- •Оглавление.
- •Раздел I введение в технологию
- •Глава 1
- •Основные понятия и определения
- •§ 1.1. Предмет и содержание курса технологии отраслей промышленности
- •§ 1.2. Связь технологии с экономикой
- •§ 1.3. Понятие о технологических процессах: принципы их классификации
- •§ 1.4. Материальные и энергетические (тепловые) балансы
- •§ 1.5. Понятие о себестоимости и качестве промышленной продукции
- •§ 1.6. Общие положения по технике безопасности и охране труда на промышленных предприятиях
- •Глава 2 сырье, вода и энергия в промышленности § 2.1. Сырье в промышленности
- •Минеральное сырье
- •Растительное и животное сырье
- •Обогащение сырья
- •Комплексное использование минерально-сырьевых ресурсов
- •§ 2.2. Вода в промышленности
- •Промышленная водоподготовка
- •Промышленные сточные воды и их очистка
- •§ 2.3. Роль энергии в технологических процессах
- •Рациональное использование энергии
- •Глава 3 научно-техническая революция и научно-технический прогресс в промышленности § 3.1. Сущность, значение и основные направления научно-технического прогресса
- •§ 3.2. Нтр и технология
- •§ 3.3. Химизация народного хозяйства - важное направление нтп
- •§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
- •§ 3.5. Нтп в области орудий труда. Механизация, автоматизация и роботизация производства
- •§ 3.6. Применение вычислительной техники и асу в технологии
- •§ 3.7. Экологические проблемы нтп
- •Раздел II
- •§ 4.2. Основные закономерности, определения и классификация химических процессов
- •§ 4.3. Понятие о скорости и равновесии химических процессов
- •§ 4.4. Выход продукции в химико-технологических процессах
- •§ 4.5. Общие принципы интенсификации химико-технологических процессов
- •Перспективы развития и совершенствования химико-технологических процессов
- •Глава 5. Высокотемпературные процессы § 5.1. Сущность и значение высокотемпературных процессов
- •Влияние температуры на процессы, идущие в кинетической области
- •Влияние температуры на скорость процессов в диффузионной области
- •Условия, ограничивающие применение высоких температур
- •Типовое оборудование
- •§ 5.2. Тенденции совершенствования высокотемпературных процессов
- •§ 5.3. Высокотемпературные процессы в металлургии
- •Высокотемпературные процессы черных металлов в производстве
- •§ 5.4. Высокотемпературные процессы в производстве строительных материалов
- •§ 5.5. Высокотемпературная переработка топлива
- •Термические процессы переработки нефти и нефтяных фракций
- •§ 5.6. Высокотемпературные процессы в химической промышленности
- •Глава 6 электрохимические процессы § 6.1. Значение и сущность электрохимических процессов
- •Основные закономерности электрохимических процессов
- •§ 6.2. Электролиз водных растворов Электрохимическое производство хлора и едкого натра (каустической соды)
- •Электролиз воды
- •Электрохимическое производство продуктов окисления
- •§ 6.3. Гидроэлектрометаллургия
- •§ 6.4. Электролиз расплавленных сред
- •Свойства расплавленных электролитов
- •Глава 7 каталитические процессы § 7.1. Роль каталитических процессов, основные закономерности и определения
- •§ 7.2. Применение каталитических процессов в промышленности
- •§ 7.3. Производство аммиака
- •§ 7.4. Каталитические процессы нефтепереработки
- •Глава 8 процессы, идущие под повышенным или пониженным давлением § 8.1. Роль давления в технологии
- •§ 8.2. Давление как фактор интенсификации газообразных процессов
- •§ 8.3. Роль давления в жидкофазных и твердофазных процессах
- •Глава 9 биохимические процессы § 9.1. Основные понятия и определения
- •§ 9.2. Применение биотехнологических процессов в промышленности
- •Глава 10 фотохимические процессы
- •Глава 11 радиационно-химические процессы
- •Глава 12 плазмохимические процессы § 12.1. Общие понятия и определения
- •§ 12.2. Виды плазмохимических процессов
- •Глава 13 общие сведения о физических процессах химической технологии § 13.1. Значение физических процессов и их классификация
- •§ 13.2. Виды физических процессов Физико-механические процессы
- •Массообменные процессы
- •Раздел III
- •§ 14.2. Кислоты, щелочи Неорганические кислоты
- •§ 14.3. Минеральные удобрения
- •§ 14.4. Полимеры Общие сведения о полимерах, их строении, свойствах и способах получения
- •Пластмассы, их свойства, значение и применение в народном хозяйстве
- •Химические волокна и их применение в народном хозяйстве
- •Каучуки и резина
- •§ 14.5. Нефтепродукты
- •Глава 15 строительные материалы § 15.1. Общие сведения
- •§ 15.2. Основные виды строительных материалов Природные (естественные) материалы, применяемые в строительстве
- •Керамические материалы
- •Огнеупорные материалы
- •Минеральные вяжущие
- •Бетон, железобетон и строительные растворы
- •Силикатные (автоклавные) материалы
- •Асбестоцементные материалы
- •Стекло и изделия на его основе
- •Теплоизоляционные материалы
- •Глава 16 металлы и сплавы § 16.1. Общие сведения
- •§ 16.2. Методы определения качества металла (сплава)
- •§ 16.3. Термическая и химико-термическая обработка
- •§ 16.4. Черные металлы и сплавы
- •Материалы со специальными свойствами (стали, сплавы)
- •Магнитные материалы
- •Инструментальные материалы
- •§ 16.5. Цветные металлы и их сплавы
- •§ 16.6. Коррозия металлов
- •Классификация коррозионных процессов
- •Электрохимическая коррозия металлов
- •§ 16.7. Защита металлов от коррозии Защита металлов от химической коррозии
- •Экономия на 1 т листа
- •Защита металлов от электрохимической коррозии
- •Технико-экономические показатели и выбор методов защиты
- •Раздел IV
- •Типы производств
- •Типизация технологических процессов
- •Технологичность конструкций изделий
- •Качество изделий
- •Понятие о точности обработки
- •Основные методы и средства контроля качества изделий
- •Шероховатость поверхности
- •Выбор заготовок
- •§ 17.2. Экономическая оценка технологического процесса
- •Глава 18
- •Литье в песчано-глинистые формы
- •Специальные способы литья
- •§ 18.2. Основы технологии производства заготовок методами пластической деформации
- •Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации
- •Формообразование деталей методами порошковой металлургии
- •§ 18.3. Изготовление неразъемных соединений Понятие о неразъемных соединениях. Виды неразъемных соединений
- •Сущность процессов сварки материалов и их классификация
- •Сварка плавлением
- •Огневая резка материалов
- •Сварка давлением
- •Контроль качества сварных соединений
- •Клеевая технология
- •§ 18.4. Обработка конструкционных материалов резанием
- •Обработка на станках-автоматах и полуавтоматах
- •Чистовая обработка наружных поверхностей тел вращения
- •Обработка внутренних поверхностей тел вращения.
- •Обработка плоских поверхностей
- •Обработка фасонных поверхностей
- •Методы изготовления деталей зубчатых зацеплений
- •Обработка резанием неметаллических материалов
- •Обработка заготовок на агрегатных станках
- •§ 18.5. Электрофизические методы обработки
- •Применение ультразвука в промышленности
- •Плазменная обработка материалов
- •Лазерная обработка
- •Глава 19 основные технологические процессы электроники и микроэлектроники § 19.1. Технология изготовления интегральных микросхем
- •Фотолитография в микроэлектронике
- •Нанесение тонких пленок в вакууме
- •Осаждение из газовой фазы
- •§ 19.2. Технология изготовления печатных плат
- •Технологические процессы изготовления пп
- •Субстрактивные методы изготовления печатных плат
- •Технология изготовления многослойных печатных плат
- •Аддитивные методы изготовления печатных плат
- •Печатные платы с многопроводным монтажом
- •Глава 20 технология сборочных процессов § 20.1. Понятие о технологическом процессе сборки и его организационных формах
- •§ 20.2. Контроль и испытание готовых изделий
- •Глава 21 основы технологии строительного производства § 21.1. Роль капитального строительства в развитии народного хозяйства ссср
- •§ 21.2. Строительные работы
- •§ 21.3. Основные направления совершенствования строительства
- •Глава 22 оптимизация технологических процессов § 22.1. Общая постановка задач оптимизации технологических процессов
- •§ 22.2. Методы оптимизации технологических процессов
- •Регрессионный и корреляционный методы анализа при оптимизации технологических процессов
- •Методы планирования эксперимента для оптимизации технологических процессов
§ 3.4. Нтп в области промышленных материалов
Перевод экономики на интенсивный путь развития определяется не только передовой техникой и технологией, но не в последнюю очередь наличием высококачественных промышленных материалов для нужд промышленности и товаров широкого народного спроса.
Анализ прогнозируемых потребностей в конструкционных и специальных материалах показывает, что опережающими темпами в ближайшие годы должно развиваться производство полупроводниковых, особо чистых и специальных материалов, прецизионных сплавов и других материалов а повышенными параметрами, экономичных видов проката, биметаллов, тонкой алюминиевой и медной электролитической фольги, порошков, высокоточных неперетачиваемых пластин из твердых сплавов и минералокерамики. Одновременно с этим должен увеличиваться выпуск прогрессивных материалов, заменяющих черные и цветные металлы.
Создание новых материалов связано с целенаправленным изменением структуры и строения вещества с помощью различных методов воздействия, включая разнообразные реагенты и окислительно-восстановительные среды, магнитные поля, глубокий вакуум, сверхвысокие давления, низкие и высокие температуры, световое, акустическое и радиационное облучение, бомбардировку элементарными частицами. В области производства конструкционных материалов особое значение имеет увеличение выпуска высококачественных сталей, особенно методами электрошлакового и вакуумного переплава; расширение сортамента проката за счет преимущественного развития листового проката, фасонных профилей высокой точности. Выпуск металлов с антикоррозионным покрытием из пластмассы, алюминия, цинка и других позволит повысить эффективность использования каждой тонны металла за счет нанесения защитного покрытия на 15%.
Большую роль среди конструкционных материалов играют алюминий, титан и их сплавы. Предполагается, что к концу столетия потребность в алюминии возрастет в 20 раз. Современные сплавы на основе алюминия характеризуются хорошей прочностью, пластичностью, высокой коррозионной стойкостью, проводимостью, светоотражательной способностью. Существующие способы их упрочнения добавками церия, магния, кремния, а также введением дисперсных частиц оксида алюминия, боридов или карбидов придают таким сплавам повышенную жаропрочность, устойчивость при эксплуатации в зоне радиоактивного облучения. Это позволяет использовать их в качестве основного конструкционного материала в авиационной и криогенной технике, ядерной энергетике, нефтяной промышленности. Высокая химическая прочность в сочетании со стойкостью к высоким температурам и коррозионным воздействиям превращают титан в важнейший конструкционный материал для судостроения, скоростной авиации, ракетной техники и химического машиностроения. Производство титана и сплавов на его основе непрерывно увеличивается.
Значительные успехи достигнуты в производстве легирующих (особенно никеля, кобальта, вольфрама и молибдена) и редких металлов, а также полупроводниковых материалов на основе германия и кремния. Разработана технология получения некоторых сложных химических соединений, являющихся основой новых полупроводниковых материалов для микроэлектроники, квантовой акустики и оптической электроники.
Определенные успехи достигнуты в решении проблемы повышения прочности металлов. Как известно, невысокие прочностные характеристики материалов объясняются несовершенством кристаллической структуры, поэтому их прочность в 3 — 4 раза меньше теоретической. Однако в 1960—1965 гг. удалось получить сверхпрочные металлические нити, названные нитевидными кристаллами или «усами». Эти идеальные кристаллы на основе меди, железа, оксида кремния или оксида алюминия пока имеют сравнительно небольшие размеры, но достигнутая упорядоченность их кристаллической структуры повышает прочность металла до теоретической.
В настоящее время для увеличения прочности конструкционных материалов используется армирование их нитевидными кристаллами и керамическими волокнами. В будущем окончательное решение проблемы повышения прочности материалов до значений, близких к теоретическим, позволит резко уменьшить материалоемкость многих видов промышленной продукции и снизить ее трудоемкость.
В общем объеме промышленных материалов постоянно возрастает доля пластмасс, химических волокон, синтетических каучуков, резин, клеев, искусственной кожи, лаков, красок, ионообменных смол и других полимеров, характеризующихся высокой экономической эффективностью. В отличие от материалов природного происхождения полимерные материалы имеют ценные физико-химические и механические свойства, могут быть получены синтетически, позволяют изготовлять различные изделия доступными и высокопроизводительными методами, снижать трудовые и материальные затраты. Так, 1 т капронового волокна в производстве автомобильных шин высвобождает 2,5 — 3 т, а в производстве канатов 4—6 т натуральных волокон. В производстве бытовых изделий и строительстве каждая тонна пластмассы заменяет в среднем 5 — 6 т черных и цветных металлов, 2 — 2,5 т алюминия и резины, 3 — 3,5 т пиломатериалов и древесины. При этом замена металла пластмассой уменьшает трудоемкость изделий на 700 — 800 чел.-ч и дает 900—1200 руб. экономии от снижения себестоимости, а также значительно снижает массу конструкций. Неповторимость некоторых свойств полимеров превращает их в незаменимые материалы, способствует прогрессу в создании новой техники для медицины, космоса и т. д. Примером тому могут быть полимеры с полупроводящими и фотопроводящими свойствами, герметики, искусственные кровеносные сосуды, сердечные клапаны, бесшумно работающие шестерни, лопасти винтов вертолетов и т. д.