Propriétés importantes des matériaux synthétiques (avec diagramme)
Certaines des propriétés les plus importantes des matériaux synthétiques sont les suivantes: 1. Résistance à la traction. 2. Action de l'eau. 3. Action de la chaleur et des flammes. 4. Conductivité thermique. 5. Conductivité électrique.
L'utilité ou non d'un matériau synthétique dépend des propriétés suivantes.
1. résistance à la traction:
Cette propriété nous donne une idée de la résistance qu'un matériau montre lorsqu'il est retiré.
La contrainte de traction requise pour casser un matériau s'appelle sa résistance à la traction:
Plus la résistance à la traction d'une fibre est grande, plus la charge que peut supporter son fil est grande. En ce qui concerne les fibres, la résistance à la traction est exprimée en g / tex, où tex est la masse en grammes de 1 000 m de la fibre ou de son fil.
Les résistances à la traction de différentes fibres peuvent être comparées de la manière suivante:
Activité:
Faites cette activité en classe. Attachez une extrémité d'un fil de coton à un crochet fixé à un corps rigide et l'autre extrémité à un pan de balance. Mettez des poids sur le plateau et augmentez le poids par petites étapes, jusqu'à ce que le fil se casse.
Notez le poids total, y compris celui de la casserole, requis pour casser le fil. Répétez l'activité avec d'autres types de fibres, comme la laine, la soie, le nylon et le polyester, d'épaisseur similaire et de même longueur. Les différents poids requis pour casser les fils donneront des valeurs comparatives de leur résistance à la traction.
En réalisant cette activité, vous comprendrez pourquoi le nylon est utilisé pour fabriquer des cordes.
2. Action de l'eau:
Les fibres naturelles absorbent l'eau assez efficacement, contrairement aux fibres synthétiques. D'autres polymères synthétiques n'absorbent pas non plus d'eau. Vous avez déjà appris que les vêtements en tissu qui absorbent l'eau sont plus confortables à porter que ceux en tissu qui n'en contiennent pas.
Activité:
Vous avez appris à trouver la capacité d'absorption d'humidité d'un tissu. Tenez le tissu sur un anneau en métal ou un bracelet et ajoutez une goutte d'eau au centre de l'anneau. Comptez le nombre de gouttes jusqu'à ce que l'eau imbibée touche l'anneau. Avec un chronomètre, mesurez le temps nécessaire pour que cela se produise. Faites cette activité pour différents types de tissus, tels que le nylon, le polyester et le coton, afin de comparer leurs capacités d'absorption d'eau.
3. Action de la chaleur et de la flamme:
La plupart des polymères synthétiques sont sensibles à la chaleur. En chauffant, ils fondent et, à des températures plus élevées, ils brûlent.
Les fibres végétales résistent à la chaleur - elles ne fondent pas. Ils ne prennent pas le feu aussi facilement. Les fibres animales sont sensibles à la chaleur.
Vous savez que certains polymères sont thermofixés alors que d'autres ne le sont pas. Vous pouvez étudier tout cela en effectuant les activités suivantes avec l'aide d'un adulte.
Activité:
1. Apportez un morceau de tissu de coton près d'une flamme. Le chiffon ne fondra pas mais brûlera s'il est amené très près ou dans la flamme. Apportez ensuite un morceau de tissu en polyester ou en nylon près de la flamme. Il va fondre et ensuite prendre feu. Répétez l'expérience avec certains matériaux plastiques comme le polyéthylène, le PVC, etc. Ils vont également fondre avant de brûler.
2. Pliez un chiffon de coton et passez-le au fer chaud. Ensuite, essayez de régler le problème, vous réussirez. Ensuite, essayez de faire la même chose avec un chiffon en polyester ou en nylon - vous ne réussirez pas aussi facilement. En effet, le polyester et le nylon sont thermofixés.
4. conductivité thermique:
La conductivité thermique d'un matériau nous donne une idée de la facilité avec laquelle le matériau conduit la chaleur, c'est-à-dire qu'il permet le passage de la chaleur à travers elle. Les polymères synthétiques sont généralement de mauvais conducteurs de chaleur, c’est-à-dire qu’ils ont une faible conductivité thermique. Vous pouvez comprendre cela grâce à l'activité suivante.
Activité:
Faites bouillir de l'eau dans une casserole. Tenez une extrémité d'une longue louche en métal d'une main et celle d'une balance en plastique de l'autre. Mettez l'autre extrémité des deux matériaux dans de l'eau bouillante. En peu de temps, vous sentirez que le bout de la poche que vous tenez est devenu chaud, mais pas celui de la balance en plastique. Cela montre que, tandis que les métaux sont de bons conducteurs, les matériaux plastiques sont de mauvais conducteurs de chaleur.
Vous comprendrez maintenant pourquoi les poignées en plastique sont utilisées dans les casseroles et les fers à repasser électriques.
5. conductivité électrique:
La conductivité électrique d'un matériau indique à quel point il est facile de laisser passer un courant électrique. Les polymères synthétiques sont généralement des isolants, c’est-à-dire des mauvais conducteurs d’électricité. C'est pour ce comportement général que les matériaux plastiques sont utilisés pour isoler les fils électriques.
Activité:
En utilisant un circuit électrique du type illustré à la figure 5.8, vous pouvez facilement vérifier si quelque chose conduit de l'électricité. Le matériau de test conduit l'électricité si le bulbe est rouge lorsque le matériau de test est en circuit. Vous constaterez qu'une clé métallique conduit l'électricité (l'ampoule rougeoie), mais pas un polymère synthétique comme le caoutchouc vinyle. Répétez l'expérience avec d'autres polymères synthétiques comme le polyéthylène et le fil de nylon.
