Ductiliteit versus broosheid
Ductility en broosheid zijn twee van de belangrijkste fysieke eigenschappen van materialen in de bouwtechniek. Ductiliteit van een materiaal is het vermogen om te vervormen wanneer er een trekkracht op wordt uitgeoefend. Het wordt ook wel het vermogen van een stof genoemd om plastische vervorming te weerstaan zonder te scheuren. Brosheid daarentegen is precies een tegenovergestelde eigenschap van taaiheid, aangezien het het vermogen van een materiaal is om te breken zonder eerst enige vorm van vervorming te ondergaan bij het uitoefenen van kracht. Er zijn velen die de verschillen tussen taaiheid en broosheid niet begrijpen en dit artikel is bedoeld om de verschillen tussen deze twee belangrijke eigenschappen van stoffen uit te leggen.
Deze eigenschappen van materialen ervaren we in ons dagelijks leven. We zeggen dat onze nagels erg broos zijn omdat ze gemakkelijk breken. Vooral vrouwen worden gestoord door de broosheid van hun nagels en haar en proberen behandelingen uit om de plasticiteit van hun belangrijke bezittingen te verbeteren. In de natuurkunde wordt gezegd dat materialen die tot 5% rekken of vervormen ductiel zijn en enkele voorbeelden van ductiele materialen zijn goud, zilver en koper. Aan de andere kant bezwijken en breken brosse materialen zonder enige kennisgeving en ondergaan ze geen vervorming. Enkele goede voorbeelden zijn gietijzer en beton.
Je kunt ductiele materialen zien als buigbaar en verpletterbaar. Heb je gezien hoe kneedbaar een rubberen band is omdat je hem lang genoeg kunt uitrekken voordat hij uiteindelijk knapt, omdat hij de trekkracht die je uitoefent niet kan dragen? Aan de andere kant is de aardappelchip of een koekje dat je eet extreem broos omdat het de minste krachten niet kan weerstaan. Daarom is het verstandig om te zeggen dat als een materiaal niet ductiel is, het bros is. Als we in de bouwsector moeten kiezen tussen twee materialen met dezelfde hardheid en sterkte, gaan we voor een materiaal met een hogere ductiliteit omdat het langer meegaat. Ductiliteit is een eigenschap die wordt beïnvloed door de temperatuur. Verhoging van de temperatuur verhoogt de ductiliteit en een verlaging van de temperatuur vermindert de ductiliteit en kan zelfs een stof veranderen van ductiel in een bros materiaal.
Onzuiverheden hebben ook de neiging om een materiaal broos te maken. Dus als een bros materiaal nodig is, wordt er gebruik gemaakt van onzuiverheden om het materiaal brozer te maken. De meeste glazen en keramische materialen zijn extreem broos. Dit is de reden waarom wetenschappers proberen de hardheid en sterkte van dergelijke materialen te vergroten om te voorkomen dat ze gemakkelijk breken. Breuk is misschien wel het belangrijkste concept op het gebied van materiaalwetenschap en techniek. Het wordt gedefinieerd als het vermogen van een materiaal om in stukken te breken wanneer er een externe kracht op wordt uitgeoefend.
In het kort:
Verschil tussen taaiheid en broosheid
• Ductiliteit is het vermogen van een materiaal om trekkracht te weerstaan wanneer het erop wordt uitgeoefend terwijl het plastische vervorming ondergaat
• Broosheid is het tegenovergestelde van taaiheid omdat het verwijst naar het vermogen van materialen om in stukken te breken bij het uitoefenen van trekkracht zonder enige rek of plastische vervorming
• Glazen en keramiek worden als broos beschouwd, terwijl goud en zilver kneedbare materialen zijn.
• Ductiliteit maakt het mogelijk om draden uit materialen te trekken
• Toename van de temperatuur verhoogt de ductiliteit, terwijl toevoeging van onzuiverheden de ductiliteit vermindert
