Ключевое различие между ортотропными и анизотропными материалами заключается в том, что ортотропные материалы показывают одинаковые результаты, когда аналогичные стимулы применяются только в трех взаимно перпендикулярных направлениях, тогда как анизотропные материалы показывают разные результаты, когда аналогичные стимулы применяются во всех возможных направлениях.
Все известные нам материалы обладают химическими и физическими свойствами. Эти физические свойства могут быть либо механическими свойствами, либо термическими свойствами. И, в зависимости от механических и термических свойств, мы можем разделить все материалы на изотропные, ортотропные и анизотропные. В этой статье мы обсуждаем ортотропные и анизотропные материалы.
Что такое ортотропные материалы?
Ортотропные материалы - это вещества, которые показывают одинаковые результаты, когда аналогичные раздражители применяются только в трех взаимно перпендикулярных направлениях. Мы в основном видим этот термин в материаловедении как подгруппу анизотропных материалов. Это связано с тем, что в обоих этих типах материалов механические свойства изменяются в некотором направлении при воздействии внешней стимуляции.
Рисунок 01: Дерево является примером ортотропного материала
Дерево является типичным примером ортотропного материала. Древесина имеет три взаимно перпендикулярных направления, в которых свойства отличаются друг от друга. Например, он очень жесткий вдоль волокон, наименее жесткий в радиальном направлении и несколько жесткий в окружном направлении. Это связано с тем, что большинство волокон целлюлозы выровнены вдоль волокон древесины.
Ортотропные материалы являются подмножеством анизотропных материалов. Свойства этих материалов зависят от направления, в котором они измеряются. Ортотропные материалы имеют три плоскости или оси симметрии. Напротив, изотропные материалы обладают одинаковыми свойствами во всех направлениях.
Что такое анизотропные материалы?
Анизотропные материалы - это вещества, которые показывают разные результаты при воздействии одинаковых раздражителей во всех возможных направлениях. Таким образом, это противоположно изотропии. Мы можем определить его как разницу при измерении по разным осям с учетом физических или механических свойств материала. Хорошим примером анизотропного материала является свет, проходящий через поляризатор.
При рассмотрении особенностей анизотропных материалов свойства этих материалов зависят от направления, а показатель преломления больше единицы. Кроме того, химическая связь неопределенна, и свет может проходить через анизотропные материалы, хотя скорость света через материал различна в разных направлениях. В дополнение к вышесказанному, эти материалы выглядят светлыми, и мы также можем наблюдать двойное лучепреломление.
В чем разница между ортотропным и анизотропным?
Все известные нам материалы можно разделить на три группы: изотропные, ортотропные и анизотропные. Ключевое различие между ортотропными и анизотропными материалами заключается в том, что ортотропные материалы показывают одинаковые результаты, когда аналогичные стимулы применяются только в трех взаимно перпендикулярных направлениях, тогда как анизотропные материалы показывают разные результаты, когда аналогичные стимулы применяются во всех возможных направлениях.
Кроме того, показатель преломления ортотропного материала меньше единицы, а показатель преломления анизотропного материала больше единицы.
Следующая инфографика суммирует различия между ортотропными и анизотропными материалами в табличной форме.
Резюме – Ортотропный и анизотропный
Материалы бывают трех основных типов в зависимости от механических и тепловых свойств: изотропные, ортотропные и анизотропные материалы. Ключевое различие между ортотропными и анизотропными материалами заключается в том, что ортотропные материалы показывают одинаковые результаты, когда аналогичные стимулы применяются только в трех взаимно перпендикулярных направлениях, тогда как анизотропные материалы показывают разные результаты, когда аналогичные стимулы применяются во всех возможных направлениях.
