- •Ю. А. Манаков материаловедение
- •Методические указания по выполнению семестрового задания
- •Теоретические материалы
- •Тема 1. Основные понятия
- •Теоретический материал
- •1.1. Общие понятия и определения
- •1.2. Классификация материалов
- •1.3. Требования к материалам при их выборе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 2. Строение металлов
- •Теоретический материал
- •2.1. Кристаллические и аморфные тела
- •2.2. Строение чистых металлов
- •2.3. Кристаллографические направления и индексы
- •Анизотропия
- •2.4. Влияние типа химической связи на структуру и свойства кристаллов. Типы кристаллов
- •2.5. Дефекты кристаллического строения
- •2.6. Дислокационный механизм пластической деформации
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 3. Строение сплавов. Диаграммы состояния
- •Теоретический материал
- •3.1. Строение сплавов
- •3.2. Диаграммы состояния двойных сплавов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 4. Строение неметаллических материалов
- •Теоретические материалы
- •4.1. Строение полимеров
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.2. Строение стекол
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.3. Строение керамики
- •Вопросы для самоконтроля
- •4.4. Композиционные материалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 5. Свойства материалов и их определение
- •Теоретические материалы
- •5.1. Классификация свойств материалов, их общая характеристика
- •5.2. Механические (прочностные) свойства материалов
- •5.3. Твердость материала
- •5.4. Теплофизические свойства
- •5.5. Изменение свойств материалов
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 6. Термическая и химико-термическая обработка
- •Теоретические материалы
- •6.1. Диффузия
- •6.2. Термическая обработка
- •Виды и операции то
- •6.3. Химико-термическая обработка
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 7. Металлические конструкционные материалы
- •Теоретические материалы
- •7.1. Сплавы железа с углеродом Общая характеристика железоуглеродистых сплавов
- •Классификация сталей
- •Углеродистые стали
- •Легированные стали
- •Стали и сплавы с особыми свойствами
- •Сортамент сталей
- •Вопросы для самопроверки
- •7.2. Цветные металлы и сплавы Медь и ее сплавы
- •Проволока дкрнм-0,6-кт-л80ам гост 1066-80 –
- •Алюминий и его сплавы
- •Сплавы магния
- •Сплав мл5 гост2856-79. Титан и его сплавы
- •Бериллий и сплавы на его основе
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 8. Неметаллические конструкционные материалы
- •Теоретические материалы
- •8.1. Термопластичные и термореактивные пластмассы
- •8.2. Керамика, стекло, ситаллы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Темы 9,10,11. Электротехнические материалы
- •Теоретические материалы
- •9.1. Энергетические зоны твердого тела
- •9.2. Проводниковые материалы Понятие об электропроводности
- •Электрические свойства и параметры проводниковых материалов
- •Классификация и характеристика проводниковых материалов
- •9.3. Полупроводниковые материалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 10. Диэлектрические материалы
- •Теоретические материалы
- •10.1. Классификация и основные свойства диэлектриков
- •10.2. Поляризация диэлектриков и ее виды
- •.Влияние температуры и частоты на поляризацию
- •10.3. Электропроводность диэлектриков. Виды электропроводности
- •10.4. Диэлектрические потери
- •10.5. Электрическая прочность диэлектриков
- •10.6. Нагревостойкость диэлектриков
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 11. Магнитные материалы
- •Теоретические материалы
- •11.1. Общие положения
- •11.2. Основные свойства и параметры магнитных материалов
- •11.3. Классификация магнитных материалов и их характеристика
- •Магнитомягкие материалы
- •Магнитотвердые материалы
- •Вопросы для самоконтроля
- •Тема 12. Понятие о точности обработки и шероховатости поверхности
- •Теоретические материалы
- •12.1. Точность размеров
- •12.2. Шероховатость поверхности
- •Вопросы для самоконтроля
- •Литература
- •Содержание
Вопросы для самоконтроля
-
Что такое полимеры? Назовите известные вам полимеры.
-
Какие свойства отличают полимеры от металлов?
-
По каким признакам классифицируют полимеры, приведите примеры классификации?
-
Назовите особенности строения молекул полимеров.
-
На основе каких химических реакций можно получить полимеры?
-
В чем состоит принципиальное отличие термопластичных и термореактивных полимеров?
-
Назовите основные свойства полимеров и области их применения.
-
Что такое пластмассы? Их отличие от полимеров.
-
Применяются ли полимеры для изготовления других электротехнических материалов? Если да, то каких именно?
-
Отличаются ли полиамиды и полиимиды по своему составу и свойствам?
-
Какое физическое состояние могут иметь полимеры и другие неметаллические материалы, и в чем это отличие заключается?
4.2. Строение стекол
Стекло представляет собой изотропное твердое тело, образующееся при охлаждении расплава стеклообразующих оксидов SiO2, Ba2O3, P2O5, GeO2 с бескислородными соединениями мышьяка, селена, теллура и другие. элементами. Основу стекла образует объемная сетка из однородных структурных элементов.
Структура аморфного стекла образуется при охлаждении стеклянной массы. Широкое применение находят силикатные стекла с добавками других оксидов. В сравнении с кварцевым стеклом они размягчаются при более низкой температуре и легче перерабатываются в изделия. В силикатных стеклах атомы компонентов соединяются ковалентно - ионными связями. При определенном соотношении содержания кремния, кислорода и других элементов в стекле очень трудно предупредить зарождение и рост кристаллов. Кристаллизация с образованием крупных кристаллов отрицательно влияет на прочность и прозрачность стекла. Ее предупреждают подбором химического состава стекла и условий его варки. Возникающие в стеклянных изделиях напряжения устранят ТО.
Наиболее высокими свойствами обладает кварцевое стекло, выплавляемое из горного хрусталя или чистых кварцевых песков. У него высокая оптическая прозрачность, механическая прочность до температур порядка 1000 ◦С, инертность к действию многих химических реагентов, высокие диэлектрические свойства. Применяется для изготовления химической посуды, изделий электровакуумной техники, различных изоляторов, изоляции проводов, деталей переменных конденсаторов, в терморезисторах и другие.
Из стекол специального состава при помощи контролируемой кристаллизации получают кристаллические стекла – ситаллы и фотоситаллы. Структура ситаллов представляет смесь очень мелких, беспорядочно ориентированных кристаллов и остаточного стекла. Ситаллы имеют высокую механическую прочность, и используются в качестве износостойкого материала в узлах трения, как диэлектрик – для радиодеталей, плат подложек в микроэлектронике и электронике.
Вопросы для самоконтроля
-
Что представляют собой стекла, их основные свойства?
-
Отличие ситаллов от стекол. Применение ситаллов.
-
В каком физическом состоянии могут находится стекла?
-
Почему свойства кварцевого стекла отличаются от свойств силикатного?