Температурные характеристики

Параметры, отражающие изменение свойств материалов в зависимости от их температуры, являются одними из важнейших характеристик материалов.

Стойкость материалов к повышенным температурам и нагрузкам в значительной степени определяет прогресс в машиностроении. Свойство материалов стабильно сохранять комплекс эксплуатационных свойств при низких температурах влияет на работоспособность машин и оборудования ,эксплуатируемых в районах крайнего Севера. При осуществлении технологических процессов (литье, ковка, сварка и др.) важное значение имеет температурное изменение деформационно-прочностных характеристик материалов.

Жаростойкостькогда механические параметры материалов сохраняются или незначительно изменяются при высоких температурах.

Жароупорностьсвойство материалов противостоять коррозионному воздействию газов при высокой температуре.

В качестве характеристики жаростойкости легкоплавких материалов используют температуру размягчения, при которой изделие, нагреваемое с установленной скоростью, под воздействием постоянного изгибающего момента деформируется на постоянную величину.

Температура вспышкитемпература, при которой пары жидкости образуют с воздухом смесь, вспыхивающую при контакте с источником зажигания Температуру, при которой материал воспламеняется и после удаления внешнего источника зажигания продолжает гореть не менее 5с, считают температурой воспламенения.

Жаропрочностьсвойство материалов длительное время сопротивляться деформированному разрушению при высоких температурах, которые имеют место в двигателях внутреннего сгорания.

Хладноломкостьвозрастание хрупкости материалов при понижении температуры. При низких температурах ( в технике – от 0 до –50С) снижается пластичность и вязкость материалов, повышается склонность к хрупкому разрушению. При температурах ниже температуры вязкого разрушения наступает переход к хрупкому и наблюдается резкое снижение ударной вязкости материала.

Температурное расширение материалов регистрируют по изменению размеров и формы при изменении температуры. Количественно температурное расширение материалов характеризуют температурным коэффициентом линейного расширения

Теплопроводностьперенос энергии от более нагретых участков материала к менее нагретым. Эта величина обуславливает выравнивание температуры изделия. Коэффициент температуропроводности является мерой теплоизоляционных свойств материала.

Электрические и магнитные свойства

В электротехнике, приборостроении применяются различные виды специальных материалов: электроизоляционные, магнитные, проводниковые, полупроводниковые и др. Для их эффективного использования необходимо знать параметры электрических, магнитных и других специфических свойств.

Электропроводность – свойство материалов проводить электрический ток, обусловленное наличием в них подвижных заряженных частицносителей тока.

Природу электропроводности твердых материалов объясняет зонная теория,

согласно которой энергетический спектр электронов состоит из чередующихся зон разрешенных и запрещенных энергий. В нормальном состоянии электроны могут иметь только определенные значения энергии, т.е. занимать разрешенные энергетические уровни (валентную зону). Пустые или частично заполненные более высокие энергетические уровни образуют зону проводимости. Электроны возбуждаясь, т.е. приобретая добавочную энергию, например, при нагревании материалов, могут переходить в зону проводимости. Если валентная зона и зона проводимости не раскрываются, то при незначительном возбуждении электроны будут перемещаться от одних атомов к другим. Материала такого типа – проводники - обладают высокой электропроводностью. Электропроводность диэлектриков очень мала, так как переход заметного числа электронов в зону проводимости -случайное явление, обусловленное, например, дефектами структуры.

Электрическое сопротивление материалов – свойство материалов как проводников противодействовать эл.току.

Электрическое сопротивление материалов характеризуют удельным электрическим сопротивлением

,

где:

R-электрическое сопротивление;

S-площадь поперечного сечения проводника;

l- длина проводника.