Связующее (материал)
Связующим является любой материал или или связующим вещество, которое удерживает или стягивает другие материалы вместе, образуя единое целое механически, химически, посредством адгезии или когезии .
В более узком смысле связующие представляют собой жидкие или тестообразные вещества, которые затвердевают в результате химического или физического процесса и связывают волокна, порошок наполнителя и другие добавленные в него частицы. Примеры включают клей , клей и утолщение .
Примерами механических связующих являются связующие камни в каменной кладке и связующие балки в деревянном каркасе.
Классификация
[ редактировать ]Связующие вещества условно подразделяются на органические ( битумы , клеи животного и растительного происхождения , полимеры ) и неорганические ( известь , цемент , гипс , жидкое стекло и др.). Они могут быть металлическими или керамическими, а также полимерными в зависимости от природы основного материала. Например, в соединении WC-Co (карбид вольфрама, используемый в режущих инструментах) Co представляет собой связующее вещество для частиц WC.
По химической стойкости вяжущие вещества классифицируются по области применения: негидравлические ( гипс , воздушно-цементы, магнезия , гашеная известь ), гидравлические ( римский цемент , портландцемент , гидравлическая известь ), кислотостойкие ( кремнийфтористый цемент) . , кварцевый цемент) и автоклавируемые (затвердевают при температуре от 170 до 300°С, т.е. при давлении 8-16 атм, и содержат, например, материалы CaSiO3 ).
Физические свойства
[ редактировать ]Некоторые материалы, обозначенные как связующие, такие как цемент, имеют высокую прочность на сжатие , но низкую прочность на растяжение , и их необходимо армировать волокнистым материалом или арматурой, если растяжения и силы будут применяться сдвига.
Другие связующие, такие как смолы, могут быть жесткими и, возможно, эластичными, но не могут выдерживать ни сжимающую , ни растягивающую силу. Прочность на растяжение значительно повышается у композитных материалов, состоящих из смолы в качестве матрицы и волокна в качестве армирования. Прочность на сжатие можно улучшить, добавив наполнитель .
Использование
[ редактировать ]Связующие вещества удерживают вместе пигменты, а иногда и наполнители, образуя краски , пастели и другие материалы, используемые для художественной и утилитарной живописи. Материалы включают воск , льняное масло , натуральные камеди, такие как гуммиарабик или трагакант , метилцеллюлозу или белки, такие как яичный белок или казеин . Клей традиционно изготавливают путем кипячения копыт, костей или кожи животных с последующим смешиванием твердого желеобразного остатка с водой. Натуральные связующие на основе камеди изготавливаются из веществ, извлеченных из растений. [1] Большие количества сухого вещества добавляют к жидким связующим для отливки или моделирования скульптур и рельефов . [2]
В кулинарии в качестве связующих веществ используются различные пищевые загустители. Некоторые из них, например тапиоки мука , лактоза , сахароза , микрокристаллическая целлюлоза , поливинилпирролидон и различные крахмалы, также используются в фармакологии при изготовлении таблеток . Связующие вещества для таблеток включают порошок лактозы , порошок сахарозы , крахмал тапиоки (мука маниоки) и микрокристаллическую целлюлозу .
В строительстве зданий в бетона используется цемент качестве связующего вещества . Для асфальтового покрытия используется битумное вяжущее. Традиционно солома и натуральные волокна используются для укрепления глины в глинобитных конструкциях, а также в строительных материалов саманах , которые в противном случае стали бы хрупкими после высыхания. Песок добавляется для улучшения прочности на сжатие, твердости и уменьшения усадки. Связующие свойства глины также широко используются для изготовления фигурных изделий (например, горшков и ваз) или для скрепления цельных деталей (например, кирпичей).
В композиционных материалах распространены , полиэфирные или фенольные смолы . эпоксидные В армированных углерод-углеродных материалах используется или пековая смола пластик в качестве источника углерода, выделяющегося при пиролизе, . Транзит , гипертуф , папербетон и петекрит использовали цемент в качестве связующего .
Во взрывчатых веществах в воск или полимеры, такие как полиизобутилен или бутадиен-стирольный каучук часто используются качестве связующих для пластических взрывчатых веществ . Для взрывчатых веществ на полимерной связке различные синтетические полимеры используются .
В ракетном топливе полибутадиена и акрилонитрила сополимер использовался в больших твердотопливных ракетных топливах 1960-70-х годов .
органические связующие, которые разрушаются под действием тепла во время обжига используются При спекании .
История
[ редактировать ]В классическом мире художники использовали такие материалы, как яйцо, воск, мед, известь , казеин , льняное масло или битум, в качестве связующих веществ для смешивания с пигментом , чтобы удерживать частицы пигмента вместе при образовании краски. [3] на основе яиц Темпера была особенно популярна в Европе со средних веков до начала 16 века. [4] Однако с тех пор предпочтительным связующим для красок стало масло . [5]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Оппи Унтрахт (1982). Концепции и технологии ювелирных изделий . Случайный дом в цифровом формате. п. 351. ИСБН 9780385041850 . Проверено 17 января 2012 г.
- ^ Артур Уильямс (2005). Справочник по скульптуре иллюстрирует: современные методы, термины, инструменты, материалы и скульптуру . Книги о скульптуре. п. 40.
- ^ Джанет Бернетт Гроссман (2003). Глядя на греческую и римскую скульптуру в камне: путеводитель по терминам, стилям и техникам . Публикации Гетти. п. 18. ISBN 9780892367085 . Проверено 17 января 2012 г.
- ^ Путеводитель коллекционера . Распространение крыльев. 1995. с. 109 . Проверено 17 января 2012 г.
- ^ Тим Брукнер; Зак Оут и Рубен Прокопио (2010). Поп-скульптура: как создавать фигурки и коллекционные статуи . Случайный дом в цифровом формате. п. 37. ИСБН 9780823095223 . Проверено 17 января 2012 г.