Софт (мягкий материал)¶
Софт (от англ. soft — мягкий) — обобщённое название группы материалов, характеризующихся низкой твёрдостью, малой упругостью и высокой деформируемостью под нагрузкой. Термин не имеет строгого стандартизированного определения и используется в промышленности, строительстве и быту для обозначения веществ, которые легко режутся, мнутся, продавливаются или деформируются без разрушения. К софту относят мягкие полимеры, эластомеры, пены, гели, мягкие сорта дерева, свинец, оловянные сплавы, а также ряд композиционных материалов.
¶Классификация
По происхождению и строению софт-материалы делятся на несколько групп:
| Группа | Примеры | Особенности |
|---|---|---|
| Эластомеры | Каучуки, силиконы, полиуретаны | Высокая эластичность, восстановление формы после нагрузки |
| Термопласты (мягкие) | ПВХ-пластифицированный, полиэтилен низкой плотности, полипропилен | Деформируются при нагреве, легко формуются |
| Пористые материалы | Пенополиуретан, пенополистирол, поролон, пемза | Низкая плотность за счёт воздушных ячеек |
| Гели и пасты | Силиконовые герметики, акриловые замазки, гидрогели | Полужидкая или очень мягкая консистенция |
| Мягкие металлы и сплавы | Свинец, олово, висмут, оловянно-свинцовые припои | Низкая твёрдость по шкале Мооса (1,5–2,5) |
| Природные материалы | Глина, воск, мягкие породы (сапропель, трепел) | Широко используются в строительстве и литье |
¶Основные характеристики
Ключевые свойства софт-материалов:
- Низкий модуль упругости — материал существенно деформируется уже при малых нагрузках.
- Высокая пластичность — после снятия нагрузки деформация может сохраняться частично или полностью.
- Низкая твёрдость — измеряется по шкале Мооса, Бринелля или Виккерса; у большинства софт-материалов значения находятся в нижнем диапазоне.
- Вязкость — способность к медленному течению под нагрузкой (характерна для гелей, паст, битумов).
- Восстановление формы — у эластомеров после снятия нагрузки происходит возврат к исходной геометрии, у пластиков — нет.
¶Применение
¶Промышленность и машиностроение
Мягкие материалы используются для изготовления виброгасящих прокладок, уплотнений, демпферов, приводных ремней и шлангов. Силиконовые эластомеры применяются в уплотнительных кольцах и прокладках, работающих в широком температурном диапазоне. Пенополиуретан служит основой для амортизирующих элементов и упаковки.
¶Строительство
Пенополистирол и минеральная вата (относятся к группе пористых софт-материалов) применяются как теплоизоляция. Мягкие кровельные материалы — рубероид, битумная черепица, мембранные покрытия — используются для гидроизоляции. Герметики и замазки на основе акрила или силикона заделывают швы и стыки.
¶Медицина и гигиена
Гидрогели применяются в контактных линзах, перевязочных материалах и гидроколлоидных пластырях. Медицинские силиконы используются для изготовления протезов, имплантов и шприцев. Пенные материалы входят в состав ортопедических подушек и матрасов.
¶Электроника и электротехника
Мягкие ферриты и токопроводящие пасты применяются в датчиках и экранах. Термопасты на основе силиконовых масел обеспечивают тепловой контакт между процессором и радиатором.
¶Быт и повседневное использование
К этой категории относятся стиральные порошки в мягкой упаковке, зубные пасты, кремы, воск для ухода за мебелью и обувью. В широком смысле к «софту» иногда причисляют любые товары в мягкой таре или упаковке — в отличие от «харда» (твёрдых материалов и товаров).
¶Особенности работы с софт-материалами
Мягкие материалы сложнее поддаются механической обработке: при резании и сверлении они деформируются, рвутся или забивают инструмент. Для их обработки применяют охлаждение, высокие скорости резания или специальные инструменты с острыми режущими кромками. При склеивании и сварке софт-материалов требуется тщательная подготовка поверхности, так на ней часто остаются остаточные напряжения и масляные плёнки.
¶Терминология и различия
Термин «софт» не является строго научным и чаще встречается в коммерческой и технической документации. В материаловедении вместо него используют более точные определения: эластомер, термопласт, гель, пена, мягкий металл. В английском языке аналогичное разделение существует между soft materials и hard materials, при этом первое понятие включает и жидкие кристаллы, и полимерные смолы в стадии отверждения.
¶См. также
¶Источники
- «Материаловедение» — учебник под ред. В. А. Осипова, М.: Изд-во МГСУ.
- «Полимеры и полимерные композиты» — справочник, под ред. А. А. Берлина, М.: Техносфера.
- ГОСТ 263-75 «Пластмассы. Методы определения твёрдости».
- «Справочник по полимерам» — под ред. Г. С. Катселя, В. А. Вольфсона, Киев: Вища школа.