Алюминий (Al) — это легкий цветной металл (его плотность составляет 2,71 г/см3) с невысокой температурой плавления (660 °С). По распространенности в земной коре Аl занимает первое место — 8,8 % (для сравнения Fe — 4,65 %, Mg — 2,4 %, Ti — 6,3·10-3 %, Ni — 8·10-3 %, Сu — 4,7·10-3 %). Его предел прочности […]
Машиностроение
Сталь. Виды, классификация, свойства сталей
Сталь (Steel) – серебристо-белый металл, деформируемый (ковкий) сплав железа с углеродом (до 2%) и другими элементами. Добавляя небольшие количества других металлов, можно получить разновидности стали. Детали машин, передающие нагрузку, должны обладать жесткостью и прочностью, которые необходимы для ограничения деформации (упругой и пластической), при гарантированной надежности и долговечности этих деталей. Из всего многообразия металлических материалов в наибольшей […]
Конструкционные материалы
Конструкционные материалы — это материалы, отличающиеся повышенной конструкционной прочностью. Различают металлические, неметаллические и композиционные конструкционные материалы. Металлические конструкционные материалы подразделяют: по технологическому принципу (литейные, спеченные и др.); по условиям эксплуатации (жаропрочные, криогенные и др.); по составу (сплавы алюминия, титана и т. п.); по структурному состоянию (стали аустенитные, ферритные и др.); по типу упрочнения (дисперсионно-твердеющие, дисперсноупрочненные […]
Материалы для производства
Материалы (вещества, предназначенные для производства чеголибо) — это совокупность предметов труда, которые человек преобразует в процессе труда, превращая в его продукты (предметы потребления и средства производства). При этом под веществом понимают вид материи, совокупность дискретных (прерывных) образований (атомы, молекулы и то, что из них построено), обладающих массой покоя. Используемые материалы являются отличительной чертой каждой цивилизации. […]
Наноактуаторы
Наноматериалы, обладающие интеллектуальными свойствами, служат основой для создания актуаторных наносистем различного функционального назначения, среди которых набольшее распространение получили электронные и механические наносистемы. Действие электронных наносистем, объединяющих разнообразные электронные нанокомпоненты, основано на преобразовании электрических сигналов. Электронные наносистемы выполняют, как правило, информационно-управляющие функции, т.е. осуществляют обработку, хранение и передачу информации в виде электрических сигналов, а также оказывают […]
Наносенсоры
Наносенсорами называются аналитические устройства, содержащие чувствительные наноэлементы, воспринимающие и преобразующие параметры анализируемого объекта в пригодный для практического использования сигнал, обычно электрический, хотя возможно и иной по природе, например, оптический сигнал. По типу анализируемых объектов (воспринимаемых и преобразуемых параметров) наносенсоры подразделяются на три основных класса: физические наносенсоры – детектируют физические параметры анализируемых объектов; химические наносенсоры – […]
Магнитные жидкости
Магнитные жидкости (или феррожидкости) представляют собой высокодисперсные системы из ферромагнитных или ферримагнитных частиц в жидких основах (органические и неорганические жидкости, вода). Каждая частица покрывается слоем поверхностноактивного вещества (ПАВ), который изолирует частицы друг от друга и не даёт им слипаться (рис. 1). В результате получается устойчивая и очень чувствительная к внешнему магнитному полю двухфазная жидкая среда, […]
Электрореологические и магнитореологические жидкости
Электрореологические жидкости обладают способностью к быстрому обратимому изменению вязкости под действием электрического поля. Они представляют собой суспензии, состоящие из частиц поляризующихся материалов, распределенных в диэлектрических жидкостях. В качестве дисперсной фазы широко применяется кремнезем с размерами частиц не более 1 мкм. В последнее время в качестве дисперсной фазы все чаще используются наноматериалы. Дисперсионными средами могут служить […]
Неньютоновские жидкости
Жидкость – непрерывная среда, обладающая свойством текучести, т. е. способностью неограниченно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил. Все реальные жидкости характеризуются вязкостью, сжимаемостью, сопротивлением растягивающим и сдвигающим усилиям и достаточной подвижностью, т. е. наличием сил трения и касательных напряжений. По особенностям проявления своих свойств жидкости подразделяются на ньютоновские и неньютоновские. Ньютоновские жидкости […]
Саморазрушающиеся материалы
К саморазрушающимся материалам относятся такие материалы, которые, выполняя, как правило, защитные функции, способны разрушаться в случае применения в отношении их несанкционированных действий, а также в иных чрезвычайных ситуациях, возникающих в процессе их эксплуатации. Подобной способностью к саморазрушению обладают живые организмы. В биологии хорошо известно явление аутотомии – самопроизвольного отбрасывания отдельных частей тела, которое наблюдается у […]
Самовосстанавливающиеся материалы
К самовосстанавливающимся материалам относятся такие материалы, которые способны самостоятельно восстанавливать целостность своей структуры в случае ее разрушения под действием внешних разрушающих факторов. Процессы самовосстановления, или, как их принято называть, процессы регенерации, широко распространены в живой природе. Регенерация в различных ее проявлениях характерна для человека, животных и растений. Она может происходить на разных уровнях строения живого […]
Самодиагностирующиеся материалы
К самодиагностирующимся материалам относятся такие материалы, которые способны контролировать изменения, происходящие в их структуре, т.е. осуществлять диагностику собственного структурного состояния непосредственно в процессе эксплуатации. Одной из основных причин выхода из строя технических устройств и сооружений являются недопустимые деформации и разрушения материалов их деталей, работающих в условиях больших механических нагрузок. Для прогнозирования долговечности деталей их подвергают […]
Материалы для систем управляемой доставки веществ
Известны различные материалы, используемые для создания систем управляемой доставки веществ. На сегодняшний день наибольшее распространение получили два вида таких систем: системы доставки лекарств в организм человека и животных и системы доставки химических веществ, в частности, пестицидов и минеральных удобрений, к корням растений. Материалы для доставки лекарств в организм человека и животных Многие лекарства характеризуются недостаточно […]
Материалы для имплантатов
Имплантатами называется класс изделий медицинского назначения, используемых для вживления в организм в роли протезов (заменителей отсутствующих органов человека) либо в качестве идентификаторов (например, чипов с информацией о домашних животных, вживляемых под кожу). В стоматологии используются имплантаты для вживления в кости верхней и нижней челюстей, которые служат в качестве основы для прикрепления стоматологических протезов. Существует также имплантация […]
Биодеградирующие материалы
К биодеградирующим материалам относятся такие материалы, которые способны разрушаться под действием биологических факторов. Наибольшее распространение получили два вида биодеградирующим материалов: медицинские и упаковочные. Биодеградиующие медицинские материалы способны разлагаться в организме человека со временем при помощи различных ферментов. Они способны разрушаться после определенного времени имплантации с образованием нетоксичных продуктов, которые выводятся организмом или усваиваются им. Поэтому […]