Maddelerin Fiziksel Özellikleri PDF

Maddelerin Fiziksel Özellikleri  Çekme Dayanıklılık Sıkıştırma Sertlik Makaslama...

Maddelerin Fiziksel Özellikleri  Çekme Dayanıklılık Sıkıştırma Sertlik Makaslama Elastik Modül Elastisite Fiziksel Özellikler Reziliens Mekanik Özellikler Çekilebilirlik ve Dövülebilirlik Termal Özellikler Durulma Elektrik Özellikleri Daimi Deformasyon Plastiklik Aşınma Direnci Kırılganlık Yorulma Çarpma Kuvveti Mekanik Özellikler  Gerilim ve Gerilme Gerilim (stress), bir dış kuvvete karşı direnç gösteren bir maddenin birim alanına uygulanan kuvvet olarak tanımlanır. Gerilim birim alana uygulanan kuvvet olarak da tanımlanır, uygulanan yük ve kesit alanı ile bağlantılıdır. S = F/A = kg/mm2 S = Birim alana uygulanan kuvvet (kg/mm2) F = Uygulanan yük (kg) A = Kesit alanı (mm2)  Gerilme (strain), birim boyut başına uzunluk değişimidir. Gerilmenin değeri yoktur, % olarak ifade edilir. Gerilme elastik veya plastik ya da her ikisi birden olabilir. Elastik gerilme reversibldir, yani gerilim ortadan kalkınca atomlar eski haline dönerler. Plastik gerilme ise malzeme içindeki atomların daimi bir şekilde yerlerinden oynamasıdır. Gerilim ve Gerilme Tipleri Çekme Gerilimi (Tensile Stress): Maddeyi uzatmak veya germek isteyen bir yükün yarattığı deformasyona karşı çıkan kuvvettir.  Sıkıştırma Gerilimi (Baskı Dayanımı, Compressive Stress): Eğer bir madde kendisini sıkıştırmaya veya kısaltmaya çalışan bir yüke maruz bırakılırsa, bu yüke karşı çıkan iç kuvvetlere sıkıştırma gerilimi adı verilir.  Makaslama Gerilimi (Shear Stress): Çevirme hareketine veya bir maddeyi diğerinin üzerinden kaydırmaya karşı çıkan gerilime makaslama gerilimi adı verilir.  Kompleks Gerilimler (Transverse Stress): Herhangi bir maddeye tek tip bir gerilim uygulamak son derece zordur. Pratik şartlarda, yapıda bir tip gerilim varsa, baskın olmasına rağmen diğer iki tip gerilim de mevcuttur. Bunlara kompleks gerilimler adı verilir. Makaslama Sıkıştırma Makaslama Çekme Dayanıklılık (Strength) Kırılmaya veya kopmaya neden olan gerilimdir. Dayanıklılık baskın olan gerilim cinsine göre, çekme, sıkıştırma ve makaslama dayanıklılığı gibi isimler alır. Dayanıklılık, atomların tek başına olan çekme veya itme etkilerinin değil gerilim uygulanan yapının atomlar arası kuvvetlerinin toplamının bir ölçütüdür. Sertlik (Hardness) Sertlik, maddenin sert bir cisim karşısında sürekli deformasyona karşı gösterdiği direnç olarak tanımlanır. Sertlik, maddenin mekanik dayanıklılığını, çizilme, kırılma ve aşınma direncini artırdığı gibi kuvvetler karşısında orijinal şeklini kaybetmemesini de sağlar. Dental malzemelerin sertliğinin tespitinde kullanılan metotlar Brinell, Rockwell, Vickers, Knoop, Shore ve Barcol sertlik testleridir. Brinell Sertlik Testi Metallerin sertliğini belirlemekte kullanılan en eski tekniktir. Bu test yönteminde, sert çelik bir bilye belli bir yük altında malzemenin parlatılmış yüzeyine bastırılır. Buradaki çökmenin çapı ölçülerek sertlik değeri bulunur. Çökme ne kadar küçükse, sertlik numarası dolayısıyla metalin sertliği de o kadar fazladır ve bu numara Brinell Sertlik Numarası (BHN) olarak bilinir.  Bu test yönteminde, dental malzemelerin test edilmesinde kullanılan alete bebek brinell adı verilir. Burada bilyenin çapı 1.6 mm olup, bu bilye ile kullanılan standart yük ise 12.61 kg’dır. Bu metot, kırılgan veya elastik davranış gösteren malzemeler için uygun değildir. Dolayısıyla, Brinell testi diş yapısı ve siman gibi kırılgan veya dental plastikler gibi elastik malzemelerin sertliğinin tayininde kullanılamaz. Rockwell Sertlik Testi Rockwell testinde de Brinell testinde olduğu gibi çelik bir bilye veya bazı durumlarda elmas uç kullanılır. Bu test yöntemindeki fark, çökme çapı ölçümü yerine, aletin üzerindeki ölçekten direkt olarak derinlik ölçülür ve Rockwell Sertlik Değeri (RHN) elde edilir. Rockwell testinde çökme derinliği direkt olarak okunabildiğinden bu test endüstride çok kullanılır. Vickers Sertlik Testi Bu test yönteminde de Brinell testi ile aynı sertlik tespit etme prensibi kullanılır. Buradaki farklılık çelik bilye yerine elmas tabanlı bir piramit kullanılarak ölçüm yapılır. Bu piramitin yüzleri arasındaki açı 136 °’dir. Buradaki çökme dairesel olmayıp, kare şeklinde olmasına rağmen Vickers Sertlik Numarası (VHN) diğer test yöntemlerinde olduğu gibi yükü çökme alanına bölmek suretiyle bulunur.  Vickers testi döküm altın alaşımlarının sertlik tespitinde kullanılan bir metottur. Bu test oldukça kırılgan malzemelerin sertliğinin ölçülmesinde de uygun olduğundan diş yapısının sertliğini ölçmekte de kullanılır. Knoop Sertlik Testi Bu yöntemde, geometrik şekilde kesim yapan elmas bir delgi aleti kullanılır. Yüzeydeki çökme elmas veya rombik şekildedir. Burada gerçek çökme alanı yerine, en derin çökme miktarı uygulanan yüke bölünerek Knoop Sertlik Numarası (KHN) elde edilir. Tüm sertlik testlerinde olduğu gibi, bu testte de malzeme ne kadar sertse sertlik numarası o kadar büyük olur.  Shore ve Barcol gibi daha basit sertlik testleri özellikle diş hekimliğinde kullanılan lastik ve plastiklerin sertliklerinin tayininde kullanılabilir. Bu teknikler çökmeye karşı gösterilen dirence dayanır. Bu testlerin ekipmanında genellikle yayla yüklenen bir bastırma ile sertliğin direkt olarak okunduğu bir gösterge ihtiva eder. Sertlik numarası da baskı ucunun malzemede bıraktığı derinliğe dayanarak bulunur. Elastik Sınır (Elastic Limit) Bir maddeye uygulanan kuvvetler ortadan kalktığında tekrar orijinal boyutuna döndüğü en yüksek gerilimdir. Diğer bir tanım olarak, kalıcı deformasyon olmadan uygulanabilecek maksimum gerilimdir. Orantı Sınırı (Proportional Limit) Gerilim/gerilme oranından sapmadan materyalin dayanabildiği maksimum gerilimdir. Gerilim-gerilme olayları bir doğru boyunca başlar ancak belli bir gerilim değeri aşılınca eğilme görülür. Akma Dayanıklılığı (Yield Strength) Materyalin ilk gerilim ile gerilme arasındaki orantıdan gösterdiği ilk büyük sapma noktasındaki gerilim, germe veya kopma dayanıklılığı olarak bilinir. Gerilimin eşit oranlarda artırılması durumunda maddenin gerilmesinde bir öncekine nazaran % 10 daha büyük bir artma söz konusu ise, bu gerilim ile gerilme arasındaki oranın sınır değeri olarak kabul edilebilir. İşte buna maddenin akma dayanıklılığı adı verilir.  AD OS ES AD Gerilim Gerilme Elastik sınır, orantı sınır ve akma dayanıklılığı ayrı ayrı tanımlanmasına rağmen bunların büyüklükleri o kadar birbirine yakındır ki pratik amaçlarla bunlar birbirinin yerine kullanılabilir. Bu değerler yapıda daimi deformasyonun meydana geldiği gerilimi gösterdiklerinden, dental malzemenin değerlendirilmesinde büyük önem taşır. Elastiklik Modülü (Elastic Modulus) Materyalin sertliğini ifade eder ve gerilim-gerinim eğrisinin elastik bölümünün eğimi ile belirlenir. Elastiklik modülü, gerilimin gerilmeye oranıdır. Bu bakımdan bir gerilime ne kadar küçük gerilme karşılık veriyorsa modülüsün değeri o kadar büyük olur. Esneklik (Flexibility) Dental uygulamalarda kullanılan malzemenin yüksek elastik sınırına sahip olması çok önemlidir. Çünkü yapının gerilime maruz kaldıktan sonra tekrar orijinal şeklini alması gerekir. Ancak çok az veya hafif bir gerilimle büyük bir gerilme veya deformasyon istendiği durumlar da mevcuttur. Bu durumda yapının esnek olduğu söylenebilir. Bu özelliğe de esneklik adı verilir. Reziliens (Resilience) Reziliens, yapının orantı sınırının altında adsorbe ettiği enerji miktarıdır. Bir maddenin reziliensi, birim hacimdeki maddeye orantı sınırına kadar gerilim uygulanması durumunda adsorbladığı enerji olarak tanımlanan reziliens modülü ile ölçülür. İyi bir diş restorasyon malzemesinin yüksek elastiklik modülü ve yüksek reziliens modülüne sahip olması gerekir.  Çekilebilirlik ve Dövülebilirlik (Ductitiy, Malleability) Çekilebilirlik bir malzemenin kopma olmadan daimi deformasyona dayanabilme miktarıdır. Malzeme bir çekme kuvveti uygulandığında kopmadan büyük oranda daimi deformasyona dayanabilirse bu malzemenin çekilebilirliğinin yüksek olduğunu gösterir. Sıkıştırma altında bir malzemenin kopmadan daimi deformasyona dayanabilme kapasitesine dövülebilirlik adı verilir. Genellikle çekilebilirlik artan sıcaklıkla azalırken, dövülebilirlik artan sıcaklıkla yükselir. En çekilebilir ve dövülebilir metal altın olup, bunu gümüş takip eder. Diş hekimliği açısından çekilebilirlikte platin, dövülebilirlikte bakır üçüncü gelir. Durulma (Relaxation) Daimi deformasyona uğramış amorf yapılar bir süre sonra difüzyonla yavaş yavaş eski konumlarına dönerler. Ancak bu durum asla orijinal hale gelecek şekilde olmaz ve yapının tüm boyutlarında değişimler meydana gelir. Bu tip malzemeye distorse olmuş denir, gerilimdeki bu boşalmaya ise durulma adı verilir.  Daimi Deformasyon (Permanent Deformation) Bir materyale kuvvet veya yük uygulandığında materyal bünyesinde değişiklikler oluşur. Uygulanan kuvvet ortadan kaldırıldıktan sonra materyalin orijinal boyutuna dönemediği duruma daimi deformasyon adı verilir. Aşınma Direnci (Abrasion Resistance) Bir materyalin aşındırıcı kuvvetlere karşı gösterdiği mukavemettir. Sertlik, malzemenin aşınmaya karşı gösterdiği direnç faktörlerinden bir tanesidir. Bunun yanı sıra materyalin aşınma direncini etkileyen faktörler de bulunmaktadır. Kırılganlık (Brittleness) Kırılganlık genellikle kırılmazlığın tersi olarak düşünülür. Oda sıcaklığında kırılgan olan camı kırmadan eğmek mümkün değildir. Çünkü kırılgan bir malzeme orantı sınırında veya bu sınırın altında kolaylıkla kırılır. Yorulma (Fatique) Bir malzemeye kopma geriliminin çok altındaki bir gerilimi defalarca uygulayınca yapıda ani bozukluklar meydana gelmektedir. Bu tip bozukluklara yorulma adı verilir. Çarpma Kuvveti (Impact Force) Bir cismin başka bir cisimle çarpışması sonunda oluşan dinamik kuvvete çarpma kuvveti adı verilir.