Термоэлектрическими материалами называются такие материалы, в которых проявляется совокупность термоэлектрических явлений, обусловленных взаимосвязью между тепловыми и электрическими процессами. К этим явлениям относятся эффекты Зеебека, Пельтье и Томсона. Материалы с эффектом Зеебека Эффект Зеебека заключается в возникновении электродвижущей силы (ЭДС) в замкнутой электрической цепи, состоящей из последовательно соединённых разнородных проводников, контакты между которыми находятся при различных […]
Материаловедение
Мультиферроики
Мультиферроиками называются материалы, объединяющие в себе два вида «ферроупорядочений»: магнитное (ferromagnetic) и сегнетоэлектрическое (ferroelectric) (рис. 1). Этим материалам присущи как свойства, характерные для каждого из классов в отдельности (спонтанная намагниченность, магнитострикция, спонтанная поляризация и пьезоэлектрический эффект), так и совершенно новые свойства, связанные с взаимодействием магнитной и электрической подсистем: магнитоэлектрический эффект (индуцированная магнитным полем электрическая поляризация […]
Магнитоупругие материалы
Магнитоупругими материалами называются магнитные материалы (магнетики), у которых проявляется магнитоупругий эффект — явление, заключающееся в изменении намагниченности магнетика под действием механических деформаций. Это явление иначе называют эффектом Виллари – по имени открывшего его в 1865 г. итальянского физика Э. Виллари. Магнитоупругий эффект обратен магнитострикционному эффекту. Ферромагнетики, например, Ni, которые при намагничивании уменьшаются в размерах (отрицательный […]
Акустоэлектрические материалы
Акустоэлектрические материалы — это материалы, которые способны взаимодействовать с акустическими волнами (механическими колебаниями) и электрическими полями. В таких материалах возникают различные явления, такие как пьезоэлектрический эффект, электрострикция и магнитоакустические эффекты. Эти явления позволяют использовать акустоэлектрические материалы в различных приложениях, включая преобразование энергии, датчики и устройства для обработки сигналов. 1. Пьезоэлектрический эффект Пьезоэлектрические материалы генерируют электрический […]
Прямой и обратный пьезоэффект. Комбинированное применение
Современные технологии, основанные на пьезоэлектрических преобразователях, продолжают активно развиваться и находить всё новые области применения. Пьезоэлектрический эффект, открытый в конце XIX века, стал основой для множества устройств, которые используются в самых различных сферах науки и техники. Одной из наиболее заметных сфер является ультразвуковая техника, включающая в себя такие устройства, как ультразвуковые локаторы, уровнемеры, дефектоскопы, а […]
Пьезодатчики
Существуют два основных типа пьезодатчиков: осевые (механическая сила действует вдоль оси поляризации) и гибкие (механическая сила действует перпендикулярно оси поляризации). В осевых датчиках в качестве пьезоэлементов обычно используются пьезокерамические диски, кольца, цилиндры и пластины. К датчикам данного типа относятся датчики ускорения (акселерометры), датчики давления, датчики детонации, датчики разрушения и т. п. Гибкие датчики строятся на […]
Электрокалорические материалы
В современном мире, где возрастают требования к энергоэффективности и экологической безопасности, ученые всё активнее ищут альтернативу традиционным методам охлаждения и нагрева. Одним из перспективных направлений в этой области является использование электрокалорического эффекта — физического явления, при котором изменение электрического поля приводит к изменению температуры в определённых кристаллических материалах. В основе этой технологии лежат уникальные свойства […]
Пироэлектрические материалы
Пироэлектрическими материалами (пироэлектриками) называются кристаллические диэлектрические материалы, у которых проявляется пироэлектрический эффект. Для этого эффекта существует обратный ему электрокалорический эффект. Таким образом, пироэлектрические материалы также являются и электрокалорическими. Пироэлектрический эффект (пироэффект, пироэлектричество) представляет собой явление, заключающееся в возникновении в кристаллических диэлектрических материалах электрического поля при изменении их температуры. Это явление было известно и описано ещё […]
Интерметаллидные сплавы на основе алюминидов титана
1. Состав, структура и свойства алюминидов титана Диаграмма состояния Ti-Аl характеризуется наличием широких областей твердых растворов на основе α и β -Ti и соединения TiАl(γ). Соединение TiAl3 практически не имеет область гомогенности. Дальнейшие исследования показали, что в твердом состоянии протекают процессы упорядочения, связанные с образованием новых промежуточных фаз. Считается вероятным существование соединений Ti Al, Ti […]
Интерметаллидные сплавы на основе алюминидов никеля
1. Состав, структура и свойства алюминидов никеля Согласно диаграмме состояния в сплавах системы Al-Ni образуется пять соединений: Al3Ni, Аl3Ni2, АlNi (β′), АlNi3 (α′), Аl3Ni5. Соединение Al3Ni имеет постоянный состав, остальные соединения — существенные области гомогенности. Соединение AlNi плавится конгруэнтно, Al3Ni2, AlNi, AlNi3 – по перитектическим реакциям. Соединение Al3Ni5 образуется при температуре 700 °С и имеет область […]
Интерметаллидные сплавы системы Fe-Al
1. Структура, фазовый состав и свойства сплавов системы железо-алюминий В равновесных условиях алюминий с железом образуют твердые растворы, интерметаллические соединения и эвтектику (рис. 1). Растворимость железа в алюминии незначительна (0,03 ат. % при эвтектической температуре 654 °С), растворимость алюминия в железе в 600 раз выше и составляет примерно 32 %. При затвердевании в структуре сплавов […]
Интерметаллиды. Интерметаллидные сплавы
Интерметаллическими соединениями, или интерметаллидами, называют соединения металлов между собой, причем к компонентам интерметаллидов относят также и полуметаллы – кремний и германий. Самая общая классификация интерметаллидов включает дальтониды, бертоллиды и фазы Курнакова. К настоящему времени обнаружено и описано более 1500 интерметаллических соединений, которые образуют около 200 различных типов кристаллических структур. К перспективным конструкционным материалам относят следующие […]
Развитие материаловедения
1. Основные и вспомогательные материалы с улучшенными свойствами. Новейшие материалы Традиционные конструкционные материалы обладают существенными недостатками: трудоемкие в производстве и обработке, имеют большой удельный вес, активно подвергаются коррозии. В связи с их антикоррозионной обработкой увеличиваются трудозатраты, происходит удорожание изделий. Другим существенным недостатком применения стали и чугуна является их технология производства, загрязняющая окружающую среду производственными отходами (шлаки), […]
Горюче-смазочные материалы
1. Смазочные материалы и технические жидкости Классификация смазочных материалов и технических жидкостей. Смазочные материалы и технические (технологические) жидкости, применяемые в машиностроении (автомобилестроении) и на различных видах транспорта, по назначению подразделяются на следующие группы: технологические материалы — смазочно-охлаждающие жидкости и моющие, обезжиривающие, травящие, растворяющие и другие технические жидкости и пасты, необходимые при обработке металлов резанием, сборке […]
Пленкообразующие материалы. Композиты
1. Лакокрасочные материалы Общие сведения. Лакокрасочные материалы — это материалы, применяемые для покрытий (лакирования, окрашивания, грунтования и шпатлевания) поверхностей деталей, изделий и конструкций. Лакокрасочные материалы состоят из различных компонентов, каждый из которых несет определенную функцию. Составляющие компоненты лакокрасочных материалов, растворяясь в растворителях, образуют лакокрасочные композиции, которые при нанесении на поверхности деталей, изделий и конструкций образуют […]