Mēs visi ikdienā saskaramies ar stiklu — logi, automašīnu vējstikli un pat stikla kafijas galdiņš, uz kura vienmēr šķiet, ka uz tā ir pirkstu nospiedumi. Bet tad jūs ieejat datortehnikas veikalā vai mājas uzlabošanas centrā un redzat kaut ko spīdīgu, gludu un vieglu: Plexiglass. Jūs, iespējams, domājāt: "Vai plexiglass ir stingrāks par parasto stiklu? Vai tas plīsīs vieglāk? Kas notiks, ja es nokritīšu vai uzsitu to?"
Nu, šodien mēs iedziļināmies šajā jautājumā, izmantojot zinātni, datus un humora šķipsniņu. Tāpēc paņemiet savu iecienītāko dzērienu un izjauksim to (domāts vārdu spēle!).
Kas ir plexiglass?
Pirms runājam par to, cik izturīgs ir plexiglass, pārliecināsimies, ka zinām, kas tas ir. Plexiglass faktiski ir zīmola nosaukums materiālam, kas zinātniski pazīstams kāakrilsvaiPMMA (polimetilmetakrilāts). Tas ir sintētisks polimērs, ko izmanto kā vieglu, neplīstošu alternatīvu stiklam. Padomājiet par to kā par plastmasu, kas izskatās kā stikls. Jūs droši vien esat to redzējis attēlu rāmjos, izkārtnēs vai pat kā stikla aizstājēju dažos logos.
Tagad apskatīsim, kā plexiglass sakrīt ar parasto stiklu, ja runa ir par izturību un izturību pret plīsumiem.
Pamati: cik ciets ir parastais stikls?
Parasts stikls, neatkarīgi no tā, vai tas ir jūsu logos vai automašīnas vējstiklā, ir veids, kāsilikāts-būtībā smilšu, sodas un kaļķa maisījums, kas uzkarsēts līdz augstām temperatūrām un pēc tam atdzesēts, veidojot cietu, trauslu materiālu. Stikls irgrūti-tas nozīmē, ka tas iztur skrāpējumus, bet tas arī irtrausls-tas nozīmē, ka trieciena rezultātā tas var viegli saplīst vai salūzt.
Stikla trauslums nozīmē, ka, trāpot tam ar pietiekami spēcīgu spēku, tas saplīst asās, bīstamās lauskas. Tātad, lai gan stikls labi iztur ikdienas nodilumu, tam ir savas robežas. Piemēram, standartsstiepes izturībastikla (spēka daudzums, ko tas var izturēt pirms saplīst) parasti ir aptuveni40 MPa(Megapaskāli), kas nozīmē, ka nevajadzēs pārāk daudz, pirms tas saplaisās.
Un kā ar plexiglass?
Tagad parunāsim par plexiglass (akrila). Atšķirībā no stikla, plexiglass irelastīgsuntriecienizturīgs. Tas ir pazīstams kā tāds10-24 reizes izturīgāks pret triecieniemnekā parastais stikls. Tātad, jūs varat iedomāties, cik daudz stingrāka ir, kad to nometat vai sitāt pret kaut ko cietu.
Plexiglass spēka noslēpums slēpjas tajāmolekulārā struktūra. Kamēr stiklam ir stingra, cieši saistīta molekulārā struktūra, plexiglass ir elastīgāka, nedaudz "staipīga" molekulārā ķēde. Tas samazina iespēju, ka tas saplīsīs un, visticamāk, nedaudz salieksies zem spiediena, vienmērīgāk sadalot spēku.
Stiepes izturības ziņā plexiglass nāk aptuveni70-90 MPa, atkarībā no precīzas formulas. Šis lielāks skaitlis nozīmē, ka tas var absorbēt lielāku spēku pirms plīšanas, salīdzinot ar stiklu. Tātad, ja jūs nometat plexiglass gabalu, tas ir daudz lielāka iespējaiespiedums vai skrāpējumsnekā saplīst tūkstoš gabalos.
Reālās dzīves salīdzinājumi: plexiglass pret stiklu
Labi, tāpēc Plexiglass šķiet stingrāks, bet paskatīsimies, kā tas darbojas reālajā pasaulē. Iedomājieties, ka nejauši apgāzāt attēla rāmi — viens no parasta stikla, bet otrs no plexiglass.
Stikla rāmis:Labi sitot vai nokrītot, stikla rāmis var saplīst asos gabalos, radot potenciālu nekārtību (un atkarībā no tā, kur kāpjat, arī savainojumu). Tas ir stikla sabrukums — tiklīdz tiek apdraudēta tā integritāte, tas ātri un stipri saplīst.
Pleksistikla rāmis:Kad jūs to apgāzīsit, iespējams, plexiglass rāmissaliektvaiiespiedums, bet tā būsnesaplīst. Faktiski, spēcīgi piesitot, jūs varat redzēt tikai nelielu plaisu vai iespiedumu, bet ne asas malas, par kurām būtu jāuztraucas. Tas ir gandrīz kā uz plastmasas rāmja rakstīts: "Ei, es varu paņemt, bez problēmām."
Dati un testēšana: cik spēcīgs ir plexiglass?
Lai padarītu lietas mazliet zinātniskākas, parunāsim par dažiem faktiskiem testiem.
Triecienizturība:Vienā labi zināmā pārbaudē ar tērauda lodi tika sasists plexiglass gabals, kura biezums bija 3 mm. Tasnesalūza- tikai toiespiedums. Salīdziniet to ar parasto tāda paša biezuma stiklu, kas trieciena rezultātā saplīsīs.
Bumbiņas krišanas tests:Bumbiņas kritiena testā, kurā tērauda lodīte tiek nomesta no noteikta augstuma, plexiglass uzrādīja ievērojami labākus rezultātus.zems lūzumu līmenis. Stikls? Ne tik daudz. Tā mēdzkrekalīdzīgos apstākļos.
Temperatūras izturība:Pleksistikls arī labāk darbojas ekstremālās temperatūrās. Tas var izturēt temperatūru, kas svārstās no-40 grādi līdz 90 grādiem (-40 grādi F līdz 194 grādiem F)bez plaisāšanas, turpretim stikls var būt jutīgāks pret plīsumiem strauju temperatūras izmaiņu laikā (padomājiet par karstu krūzi uz auksta stikla galda).
Plexiglass un stikla plusi un mīnusi
Apkoposim katra materiāla plusus un mīnusus:
| Funkcija | Pleksistikls (akrils) | Stikls |
|---|---|---|
| Triecienizturība | 10-24 reizes izturīgāks pret triecieniem | Triecienā viegli saplīst |
| Stiepes izturība | Augstāks (70-90 MPa) | Zemāks (40 MPa) |
| Svars | Vieglāks un elastīgāks | Smagāks, stingrāks |
| Izturība pret skrāpējumiem | Vairāk pakļauti skrāpējumiem | Mazāk pakļauts, bet viegli salūzt |
| Temperatūras Izturība | Labāka izturība pret ekstremālām temperatūrām | Neaizsargāts pret termisko šoku |
| Izmaksas | Parasti dārgāk | Vispār lētāk |
Tātad, vai tiešām plexiglass ir grūtāk saplīst nekā stikls?
Atbilde ir pārliecinošajā. Pleksistikls ir ievērojami izturīgāks par parasto stiklutriecienizturība. To ir ne tikai grūtāk salauzt, bet arī drošāk, jo tas nesadalās bīstamās lauskas. Tas liecas, iespiežas un absorbē triecienu kā čempions.
Bet būsim skaidrāk — plexiglass nav neuzvarams. Tas joprojām var tikt saskrāpēts (īpaši āra vai intensīvas satiksmes vidē), un ekstremālos apstākļos tas var salūzt vai saplaisāt. Tomēr ikdienas lietošanai, jo īpaši, ja ir bažas par drošību vai izturību, plexiglass bieži ir labāks risinājums.
Tāpēc nākamreiz, kad savam projektam izvēlaties starp plexiglass vai stiklu, atcerieties: tas nav tikai izskats, bet arīstingrībaarī!
Ceru, ka jums patika šis sadalījums! Ja jums ir vairāk jautājumu par plexiglass, stiklu vai jebko citu, droši jautājiet. Un atcerieties: neatkarīgi no tā, vai tas ir plexiglass vai stikls, nevienam no materiāliem nepatīk, ka tie nokrīt, tāpēc mēģināsim tos abus noturēt no grīdas, labi?
