Для большинства известных материалов характерна следующая закономерность: когда на образец действует растягивающее усилие, происходит увеличение его длины вдоль направления силы, то есть образец вытягивается. Одновременно с этим его поперечное сечение уменьшается. В противоположной ситуации, при действии сжимающей нагрузки, материал сокращается вдоль оси приложения усилия и, наоборот, расширяется поперёк. Изменения размеров в поперечном направлении относительно продольной […]
Материаловедение
Полимерные гели с эффектами набухания и коллапса
Гели представляют собой структурированные дисперсные системы, состоящие из двух типов компонентов: высокомолекулярных, образующих дисперсную фазу, и низкомолекулярных, образующих дисперсионную среду. Важной особенностью гелей является способность частиц дисперсной фазы, связываясь друг с другом, формировать пространственную макромолекулярную структурную сетку (каркас). При этом дисперсионная среда лишается подвижности (иммобилизуется) в результате механической фиксации в ячейках структурной сетки. Как следствие, […]
Магнитострикционные материалы
Магнитострикционными материалами называются магнитные материалы (магнетики), у которых достаточно сильно проявляется магнитострикционный эффект – изменение формы и размеров тела при его намагничивании. Явление магнитострикции открыто английским физиком Дж. Джоулем в 1842 г. Магнитострикционный эффект обратим: при изменении линейных размеров тела под действием внешних сил его магнитные свойства соответственно изменяются (это явление называется магнитоупругим эффектом). К […]
Электрострикция в материалах: Принципы и технические применения
Электрострикция представляет собой одно из фундаментальных физических явлений, возникающих в диэлектрических материалах при воздействии на них электрического поля. Являясь результатом внутренней перестройки атомных и молекулярных структур, электрострикция проявляется в виде изменения объема или формы тела. Несмотря на то, что данный эффект носит универсальный характер и встречается практически во всех диэлектриках, он долгое время оставался в […]
Физическая сущность пластической деформации
1. Строение металлов и сплавов 1.1. Общие вопросы В расплавленном состоянии атомы металлов и сплавов находятся в непрерывном хаотическом движении. При затвердевании жидкого металла атомы продолжают пребывать в непрерывном движении, но под действием межатомных сил их движение приобретает колебательный характер относительно центров устойчивого равновесия, которые располагаются в строго определенном геометрическом порядке относительно друг друга. Такое […]
Сплавы на основе тугоплавких металлов
Детали из сплавов на основе тугоплавких металлов применяют для работы при значительных нагрузках и температурах > 1100 °С, при которых сплавы на основе железа, никеля и кобальта разупрочняются. Поэтому высокожаропрочные хромовые, ниобиевые, молибденовые и вольфрамовые сплавы получили широкое распространение для изготовления деталей летательных аппаратов, в радиоэлектронике и других областях промышленности. При температурах > 1000 °С […]
Сплавы на основе титана
Титан – серебристо-белый металл с малой плотностью (4,5 г/см3) и высокой температурой плавления (1672 °С). Титан имеет две аллотропические модификации: α- низкотемпературную с плотно упакованной гексагональной решеткой и β-высокотемпературную с кубической объемно-центрированной решеткой. Температура α-β-перехода равна 882 °С. В настоящее время известны несколько классификаций титановых сплавов, которые основаны на видах, типах структур в отожженном и закаленном […]
Сплавы на основе никеля
В настоящее время сплавы на основе никеля нашли широкое применение в качестве жаропрочных материалов, предназначенных для работы в области температур 700…1000 °С. Их используют в газовых турбинах авиационных двигателей, корабельных силовых и энергетических установках, газовой промышленности, ракетнокосмической технике, нефтехимической отрасли. В авиационном газотурбинном двигателе ~70 % от его массы составляют жаропрочные сплавы. Это диски, сопловые […]
Стали и сплавы на основе железа
Сталь – это основной материал, широко применяемый в машино-, приборо- и авиастроении, строительстве, а также для изготовления различных инструментов. Этот материал отличается сравнительно низкой стоимостью, производится в больших количествах и обладает комплексом механических, физико-химических и технологических свойств. Стали классифицируются по химическому составу, назначению, качеству, степени раскисления и структуре. Классификация сталей по химическому составу. По химическому […]
Типы и характеристики защитных покрытий для материалов
Покрытия, наносимые на материалы, играют ключевую роль в улучшении их эксплуатационных характеристик и продлении срока службы. Защита от коррозии, создание различных декоративных эффектов и обеспечение специфических свойств на поверхности — вот основные задачи, которые решаются с помощью покрытий. Они могут существенно менять физические и химические характеристики поверхности, обеспечивая ее устойчивость к внешним воздействиям, таким как […]
Конструкционные материалы: свойства, выбор и применение
В современном машиностроении, строительстве, авиации, приборостроении и других отраслях невозможно обойтись без материалов, обладающих особым набором свойств. Такие материалы называются конструкционными, и их выбор оказывает прямое влияние на прочность, надёжность и срок службы изделий. Конструкционные материалы применяются в широком спектре изделий — от деталей машин до архитектурных конструкций, поэтому понимание их свойств и критериев выбора […]
Композиционные и порошковые материалы
Композиционные материалы – новый класс высокопрочных материалов. Принципиально иной способ достижения высокой конструкционной прочности (рис. 1). Рис. 1 Схемы композиционных материалов Классификация композиционных материалов Композиционные материалы с металлической матрицей (рис. 2) Рис. 2 Схема процесса получения композита с металлической матрицей Композиционные материалы с неметаллической матрицей (рис. 3) Рис. 3 Схема композиционного материала: 1– матрица, 2 […]
Изоляционные материалы
Трубопровод — это объект, который постоянно контактирует с внешней средой, он не может быть полностью изолирован от нее. Поэтому на его поверхности происходят не очень благоприятные, с точки зрения техники, процессы, например – коррозия (рис. 24). Коррозия металлов – это процесс, вызывающий разрушение металла или изменение его свойств в результате химического либо электрохимического воздействия окружающей […]
Пластмассы. Состав, свойства, применение пластмасс
Пластмассы (пластики) представляют собой органические материалы на основе полимеров, способные при нагреве размягчаться и под давлением принимать определённую устойчивую форму. Полимеры – это соединения, которые получаются путем многократного повторения (рис. 1), то есть химического связывания одинаковых звеньев – в самом простом случае, одинаковых, как в случае полиэтилена это звенья CH2, связанные между собой в единую […]
Резина. Свойства, состав, применение резины
Резина – пластмассы с редкосетчатой структурой, в которых связующим выступает полимер, находящейся в высокопластическом состоянии. В резине связующим являются натуральные (НК) или синтетические (СК) каучуки. На рис. 1 и 2 показаны область применения каучуков и получаемые изделия. Рис. 1 Применение каучуков Рис. 2 Изделия, где используются каучуки Каучуку присуща высокая пластичность, обусловленная особенностью строения их […]
