی شده بود.

دوران نوسنگی(جدید عصر حجر- دوره هزاره سوم و نیمه دوم پیش از میلاد) با ابزار صیقلی ساخته شده از سنگ چخماق و همچنین سنگ های نرم تر، سفال و غیره نشان داده شده است. سفال های آن زمان بدون چرخ سفال ساخته می شدند. عروق بزرگ و بلند با ته تیز یا گرد غالب بود. علاوه بر اشکال قدیمی کهنه‌سنگی ابزارها - نوک پیکان و نیزه‌ها، خراش‌ها، خراش‌ها، سوراخ‌ها - ابزارهای سنگ‌زنی، تبرها، آزها، اسکنه‌های ساخته شده از تخته سنگ و سایر سنگ‌های نرم که به راحتی می‌توان آنها را آسیاب کرد، برای اولین بار ظاهر می‌شود. همراه با ابزار سنگی، ابزارهای ساخته شده از استخوان و شاخ - زوبین، سوزن، شال - به طور گسترده ای در دوران نوسنگی استفاده می شد. در پایان نوسنگی ظاهر می شود کارگاه های ویژهبرای ساخت ابزار سنگی آنها قرار گرفتند نزدیک رخنمون های سنگ چخماق یا سنگ های دیگر نژاد می کندمناسب برای ساخت ابزار (ابسیدین، کوارتز، تخته سنگ) و حاوی انباشته های عظیمی از ابزارهای ناتمام و ضایعات تولید شده در طول تولید آنها بود.

پیش از عصر برنز بود عصر مس، در غیر این صورت کالکولیتیک یا کالکولیتیک یک دوره انتقالی از سنگ به فلز یا از نوسنگی به عصر برنز است. ابتدا شروع به ظاهر شدن کرد سخت افزارساخته شده از مس، اگرچه سلاح های سنگی همچنان غالب بودند. در خاورمیانه (جنوب ایران، ترکیه)، محصولات مس و سپس برنز در هزاره چهارم قبل از میلاد، در اروپا - در هزاره 3-2 قبل از میلاد ظاهر شد.

عصر برنز(پایان چهارم - آغاز هزاره اول پیش از میلاد)، دوره ای تاریخی و فرهنگی که با گسترش متالورژی برنز در مراکز فرهنگی پیشرفته و تبدیل آن به ابزار و سلاح مشخص می شود. برنز آلیاژی از مس با عناصر شیمیایی مختلف (قلع، آلومینیوم، بریلیم، سرب، کادمیوم، کروم)، آلیاژ مس و روی برنج است. برنز از نظر ذوب پذیری (700-900*C)، کیفیت ریخته گری بالاتر و استحکام قابل توجهی بیشتر با مس متفاوت است، به همین دلیل است که گسترده است. قلع برنز قدیمی ترین آلیاژی است که توسط انسان ذوب شده است. برنز در زمان های قدیم برای تولید اسلحه و ابزار (سر تیر، خنجر، تبر)، جواهرات، سکه و آینه استفاده می شد. ابزارهای برنزی باستانی در جنوب ایران، ترکیه و بین النهرین یافت شد. آنها بعداً به مصر، چین و اروپا گسترش یافتند.

در قرون وسطی تعداد زیادی ازبرنز به ریخته گری رسید زنگ ها. تا اواسط قرن نوزدهم. برای ریخته گری لوله های تفنگبه اصطلاح برنز تفنگ استفاده شد - آلیاژ مس با 10٪ قلع.

در قرن نوزدهم، استفاده از برنز در مهندسی مکانیک (تجهیزات بوش، قرقره موتورهای بخار، چرخ دنده، اتصالات) آغاز شد. در قرن بیستم، جایگزین هایی برای برنزهای قلع شروع به تولید کردند. رایج ترین آنها برنزهای آلومینیومی با 5-12 درصد آلومینیوم و افزودن آهن، منگنز و نیکل است. در دهه 30-20، برنزهای بدون قلع (بریلیم، سیلیکون نیکل، و غیره) ساخته شدند که می توانند در طول سخت شدن و به دنبال آن پیری مصنوعی بسیار تقویت شوند.

انواع برنزها نقش مهمی در مهندسی مکانیک مدرن، هوانوردی، موشک‌سازی، کشتی‌سازی و سایر صنایع دارند.

برنز در هنر از زمان های قدیم به عنوان ماده ای برای محصولات تزئینی و کاربردی و مجسمه سازی استفاده می شده است. پودر و ورقه های نازک برنز (پتال) نیز برای برنز کاری محصولات ساخته شده از چوب، استخوان، فلزات آهنی و گچ استفاده می شود. خاصیت ارتجاعی، ویسکوزیته و پلاستیسیته برنز باعث ایجاد حجیم می شود ترکیبات، برای به دست آوردن ریخته گری توخالی و نسبتا سبک. به خوبی به رنگ آمیزی شیمیایی، طلاکاری، پرداخت، آهنگری، تعقیب، حکاکی کمک می کند که به تنوع رنگ و بافت محصولات کمک می کند.

عصر آهن- دوره ای در تاریخ بشر که با گسترش متالورژی آهن و ساخت ابزارآهن مشخص می شود. عصر آهن در مقایسه با دوران باستان شناسی قبلی (عصر سنگ و برنز) بسیار کوتاه است. مرزهای زمانی آن: از قرن نهم تا هفتم. قبل از میلاد مسیح ه. بر مراحل اولیهعصر آهن شناخته شده بود آهن شهاب سنگی. اشیاء آهنی منفرد (عمدتا جواهرات) در مصر، بین النهرین و آسیا یافت شد.

روش به دست آوردن آهن از سنگ معدن در هزاره دوم قبل از میلاد کشف شد. ه. به گفته وی، فرآیند پنیرسازی برای اولین بار توسط قبایل تابع هیتی ها که در کوه های ارمنستان (Antitaurus) زندگی می کردند، در قرن پانزدهم مورد استفاده قرار گرفت. قبل از میلاد مسیح. با این حال مدت زمان طولانیآهن یک فلز کمیاب و بسیار ارزشمند باقی ماند. تنها پس از قرن یازدهم. قبل از میلاد مسیح. تولید نسبتاً گسترده سلاح و ابزار آهنی در فلسطین، سوریه، آسیا، ماوراء قفقاز و هند آغاز شد. گسترش آهن و فولاد قدرت انسان را بسیار گسترش داد: توسعه صنایع دستی، به ویژه آهنگری و سلاح، شتاب گرفت. فرآوری چوب برای اهداف ساخت خانه، تولید وسایل نقلیه (کشتی، ارابه)، و ساخت ظروف مختلف در حال بهبود است. ساخت جاده ها آسان تر شد، تجهیزات نظامی بهبود یافت، مبادله گسترش یافت، و سکه های فلزی وسیله ای برای گردش شد.

بنابراین، هر دوره به بهبود انسان، شکل گیری او کمک کرد دور جدیدتوسعه.

علاقه بشر به سنگ تا به امروز ادامه دارد. مردم زیبایی سنگ را می پرستند، به قدرت جادویی آن، به توانایی آن در تأثیرگذاری بر سرنوشت خود ایمان دارند. چرا این اتفاق می افتد؟ ظاهراً این با دنیای درونی سنگ، انرژی آن، توانایی آن در تأثیرگذاری سودمند بر صاحب خود یا برعکس مرتبط است. هر کدام از سنگ ها در نوع خود منحصر به فرد بودند و منطقه توزیع خاص خود را داشتند. به عنوان مثال سنگ چخماق - مناطق اروپایی، یشم - کشورهای شرقی، ابسیدین - کشورهای ماوراء قفقاز و غیره.

بیایید به بیشتر بپردازیم توضیحات کاملخواص و ویژگی های هر سنگ.

1. سنگ چخماق سازند معدنی متشکل از کلسدونی، کوارتز، عقیق و خاک رس، معمولا مات یا کمی نیمه شفاف است. سختی 6 -7، درخشش مومی. این نام از کلمه یونانی "kremnos" - صخره، صخره گرفته شده است. ترکیب سنگ چخماق شامل عنصر شیمیایی- سیلیکون در طبیعت در حالت آزاد وجود ندارد و به شکل یک ترکیب - سیلیس یا دی اکسید سیلیکون ارائه می شود. سنگ چخماق می تواند متفاوت باشد. سفید و خاکستری روشن، قهوه ای، قرمز و قهوه ای، سیاه و سبز تیره است. چخماق سیاه و خاکستری با ناخالصی مواد آلی و سنگ های قرمز، سبز و قهوه ای با ناخالصی های هیدروکسید آهن رنگ می شوند. چخماق زرد و صورتی شناخته شده است.

بیشترین علاقه سنگ چخماق بلاروسی است که 90 نوع آن وجود دارد. سنگ چخماق عمدتاً در نواحی برست و گرودنو یافت می شود و معمولاً در سن مزوزوئیک هستند. سنگ چخماق بلاروسی در رسوبات کرتاسه در هنگام مرگ کلنی های موجودات زنده (رادیولاریا و دیاتوم ها) تشکیل شد که در طول زندگی خود عنصر شیمیایی مانند سیلیکون را جذب کردند. آنها معمولا منشاء آلی دارند.

سنگ چخماق در تصفیه آب استفاده می شود. آب "سیلیکون" از فیلتر کردن آب معمولی از طریق سنگ چخماق تشکیل می شود. با تماس طولانی مدت با آن، تغییر در ویژگی های مولکولی آب، یعنی تجمع اکسیژن مولکولی فعال رخ می دهد. هنگام نوشیدن چنین آبی، ایزوتوپ‌های رادیواکتیو سزیم و استرانسیم از بدن خارج می‌شوند، سلنیوم، ید، مس، فلوئور، منیزیم، کلسیم، پتاسیم و روی انباشته می‌شوند.

معدن سنگ چخماق در ولکوویسک پیدا شد که مردم عصر حجر از آن به عنوان ابزار و حفاظت استفاده می کردند.

هنگام ضربه زدن، سنگ چخماق به صفحات با لبه برش تیز تقسیم شد. این خاصیت این امکان را به انسان می داد که از سنگ چخماق چاقو، تبر، خراش و نوک نیزه و تیر بسازد. و مهمتر از همه، به دلیل هدایت حرارتی کم، سنگ چخماق می تواند به سرعت گرم شود، جرقه ایجاد کند و آتش ایجاد کند. امروزه از سنگ چخماق به عنوان یک سنگ فنی استفاده می شود: برای ساخت ملات، سنگ زنی، در تولید سرامیک و مصالح ساختمانی. در جواهرسازی از سنگ چخماق طرح دار استفاده می شود.

موزه جغرافیا همچنین سنگ‌هایی از منطقه مسکو، اوکراین و اورال را به نمایش می‌گذارد.

2. نفریت - یک سنگ تک معدنی متشکل از بهترین الیاف ترمولیت آمفیبول - یک سری اکتینولیت با ساختار فیبری درهم پیچیده، تقریباً مشابه موهای نمدی. این ساختار سنگ را بیشتر تقویت می کند. اگر یک کریستال ضعیف در جایی پیدا شود و بشکند، آنگاه بلور همسایه و قوی تر اجازه نخواهد داد که شکاف بیشتر توسعه یابد و سنگ را شکافته کند. این استحکام منحصر به فرد یشم را توضیح می دهد که از استحکام فولاد بیشتر است.

یشم به دلیل ویسکوزیته و استحکام بالا در عصر حجر به عنوان ماده ای برای ساخت انواع ابزار مورد استفاده قرار می گرفت. و به لطف رنگ زیبا و ناهمگونش، هم اکنون در صنایع سنگبری و جواهرسازی استفاده می شود. از آن عینک، گلدان، دستبند، انگشتر و آویز ساخته می شود.

قدرت یشم از 2.90 تا 3.02 گرم بر سانتی متر مکعب است. سختی 5.5 - 6.5 در مقیاس Mohs است، بنابراین یشم به سختی شیشه معمولی است اما نرمتر از کوارتز است.

از خواص اصلی یشم که بر کیفیت و قیمت تاثیر می گذارد رنگ، شفافیت و قابلیت پرداخت پولیش است.

رنگ و رنگ یشم عمدتاً با ترکیب کانی سنگ ساز و همچنین غلظت کانی های ناخالص تعیین می شود. اساساً انواع اکتینولیت با رنگ سبز تیره، اکتینولیت - ترمولیت - سبز روشن مشخص می شود. محتوای قابل توجه هیدروکسیدهای آهن در انواع اکتینولیت باعث ایجاد رنگ مردابی سنگ می شود. رنگ انواع ترمولیت خالص سفید است، وجود ناخالصی های هیدروکسید آهن رنگ عسلی می دهد. رنگ سیاه یشم به دلیل وجود گرافیت، سبز زمردی به دلیل ترکیب کروم است.

طیف رنگی یشم بسیار گسترده است، اما غالب است رنگ سبزرنگ ها و سایه های مختلف، سبز روشن، سبز روشن، سبز مایل به آبی، سبز تیره، زیتونی، و غیره. یشم شفاف سفید، خاکستری و سیاه کمتر رایج است.

منابع صنعتی بزرگ مواد خام یشم در روسیه عبارتند از: ذخایر اوسپینسکویه (گروه سایان شرقی)، پارامسکویه (سلنیاخسکویه و مینیلکانسکویه) در یاکوتیا. رسوبات و مظاهر یشم در اورال های قطبی (نیردومنشور)، قزاقستان، تووا، چین (محدوده کوئن لون، پامیر)، ایالات متحده آمریکا (مونتانا، آلاسکا، واشنگتن، کالیفرنیا)، کانادا، نیوزیلند، برزیل و لهستان نیز شناخته شده است.

3. ابسیدین. همراه با سنگ چخماق و یشم از ابسیدین نیز در دوران ماقبل تاریخ استفاده می شد. یکی از ویژگی‌های مهم ابسیدین که انسان بدوی به آن توجه داشته است، توانایی آن در ایجاد لبه برش تیز هنگام شکافتن است. بهترین خراش ها، چاقوها، داس ها و سایر ابزارها از ابسیدین ساخته می شد. بعدها یاد گرفتند که از آن نوک پیکان و نیزه بسازند.

قرار است این سنگ به افتخار ابسیوس رومی که آن را از اتیوپی به سرزمین خود آورده است، نام خود را گرفته باشد.

آبسیدین یک شیشه آتشفشانی اسیدی است که حاوی بیش از 70 درصد SiO 2 و نه بیشتر است

ابسیدین، ارمنستان

1% H 2 O. در هنگام سرد شدن سریع گدازه در سطح زمین رخ می دهد. ساختار ابسیدین شیشه ای است. بافت یکنواخت یا تکه تکه، اغلب نواری، با آثاری از جریان (سیال) یا برشی است. براق شیشه ای، براق. شکستگی کونوئیدال است. سختی بالا (5-6) شیشه را خراش می دهد. با نگاهی به نمونه های ابسیدین، به راحتی می توان متوجه شد که آنها از نظر رنگ، ساختار و درجه بلورینگی بسیار متفاوت هستند. ابسیدین‌های جریان‌های گدازه‌ای مختلف نیز با هم متفاوت هستند ترکیب شیمیایی. شیشه با مقدار اکسید سیلیکون کمتر از 70-65 درصد ویسکوزیته نسبتاً پایینی دارد و بنابراین به خوبی متبلور می شود. میزان آهن نیز متفاوت است. هرچه کمتر در شیشه باشد، شفاف تر است. وجود مگنتیت شیشه را سیاه می کند و شفافیت را کاهش می دهد. هماتیت رنگ های قرمز ابسیدین می دهد، گاهی اوقات بسیار روشن.

ذخایر ابسیدین در ماوراء قفقاز (Paravanskoye، Arteninskoye، Gyumushskoye، Ankavanskoye، Kechaldagskoye) و در Kamchatka (Itkvayam) قرار دارند. در میان ذخایر شناخته شده خارج از کشور، غنی ترین ذخایر در ایالات متحده آمریکا و مکزیک است. در ایالات متحده آمریکا، ابسیدین رنگین کمانی با رنگین کمانی رنگین ("دم طاووس") استخراج می شود که بسیار متفاوت است. کیفیت بالا. آبسیدین از کشورهای قفقاز (ارمنستان، گرجستان) و از ایالات متحده آمریکا به موزه جغرافیا آورده شد. ابسیدین در تولید عایق های حرارتی و مصالح ساختمانی و همچنین به عنوان سنگ زینتی استفاده می شود.

4.جاسپر . جاسپر یکی از رایج ترین و محبوب ترین سنگ های طبیعت است. نام "یاسپر" (از یونانی "یاسپر" - متل) به معنای سنگ خالدار است. بر اساس ایده های مدرن، جاسپر یک مفهوم جمعی است. این سنگ سیلیسی متراکم متشکل از دانه های کوارتز میکروسکوپی سیمان شده با کوارتز و کلسدونی است. مقدار زیادناخالصی ها رنگدانه های جاسپر اکسیدهای قرمز، قهوه ای و سیاه منگنز، گارنت، آهن، کلریت سبز، اکتینولیت و اپیدوت، هماتیت صورتی و قرمز، گلوکوفان آبی، ریبکیت و سایر مواد معدنی هستند.

جاسپر با چگالی بالا، ویسکوزیته، سختی (6-7) (خراش بر روی شیشه) و رنگ های متنوع متمایز می شود. خاصیت مشخصهجاسپر قابلیت جلاپذیری بسیار خوبی دارد، آنها همیشه پولیش آینه ای (سنگ های بدون عیب) می گیرند.

برای مدت طولانی هیچ اتفاق نظری در مورد پیدایش جاسپر وجود نداشت ، که ظاهراً تا حدودی به دلیل عدم وجود یک ایده مشترک در مورد آنچه که باید در واقع جاسپر در نظر گرفته شود. پژوهش سالهای اخیرنشان داد که در میان انواع متعددگروه جاسپر به وضوح دو نوع را متمایز می کند: سنگ های دگرگون شده رسوبی و محصولات دگرسانی هیدروترمال سنگ های مختلف.

اساس نوع اول جاسپر در بیشتر موارد از رسوبات آلی تشکیل شده است. به خصوص تجمع شدید بقایای موجودات سیلیسی در مناطق آتشفشانی رخ می دهد. خاکستر آتشفشانی که به آب می ریزد تجزیه می شود و آن را با اکسید سیلیکون اشباع می کند که به عنوان ماده ای برای ساخت اسکلت موجودات سیلیسی عمل می کند. پس از تشکیل، سنگ های سیلیسی رسوبی بسیار متخلخل می شوند و البته نمی توانند به عنوان یک ماده زینتی عمل کنند. فشرده شدن سنگ های سیلیسی و تبدیل آنها به جاسپر در طول دگرگونی آنها اتفاق می افتد، یعنی. تبلور مجدد در شرایط دما و فشار بالا (پس از دفن سنگ ها در زیر یک لایه ضخیم از سنگ های رسوبی جوان تر). یک تغییر عمیق در طول دگرگونی لایه های آتشفشانی پالئوزوئیک (380 - 400 میلیون سال پیش) در اورال جنوبی رخ داد. جاسپر در سراسر نوار رخنمون های صخره های این سن یافت می شود که از میاس تا اورسک و بیشتر تا قزاقستان امتداد دارد. معروف ترین آنها نوار یاس قرمز-سبز در شمال غربی Verkhneuralsk است.

یاس اورال جنوبی برای یک هنرمند سنگی جالب ترین شی را نشان می دهد. با کمی تخیل، در طرح جاسپر می توانید دریای طوفانی، غروب خورشید در جنگل و بسیاری موارد دیگر را ببینید. به محض چرخش نمونه، یک تصویر جدید می بینیم.

جاسپر از دوران پارینه سنگی به همراه سنگ چخماق، یشم و ابسیدین شناخته شده است. در دوران باستان و قرون وسطی، یاس مخصوصاً راه راه و قرمز برای جواهرات حکاکی شده استفاده می شد و از آنها جواهرات عالی به دست می آمد. جاسپر یکی از سنگ های قیمتی بود. در زمان های قدیم، نشانه ها و حرزها را از جاسپر می ساختند. جاسپر اغلب موضوع تبادل بین قبیله ای بود. در قرون وسطی، جاسپر به یکی از دوازده سنگ مقدس تبدیل شد. M.V. لومونوسوف جاسپر را در کنار کریستال و مرواریدهای رودخانه ای در میان مهمترین کالاهای روسی قرار داد. قابل توجه است که در سال 1766 در یکاترینبورگ (اکنون سوردلوسک) اولین نقشه از ذخایر سنگهای رنگی و قیمتی اورال تهیه شد که 68 ذخایر بر روی این نقشه بود.

در حال حاضر از یاس به عنوان سنگ زینتی یا جواهر استفاده می شود. انواع ساده (بدون طرح) و طرح‌دار درشت بیشتر در طراحی معماری داخلی استفاده می‌شوند. یاس با نقش و نگار ریز اغلب به عنوان مواد اولیه (برای ساخت درج در جواهرات و جواهرات و مغازه‌فروشی‌ها) استفاده می‌شود.

در روسیه، محصولات منحصر به فرد ساخته شده از جاسپر شناخته شده است که در زیبایی و مهارت های سنگبری خود قابل توجه است: شومینه در کاخ ها، ستون ها، گلدان ها، شمعدان و غیره. نمی توان گلدان ساخته شده از جاسپر روبان را به یاد آورد. قطر کاسه 6 متر، وزن کل 20 تن است.

جاسپر واقعا یک سنگ منحصر به فرد است. همانطور که A.E نوشته است فرسمن: "یاس روسی از نظر غنا و اندازه ذخایر آن مقام اول را در کل جهان به خود اختصاص داد."

5. بازالت این نام از سنگ پایه اتیوپی - سنگ حاوی آهن گرفته شده است. سنگ آذرین، که توسط پلاژیوکلاز (لابرادوریت) غالب است. پیروکسن ها، الیوین، مگنتیت، تیتانیت، آپاتیت و غیره وجود دارند که ترکیب شیمیایی آن نزدیک به گابرو است. بازالت های تقریباً کاملاً بلوری را دولریت می نامند.

بازالت هایی که به شدت توسط فرآیندهای ثانویه از بین می روند و تغییر می یابند به نام دیابازها و پورفیریت های بازالتی شناخته می شوند. بازالت ها از شکستگی های تکتونیکی بزرگ فوران کردند مناطق عظیم، صدها و هزاران کیلومتر مربع را تله می گویند. بازالت ها در میان طبقات آتشفشان زا در تمام سنین گسترده هستند. آتشفشان های مدرن نیز گدازه های بازالتی را منتشر می کنند (در کامچاتکا، جزایر هاوایی، ایسلند، نیوزلند).

در خارج از روسیه، استخراج سنگ بازالت در قفقاز و اوکراین (اطراف ریونه) انجام می شود.

بازالت یک مصالح ساختمانی خوب است. برای تولید سنگ خرد شده و سنگ قطعه، برای روکش ساختمان ها استفاده می شود. بازالت بادوام است و به راحتی آسیاب می شود. بنابراین، از دیرباز برای مجسمه سازی (مصر باستان، آشور، روم متاخر، بیزانس، ارمنستان مدرن) استفاده می شده است. بازالت به راحتی ذوب می شود. به شکل ذوب شده، در ساخت تجهیزات شیمیایی مقاوم در برابر اسید، لوله ها و عایق های الکتریکی با جریان بالا استفاده می شود.

6. کوارتزیت یک سنگ دگرگونی که عمدتاً از دانه های کوارتز تشکیل شده است که توسط سیلیس به هم چسبیده اند. مسکوویت پوسته پوسته ریز، بیوتیت یا کلریت، هورنبلند، هماتیت یا مگنتیت، گرافیت، کریستال های گارنت کوچک و گاهی فلدسپات به عنوان کانی های ناخالص وجود دارند. وجود این کانی ها در مقادیر قابل توجه ویژگی های گونه ای کوارتزیت ها را تعیین می کند. رنگ خاکستری روشن و خاکستری است. رنگ صورتی تیره و زرشکی روشن کوارتزیت با ترکیبی از هماتیت یا لیمونیت به دست می‌آید که لایه‌های نازکی از آن دانه‌های کوارتز را در بر می‌گیرد. کوارتزیت سختی زیادی دارد: روی یک سطح تازه، کوارتز یا حتی بیشتر از آن می‌تواند خراش جزئی ایجاد کند.

مواد معدنی جامد شکستگی آنها مخروطی یا پارگی است. کوارتزیت ها با محتوای بالای SiO 2 (95-99٪)، استحکام مکانیکی و مقاومت بالا در برابر آتش مشخص می شوند. نقطه ذوب آنها 1750-1760 * C. کوارتزیت است ظاهربیشتر شبیه سنگ مرمر است از نظر سختی بیشتر و عدم واکنش با اسید هیدروکلریک رقیق با سنگ مرمر متفاوت است.

کوارتزیت محصول تبلور مجدد سنگ های سیلیسی یا شنی در نتیجه دگرگونی منطقه ای است. کوارتزیت های آهنی که علاوه بر کوارتز حاوی هماتیت یا مگنتیت هستند، در نتیجه تبلور مجدد ماسه سنگ های آهن دار یا شیل های سیلیسی به وجود می آیند. کوارتزیت ها به ویژه در نهشته های پروتروزوییک گسترده هستند. بسیاری از انواع کوارتزیت ها مهمترین سنگ آهن هستند (به عنوان مثال، ذخایر کریووی روگ و ناهنجاری مغناطیسی کورسک، دریاچه سوپریور در ایالات متحده آمریکا، لابرادور در کانادا).

در بین سنگ ها، کوارتزیت از نظر دوام برابری ندارد. او از آتش، قلیاهای داغ، گازهای سوزاننده، اسیدها و حتی "آکوا رژیا" نمی ترسد. از آن برای ساخت دینا استفاده می شود و به عنوان شار در متالورژی غیر آهنی استفاده می شود. در صنایع شیمیایی از آنها به عنوان یک ماده مقاوم در برابر اسید، در ساخت و ساز - به عنوان ماده ای برای ساخت اسلب های روبرو، میله ها و سنگ های خرد شده استفاده می شود. ماسه سنگ کوارتزیت قرمز کانسار شوکشینسکی (کارلیا) به عنوان یک روکش درجه بالا و سنگ تزئینی. از آن برای ردیف کردن مقبره لنین و تعدادی از ایستگاه های متروی مسکو استفاده می شود. موزه جغرافیا دارای کوارتزیت‌هایی از ذخایر اورال، اوکراین و آلتای است.

7. سنگ گرانیت - سنگ آذرین نفوذی این عمدتا شامل فلدسپات - 65-70٪ است (پلاژیوکلاز به طور کمی بر ارتوکلاز یا میکروکلین غالب است، کوارتز - 25-30٪، و همچنین مقدار کمی میکا، کمتر اغلب هورنبلند. علاوه بر این، گرانیت حاوی مواد معدنی تیره رنگ بسیار کمی است. هورنبلند، بیوتیت) (حدود 5-10٪).

بافت گرانیتی عظیم است.

گرانیت محصول تبلور ماگمای اسیدی در نواحی عمیق پوسته زمین است. برخی از گرانیت ها در اثر تبلور مجدد سنگ های رسوبی و سایر سنگ ها تحت تأثیر دمای بالا، فشار بالا و مواد فعال شیمیایی (فرایند گرانیت شدن) تشکیل می شوند. گرانیت به طور گسترده ای به عنوان مصالح ساختمانی و روکش استفاده می شود. از گرانیت برای ساخت بلوک، اسلب، قرنیز، حاشیه و همچنین قطعات ماشین آلات و واحدهای مختلف خمیر و کاغذ، مواد غذایی (نشاسته و شربت)، ماشین آلات، صنایع متالورژی و چینی سازی استفاده می شود، زیرا برخلاف فلزات ، مستعد قرار گرفتن در معرض نمک ها و اسیدها نیستند، از رطوبت نمی ترسند. سنگ آسیاب و غلتک آسیاب از آن ساخته می شود. کاشی های گرانیتی موادی برای ساخت محصولات و سازه های بتن مسلح هستند، بلوک های گرانیتی برای طراحی تزئینی ساختمان ها استفاده می شود.

نشانه های سنگ گرانیت کیفیت خوبظاهر تازه فلدسپات، محتوای کوارتز بالا و محتوای کم میکا، عدم وجود پیریت. یکی از انواع سنگ گرانیت که برای ساخت پله ها، ستون ها، بناهای تاریخی، برای روکش ساختمان ها، خاکریزها استفاده می شود، گرانیت راپاکیوی است. ذخایر آن در کارلیا، منطقه کیف و اورال (توده بردیاوشسکی در باشکریا) در حال توسعه هستند.

گرانیت ها عمدتاً در کشورهای کوهستانی (قفقاز، اورال، سایان، تین شان، پامیر) توسعه یافته اند، جایی که سنگ های رسوبی به چین های پیچیده چین خورده و توسط گسل ها شکسته می شوند. آنها به ویژه در مناطقی که شیست های کریستالی و گنیس های باستانی بر روی سطح قرار گرفته اند (کارلیا، کرانه راست اوکراین و منطقه آزوف، خط الراس Yenisei، منطقه جنوب غربی بایکال، یاکوتیا جنوبی) مشخص هستند.

مجموعه موزه با گرانیت هایی از نقاط مختلف جهان نشان داده شده است کره زمین. تنها در یک کوچه زمین شناسی منحصر به فرد، گرانیت های ایتالیا (کانسار رزا بتا)، اوکراین (کانسارهای پوکوستوفسکویه، کاپوستینسکویه)، آفریقا (قرمز آفریقا)، باشکریا (کانسار منسوروفسکویه)، برزیل ارائه شده است.

8. سنگ مرمر - یک سنگ دگرگونی که از تبلور مجدد سنگ آهک در اعماق زیاد تحت تأثیر دما و فشار بالا تشکیل شده است. ساختار سنگ مرمر کریستالی - دانه ای است.

سنگ عمدتاً از کلسیت و/یا دولومیت تشکیل شده است. روابط کمی آنها نوع سنگ مرمر (مرمر کلسیتی، سنگ مرمر دولومیت، انواع ترکیبات مخلوط) را تعیین می کند. سنگ مرمر دارد رنگ متفاوت; اغلب رنگارنگ است و الگوی پیچیده ای دارد. سنگ مرمر با طرح ها و رنگ های منحصر به فرد خود شگفت زده می شود. رنگ سفیددر سنگ مرمر صرفاً تراشیده شده، خاکستری تا خاکستری تیره به دلیل مخلوط شدن گرافیت و مواد قیر، رنگ مایل به سبز به دلیل ترکیبات ریز کلریت یا آمفیبول، رنگ های صورتی، قرمز، زرد و کرم به دلیل وجود هماتیت و لیمونیت یافت می شود.

سختی سنگ مرمر 3 - در مقیاس Mohs است. این سنگ بسیار نرم است، به راحتی تحت تأثیر اسید هیدروکلریک می جوشد و به سرعت از بین می رود. این نژاد در شهر از 10 تا 30 سال عمر می کند.

سنگ مرمر یک ماده روکشی، تزئینی و مجسمه سازی عالی است. سنگ مرمر در دکوراسیون ساختمان ها، لابی ها، سالن های زیرزمینی مترو، به عنوان پرکننده در بتن رنگی استفاده می شود و برای ساخت اسلب، وان حمام، دستشویی و بناهای تاریخی استفاده می شود. سنگ مرمر برای ساخت جام های ظریف، چراغ ها و ظروف غذاخوری اصلی استفاده می شود. سنگ مرمر در متالورژی آهنی در ساخت کوره های باز، در صنایع شیشه و برق و همچنین به عنوان یک مواد و مصالح ساختمانیدر راه سازی، به عنوان کود در کشاورزی و برای سوزاندن آهک. پانل ها و کاشی های موزاییک زیبا از تراشه های مرمر ساخته شده اند.

ذخایر سنگ مرمر سفید در اورال (Koelginskoye و Prokhorovo-Balandinskoye) شناخته شده است، سنگ مرمر خاکستری در اورال (کانسار Sheleinskoye) و در گرجستان (Lopotskoye) استخراج می شود. سنگ مرمرهای رنگی نیز در اورال (نیژنی تاگیل، ساتکینسکویه، ذخایر فومینسکویه)، گرجستان، کارلیا، خاکاسیا، خاور دور، کوه های سایان و غیره رایج است. ذخایر مرمر ایتالیا (کارارا) و یونان به طور گسترده در خارج از کشور (جزیره پاروس) شناخته شده است. ).

این موزه سنگ مرمرهای اورال (N. Tagil)، آلتای (منطقه Zmeinogorsk)، Wed. آسیا (گزگان)، قزاقستان، ازبکستان و ترکمنستان. کوچه زمین شناسی با سنگ مرمر ایتالیا (Nero Portoro) تزئین شده است.

بنابراین، هر یک از سنگ هایی که مورد بررسی قرار دادیم، به نوعی انگیزه برای توسعه پیشروی بشر شدند و مکان و هدف خود را پیدا کردند. فرصت بی نظیری به انسان داده می شود تا از این ثروت ها استفاده کند و از زیبایی و کمال آنها لذت ببرد. اما نکته اصلی این است که فراموش نکنید که دنیای سنگ ها نیز قوانین خاص خود را دارد که شخص قطعاً باید از آنها پیروی کند.

تنوع طبیعت بی حد و حصر است، اما موادی وجود دارند که بدون مشارکت انسان به دنیا نمی آمدند. ما 10 ماده ای را که توسط دست انسان ساخته شده و خواص خارق العاده ای از خود نشان می دهند، به شما معرفی می کنیم.

1. شیشه یک طرفه ضد گلوله

ثروتمندترین افراد یک مشکل دارند: با قضاوت بر اساس فروش رو به رشد این مواد، آنها به شیشه ضد گلوله نیاز دارند که جان انسان ها را نجات دهد، اما آنها را از تیراندازی باز نخواهد داشت.
این شیشه گلوله ها را از یک طرف متوقف می کند، اما در عین حال آنها را از طرف دیگر عبور می دهد - این اثر غیر معمول از یک "ساندویچ" از یک لایه اکریلیک شکننده و یک پلی کربنات الاستیک نرم تر تشکیل شده است: تحت فشار، اکریلیک خود را بسیار نشان می دهد. جامدو هنگامی که گلوله به آن اصابت می کند، انرژی خود را خاموش می کند و در عین حال ترک می خورد. این به لایه ضربه گیر اجازه می دهد تا در برابر ضربه گلوله ها و قطعات اکریلیک بدون فرو ریختن مقاومت کند.
هنگامی که از طرف دیگر شلیک می شود، پلی کربنات الاستیک به گلوله اجازه می دهد تا از خود عبور کند و لایه آکریلیک شکننده را کشیده و از بین ببرد، که مانع دیگری برای گلوله باقی نمی گذارد، اما نباید زیاد شلیک کنید، زیرا این کار باعث ایجاد سوراخ هایی در گلوله می شود. حفاظت.

2. شیشه مایع

زمانی بود که مواد شوینده ظرفشویی وجود نداشت - مردم با نوشابه، سرکه، ماسه نقره، مالش یا برس سیمی بسنده می کردند، اما یک محصول جدید به صرفه جویی در زمان و تلاش بسیار کمک می کند و شستن ظروف را به گذشته تبدیل می کند. . "شیشه مایع" حاوی دی اکسید سیلیکون است که وقتی با آب یا اتانول واکنش می دهد، ماده ای را تشکیل می دهد که سپس به یک لایه نازک (بیش از 500 برابر نازک تر از موی انسان) از الاستیک، فوق العاده مقاوم، غیر سمی و آب خشک می شود. -شیشه دافع

با چنین موادی، نیازی به تمیز کردن و ضد عفونی کننده ها نیست، زیرا می تواند سطح را از میکروب ها کاملاً محافظت کند: باکتری های روی سطح ظروف یا سینک ها به سادگی جدا می شوند. این اختراع در پزشکی نیز کاربرد خواهد داشت، زیرا ابزارها اکنون فقط با استفاده از آن می توانند استریل شوند آب گرم، بدون استفاده از ضدعفونی کننده های شیمیایی.

این پوشش را می توان برای مبارزه با عفونت های قارچی روی گیاهان و بطری های مهر و موم استفاده کرد.

3. فلز بی شکل

این ماده به گلف بازان اجازه می دهد تا با شدت بیشتری به توپ ضربه بزنند، قدرت ضربه گلوله را افزایش داده و عمر چاقوی جراحی و قطعات موتور را افزایش می دهد.

برخلاف نامش، این ماده ترکیبی از استحکام فلز و سختی سطح شیشه ای است: این ویدئو نشان می دهد که چگونه تغییر شکل فولاد و فلز بی شکل هنگام سقوط یک توپ فلزی متفاوت است. توپ بسیاری از "گودال" های کوچک را روی سطح فولاد بر جای می گذارد - این بدان معنی است که فلز انرژی ضربه را جذب و دفع می کند. فلز بی شکل صاف باقی مانده است، به این معنی که انرژی ضربه را بهتر باز می گرداند، که با بازگشت طولانی تر نیز مشهود است.

بیشتر فلزات دارای ساختار مولکولی کریستالی منظمی هستند و در اثر ضربه یا ضربه های دیگر، سلول کریستالیمخدوش است، به همین دلیل است که فرورفتگی روی فلز باقی می ماند. در یک فلز بی شکل، اتم ها به طور تصادفی مرتب شده اند، بنابراین پس از قرار گرفتن در معرض اتم ها به موقعیت اصلی خود باز می گردند.

4. استارلایت

این پلاستیکی است که می تواند دماهای فوق العاده بالا را تحمل کند: آستانه حرارتی آن به قدری بالا است که در ابتدا به سادگی مخترع را باور نکردند. تنها پس از نشان دادن قابلیت های مواد به صورت زنده در تلویزیون، کارمندان مرکز تسلیحات اتمی بریتانیا با خالق starlite تماس گرفتند.
دانشمندان پلاستیک را با فلاش هایی با درجه حرارت بالا که معادل قدرت 75 بمب پرتاب شده بر روی هیروشیما بود تابش کردند - نمونه فقط کمی زغال شده بود. یکی از آزمایش‌کنندگان خاطرنشان کرد: «معمولاً باید چندین ساعت بین فلاش‌ها منتظر بمانید تا مواد خنک شوند. حالا هر 10 دقیقه یکبار به او پرتو می‌زدیم و او سالم می‌ماند، انگار در حال تمسخر است.»

برخلاف سایر مواد مقاوم در برابر حرارت، Starlite در دماهای بالا سمی نمی شود و همچنین فوق العاده سبک وزن است. می توان از آن در ساخت و ساز استفاده کرد فضاپیما، هواپیماها، لباس های نسوز یا در صنایع نظامی، اما، متأسفانه، استارلایت هرگز آزمایشگاه را ترک نکرد: خالق آن موریس وارد در سال 2011 بدون ثبت اختراع و هیچ توضیحی درگذشت. تنها چیزی که در مورد ساختار استارلیت شناخته شده است این است که حاوی 21 است پلیمر آلی، چند کوپلیمر و مقدار کمی ازسرامیک

5. ایروژل

ماده متخلخلی با چگالی کم را تصور کنید که 2.5 سانتی متر مکعب از آن دارای سطوحی قابل مقایسه با اندازه یک زمین فوتبال باشد. اما این یک ماده خاص نیست، بلکه یک دسته از مواد است: آئروژل شکلی است که برخی مواد می توانند به خود بگیرند و چگالی بسیار کم آن آن را به یک عایق حرارتی عالی تبدیل می کند. اگر از آن پنجره ای به ضخامت 2.5 سانتی متر درست کنید، همان خاصیت عایق حرارتی یک پنجره شیشه ای با ضخامت 25 سانتی متر را خواهد داشت.

همه سبک‌ترین مواد در جهان آئروژل‌ها هستند: به عنوان مثال، آئروژل کوارتز (اساساً سیلیکون خشک شده) تنها سه برابر سنگین‌تر از هوا است و کاملاً شکننده است، اما می‌تواند وزنی 1000 برابر وزن خود را تحمل کند. ایروژل گرافن (نشان داده شده در بالا) از کربن تشکیل شده است و جزء جامد آن هفت برابر سبکتر از هوا است: این ماده با داشتن ساختار متخلخل آب را دفع می کند، اما روغن را جذب می کند - قرار است برای مبارزه با نشت نفت در سطح آب استفاده شود. .

6. دی متیل سولفوکسید (DMSO)

این حلال شیمیایی ابتدا به عنوان یک محصول جانبی تولید سلولز ظاهر شد و تا دهه 60 قرن گذشته که پتانسیل پزشکی آن کشف شد به هیچ وجه مورد استفاده قرار نگرفت: دکتر جاکوبز کشف کرد که DMSO می تواند به راحتی و بدون درد به بافت های بدن نفوذ کند. اجازه می دهد تا به سرعت و بدون آسیب داروهای مختلف را به پوست تزریق کنید.

برای مثال، خواص دارویی آن درد ناشی از رگ به رگ شدن یا التهاب مفاصل ناشی از آرتریت را تسکین می دهد و DMSO همچنین می تواند برای مبارزه با عفونت های قارچی استفاده شود.
متاسفانه وقتی خواص پزشکیکشف شد، تولید در مقیاس صنعتی مدتهاست ایجاد شده بود، و در دسترس بودن گسترده آن به شرکت های داروسازی اجازه نمی داد سود ببرند. علاوه بر این، DMSO یک غیر منتظره دارد اثر جانبی- بویی که از دهان شخصی که از آن استفاده کرده است، یادآور سیر است، بنابراین عمدتاً در دامپزشکی استفاده می شود.

7. نانولوله های کربنی

در واقع، اینها ورقه های کربنی با ضخامت یک اتم هستند که به شکل استوانه نورد شده اند - ساختار مولکولی آنها شبیه یک رول است. توری اهنی، و این بیشترین است مواد بادوام، برای علم شناخته شده است. نانولوله‌هایی که شش برابر سبک‌تر، اما صدها برابر قوی‌تر از فولاد هستند، رسانایی گرمایی بهتری نسبت به الماس دارند و جریان الکتریسیته را کارآمدتر از مس هدایت می‌کنند.

خود لوله ها با چشم غیرمسلح قابل رویت نیستند و در شکل خام خود این ماده شبیه دوده است: برای اینکه خواص خارق العاده آن خود را نشان دهد، باید تریلیون ها از این رشته های نامرئی بچرخند که نسبتاً اخیراً امکان پذیر شده است.
این ماده را می توان در تولید کابل برای پروژه "آسانسور به فضا" استفاده کرد که مدت ها پیش توسعه یافته بود، اما تا همین اواخر به دلیل عدم امکان ایجاد کابلی به طول 100 هزار کیلومتر که خم نمی شد کاملاً خارق العاده بود. زیر وزن خودش

نانولوله‌های کربنی به درمان سرطان سینه نیز کمک می‌کنند - می‌توان آن‌ها را در هزاران سلول در هر سلول قرار داد، و وجود اسید فولیک شناسایی و «گرفتن» تشکل‌های سرطانی را ممکن می‌سازد، سپس نانولوله‌ها با لیزر مادون قرمز تابش می‌شوند. و سلول های تومور می میرند. از این ماده می توان در تولید زره های بدنه سبک و بادوام نیز استفاده کرد...

8. پیکریت

در سال 1942، انگلیسی ها با مشکل کمبود فولاد برای ساخت ناوهای هواپیمابر مورد نیاز برای مبارزه با زیردریایی های آلمانی مواجه شدند. جفری پایک پیشنهاد ساخت فرودگاه های بزرگ شناور از یخ را داد، اما نتیجه نداد: یخ اگرچه ارزان است، اما عمر کوتاهی دارد. همه چیز با کشف خواص خارق العاده مخلوطی از یخ توسط دانشمندان نیویورکی تغییر کرد خاک ارهکه از نظر استحکام مشابه آجر بود و همچنین ترک نمی خورد و ذوب نمی شود. اما این ماده می تواند مانند چوب پردازش شود یا مانند فلز ذوب شود، خاک اره در آب متورم شده، پوسته ای تشکیل می دهد و از ذوب شدن یخ جلوگیری می کند، به همین دلیل می توان هر کشتی را در حین دریانوردی تعمیر کرد.

اما علیرغم تمام خصوصیات مثبت، پیکریت برای استفاده موثر نامناسب بود: برای ساخت و ایجاد پوشش یخ برای کشتی با وزن تا 1000 تن، یک موتور یک اسب بخار کافی بود، اما در دمای بالاتر از -26 درجه سانتیگراد (و برای نگهداری لازم است یک سیستم پیچیدهخنک کننده) یخ تمایل به افتادگی دارد. علاوه بر این، سلولز، که در تولید کاغذ نیز استفاده می‌شود، با کمبود مواجه بود، بنابراین پیکریت پروژه‌ای غیرقابل اجرا باقی ماند.

9. BacillaFilla - میکروب ساختمانی

بتن با گذشت زمان خاصیت "خستگی" دارد - خاکستری کثیف می شود و ترک هایی در آن ایجاد می شود. اگر در مورد فونداسیون ساختمان صحبت می کنیم، تعمیرات می تواند کاملاً کار فشرده و پرهزینه باشد، و این یک واقعیت نیست که "خستگی" را از بین می برد: بسیاری از ساختمان ها دقیقاً به این دلیل تخریب می شوند که بازسازی فونداسیون غیرممکن است.
گروهی از دانشجویان دانشگاه نیوکاسل باکتری های اصلاح شده ژنتیکی ایجاد کرده اند که می توانند به شکاف های عمیق نفوذ کنند و مخلوطی از کربنات کلسیم و چسب تولید کنند و ساختمان را تقویت کنند. باکتری‌ها طوری برنامه‌ریزی می‌شوند که در سطح بتن پخش شوند تا زمانی که به لبه ترک بعدی برسند و سپس تولید یک ماده سیمانی شروع می‌شود، حتی یک مکانیسم خود تخریبی برای باکتری‌ها وجود دارد و از تشکیل مواد بی‌فایده جلوگیری می‌کند. رشد».

این فناوری انتشار انسانی دی اکسید کربن را در جو کاهش می دهد، زیرا 5 درصد از آن از تولید بتن می آید و همچنین به افزایش عمر ساختمان هایی که بازسازی آن ها کمک می کند، کمک می کند. روش سنتیهزینه زیادی خواهد داشت

10. مواد D3o

مقاومت در برابر تنش های مکانیکی همیشه یکی از مشکلات اصلی علم مواد بوده است، تا زمانی که D3o اختراع شد - ماده ای که مولکول های آن در شرایط عادی در حرکت آزاد هستند و بر اثر ضربه ثابت می شوند. ساختار D3o شبیه مخلوط نشاسته ذرت و آب است که گاهی اوقات برای پر کردن استخرها استفاده می شود. ژاکت های مخصوص ساخته شده از این ماده، راحت و محافظت کننده در صورت سقوط، ضربه خفاش یا مشتی که ممکن است دریافت کنید، در حال حاضر به فروش می رسد. عناصر محافظنامرئی از بیرون که برای بدلکاران و حتی پلیس مناسب است.

دسته K: انتخاب مصالح ساختمانی

مواد مصنوعی

مواد بی اثر مصنوعی- این یا ضایعات شرکت های صنعتی (سرباره کوره بلند و دیگ بخار، انبوه زباله، آجرهای شکسته، کاشی و غیره) یا محصولات تولید شده ویژه (کلینکر جاده، آجر، دال ها و حاشیه های بتن مسلح جاده و غیره) است.

کوره بلند و سرباره اجاق باز- محصول فرعی ذوب چدن و فولاد با ساختاری سخت و متراکم است که در اثر ضربه به سنگ خرد شده می شکند. جاده ها در مناطق تغییر شکل بهار (بهشت) با سنگ سرباره خرد شده بهبود می یابد. این دارای خواص عایق حرارتی خوبی است، در نتیجه به عمق انجماد پایین تر جاده کمک می کند. در راه سازی، سرباره های اسیدی عمدتاً برای ایجاد پی راه ها استفاده می شود، یعنی از نظر آهک ضعیف هستند و در معرض پوسیدگی آهک نیستند.

سرباره دیگ بخار (فوژ)- ضایعات در هنگام احتراق هستند زغال سنگدر کوره های دیگ بخار و لوکوموتیو. بهترین آن دوده ای است که از سوزاندن زغال سنگ های چرب به دست می آید - متخلخل است، سخت نیست و به رنگ تیره است. از آن به عنوان پایه پیست ها و سکوها، لایه بالایی مسیرهای دویدن و زمین های فوتبال پرشده استفاده می شود. محصولات بلوک سیندر از سوخت در حال سوختن تهیه می شوند.

آجر یا سنگ خرد شده- ضایعات صنعت آجر ناشی از سوزاندن یا سوزاندن بیش از حد آجرها که به سنگ خرد شده در سنگ شکن تبدیل می شوند. آجر قرمز با پخت یکنواخت بهترین ماده اولیه است. ممکن است حاوی آجر سوخته ("سنگ آهن") تا 30٪ باشد.

آجر نسوخته ("ندوکال") خیلی محکم نیست و به راحتی خیس می شود، بنابراین حد مجاز مجاز آن در سنگ خرد شده بیش از 10-15٪ نیست. در ساخت و ساز باغ و پارک از سنگ خرد شده آجری کسری 15-20 میلی متر برای پایه مسیرها و زمین های بازی و همچنین تراشه های آجری کسری 0.1-5 میلی متر برای مواد پایه مخلوط های ویژه زمین های ورزشی استفاده می شود. .

آجر کلینکر- سنگ مصنوعی با استحکام بالا که از خاک رس با شلیک به آن تولید می شود دمای بالاو جریان هوا برای پوشش مسیرها و مسیرها استفاده می شود.

آجر ساختمانی- سنگ مصنوعی با استحکام متوسط که از خاک رس با پختن به دست می آید. به طور گسترده در دستگاه اعمال می شود دیوارهای نگهدارنده، حاشیه ها، پوشش ها و مسیرهای باریک، تخت گل.

کاشی های سقف- ضایعات حاصل از تولید سازه های پوششی، مقاوم در برابر سرما و بادوام. به صورت زمینی با دانه بندی تا 15 میلی متر در پایه زمین های بدون چمن فشرده و با دانه بندی تا 5 میلی متر برای ایجاد پوشش بالایی سازه های مسطح ورزشی استفاده می شود.

خاکستر پیریت- ضایعات صنایع شیمیایی که بر روی پیریت های آهن یا گوگرد کار می کنند، ساختار ریزدانه، به رنگ بنفش تیره با رنگ صورتی. آنها می توانند معمولی با کسری 1-10 میلی متر و شناور با کسری کمتر از 2 میلی متر باشند - آنها عمدتاً از اکسید آهن - 95-97٪ و گوگرد 2.5-5٪ تشکیل شده اند. آنها یک ماده ضد عفونی کننده هستند که چوب را از پوسیدگی محافظت می کند. مخلوطی از خاک اره پیریت و خاک اره برای ساختن لایه تحتانی و الاستیک امکانات ورزشی مسطح استفاده می شود. به طوری که در مسیرها و مناطق با پوشش نرمچمن رشد نکرد، باید آن را وارد کرد مخلوط مخصوصلایه بالایی سیندرهای پیریت 5-10٪، از طریق صفحه نمایش با سلول های 5x5 میلی متر غربال می شود.

خاکستر زغال سنگ- محصول احتراق زغال سنگ خرد شده در کوره های نیروگاه ها. این پودر خاکستری تیره حاوی ذرات شنی و گرد و غباری کوچک است. در مخلوطی از لایه های نرم بالایی روسازی جاده ها (تا 70 درصد حجم کل) استفاده می شود. این پوشش رطوبت را به خوبی فیلتر کرده و باعث نرمی پوشش می شود.

لجن- زباله های تولید آلومینا؛ سنگریزه های کوچک، متخلخل، زاویه ای یا گرد تا اندازه 10 میلی متر، به رنگ صورتی یا قرمز تیره. ارزان ترین متریال برای پوشش بالای مسیرها و سکوها.

- مواد مصنوعی

در صنعت چوب از بسیاری از مواد تولیدی استفاده می شود که یا کاملاً از مواد مصنوعی مانند لاک و چسب تشکیل شده اند یا از مواد مصنوعی به عنوان اجزای مهم مانند لمینت ها یا تخته خرده چوب استفاده می شود. همچنین قطعات آماده از نوع فشاری دستگیره دراغلب از مواد مصنوعی ساخته شده است (شکل 2.101).

2.11.1. ساختار، نامگذاری، خواص مواد مصنوعی

مواد اولیه اصلی برای تولید مواد مصنوعی نفت، گاز، زغال سنگ، آب و هوا است. از اینها، محصولات اولیه عمدتاً به صورت شیمیایی تولید می شوند که مولکول های آن از تعداد کمی اتم، به عنوان مثال، اتیلن (C2H2) و فرمالدئید (CH20) تشکیل شده است. این مولکول های کوچک مونومر نامیده می شوند.

به لطف ترکیب شیمیایی هزاران مونومر (مونو، از یونانی - یک)، مولکول های بزرگ، ماکرومولکول ها (ماکرو، از یونانی - بزرگ) تشکیل می شوند. ماکرومولکول ها می توانند ساختاری مانند نخ داشته باشند یا در ساختارهای فضایی ترکیب شوند، که شکل 1 را برای خواص بیشتر مواد مصنوعی دارد. 2.101. نمونه هایی کم اهمیت موادی که از درشت مولکول های مولکول های مصنوعی تشکیل شده اند، پلیمر نامیده می شوند (پلی، از یونانی - بسیاری). مواد

تمام مواد مصنوعی پلیمری هستند. مواد ساخت بشر مانند مواد آلی طبیعی مانند پنبه، شاخ و سلولز عمدتاً از عناصر کربن (C)، هیدروژن (H) و اکسیژن (O) تشکیل شده‌اند. بنابراین آنها نیز به مواد آلی تعلق دارند. با این حال، برخی از مواد مصنوعی حاوی سیلیکون به عنوان یک عنصر مهم هستند. به چنین موادی سیلیکون می گویند.

طبق DIN EN ISO 1043 و DIN ISO 1629، مواد مصنوعی دارای نمادهایی هستند که از نام شیمیایی آنها گرفته شده است. به عنوان مثال، پلی وینیل کلراید به عنوان PVC (PVC)، پلی اتیلن به عنوان PE (PE) و رزین فنل فرمالدئید به عنوان PF (جدول 2.21، 2.22 و 2.23) تعیین می شود.

از آنجایی که مواد مصنوعی را می توان در برخی از مراحل پردازش به صورت پلاستیک تغییر شکل داد، می توان آنها را پلاستیک نیز نامید.

مواد مصنوعی آنهایی هستند که تولید می شوند شیمیاییمواد آلی، ماکرو مولکولی. آنها عمدتاً از عناصر کربن (C)، هیدروژن (H)، اکسیژن (O)، نیتروژن (N)، کلر (CI)، گوگرد (S)، فلوئور (F) و سیلیکون (Si) تشکیل شده‌اند.

مواد مصنوعی در مقیاس صنعتی به سه روش پلیمریزاسیون، پلی تراکم و پلیمریزاسیون پله ای تولید می شوند.

در طی پلیمریزاسیون، مونومرهای یکسان اغلب به ماکرومولکول هایی با ساختار نخ مانند یا خطی تبدیل می شوند. مونومرها ترکیبات هیدروکربنی غیر اشباع مانند اتیلن (C2H2) هستند. پس از جدا شدن پیوند دوگانه، آنها می توانند به رشته های مولکولی بلند پلیمریزه شوند. از اتیلن، پلی اتیلن (PE) به دست می آید (شکل 2.102).

پلی اتیلن (پلیمر)

برنج. 2.102. پلیمریزاسیون (با استفاده از مثال پلی اتیلن)

پلیمرهای اصلی همراه با پلی اتیلن (فیلم محافظ سازه های ساختمانی در برابر خوردگی، لوله ها)، پلی وینیل کلراید (پروفایل لبه، پوشش کف، ارسی های پنجره) و پلی وینیل استات (چسب PVA).

چند تراکم نامیده می شود فرآیند شیمیاییبه دست آوردن ترکیبات مولکولی بالا از مواد اولیه با مولکولی پایین، به عنوان مثال، با واکنش فنل (C6H5OH) با فرمالدئید (CH20)، در حالی که به طور همزمان محصولات جانبی (مواد)، به عنوان مثال، آب (H20) آزاد می شود (شکل 2.103). ).

پلیمرهای اصلی تولید شده توسط پلی تراکم عبارتند از: رزین فنل فرمالدئید، رزین رزورسینول فرمالدئید، رزین اوره فرمالدئید و پلی آمیدها.

در طی پلیمریزاسیون مرحله ای، ترکیبات با وزن مولکولی بالا که ساختار آنها رشته ای یا فضایی است، به دلیل اتصال ایجاد می شود. مولکول های مختلفمواد اولیه بدون جداسازی محصولات جانبی، به عنوان مثال، در طی واکنش دی اتیل الکل (C4H8(OH)2) با دی ایزوسیانات (C4H|;(SMO)3).

محصولات اصلی پلیمریزاسیون مرحله ای رزین پلی اورتان - چسب و فوم پلی اورتان می باشد (شکل 2.104).

به لطف ترکیب شیمیایی مناسب و روش ساخت مواد مصنوعی و همچنین اختلاط مواد مصنوعی مختلف، تقریباً می توان به هر ویژگی ماده ای دست یافت.

خواص معمول مواد مصنوعی عبارتند از:

چگالی کم،

خواص مکانیکی قابل تنظیم،

عدم رسانایی الکتریکی،

عایق حرارتی،

مقاومت در برابر خوردگی و شیمیایی،

تغییر شکل پذیری و کارایی خوب،

رنگ پذیری خوب،

سطوح صاف و تزئینی.

مواد مصنوعی همچنین دارای خواصی هستند که استفاده از آنها را محدود می کند:

عمدتاً مقاومت در برابر دمای پایین،

تا حدی قابل اشتعال،

به طور کلی استحکام پایین

تا حدی در برابر حلال ها ناپایدار است.

مقاومت بالای مواد مصنوعی اگرچه در استفاده از آنها مزیت محسوب می شود اما در دفع آنها یک نقطه ضعف محسوب می شود. با توجه به افزایش تعداد محصولات ساخته شده از مواد مصنوعی در حال استفاده، دفع آنها به یک نگرانی زیست محیطی تبدیل شده است.