Теоретические материалы. Глава 1. Материаловедение. Структура материалов.

Уровень материалов определяет уровень развития цивилизации

В материаловедение свойства материалов рассматриваются в последовательности «состав – структура – свойство».

Цель:

Сформировать представление о материаловедении как о науке, изучающей строение и свойства материалов.

Задачи:

- прочитать и понять определения данные в разделе;

- привести свои примеры различных видов материалов.

- представить, как устроена кристаллическая структура, и какие виды элементарных ячеек в ней выделяют;

- понять основные определения кристаллохимии;

- ознакомиться с основными видами элементарных ячеек металлов и понять, как им присваиваются краткие обозначения;

- уяснить в чём различия между точечными и линейными дефектами в реальной структуре веществ;

- узнать, как строится диаграмма состояния;

- выяснить, какими механическими свойствами характеризуются материалы и как данные свойства измеряются.

1.1. Материаловедение, основные понятия.

Материаловедение — наука, изучающая связь между составом структурой и свойствами материалов, а также изменением свойств материалов при внешних воздействиях (тепловом, механическом, химическом и т. д.).

Задача материаловедения — установление закономерности взаимосвязи между составом, структурой и свойствами материалов для того, чтобы целенаправленно изменять свойства материалов при их переработке в товарный продукт, а также для создания материалов с заданным комплексом свойств.

Материалами является совокупность предметов труда, которые преобразуются в процессе производства, превращаясь в товарный продукт (предметы потребления и средства производства). Материалами являются исходные вещества для производства продукции, а также вспомогательные вещества для проведения производственных процессов.

В зависимости от количества и характера затраченного труда и функционального назначения материалов в производственном процессе различают сырые материалы и полуфабрикаты.

Сырые материалы, или сырье, - предметы труда, прошедшие первичную переработку и подлежащие дальнейшей, более сложной переработке, принципиально изменяющей исходные характеристики сырья. Например, железная руда на металлургическом предприятии; хлопок на текстильной фабрике; древесина на целлюлозном комбинате. Сырье разделяют по происхождению на минеральное, животное, растительное, синтетическое.

Первичное сырье — предмет, на который впервые затрачен труд. Вторичное сырье — отходы производства, физические или морально устаревшие предметы, подлежащие переработке.

Полуфабрикат — продукт переработки материалов, который в дальнейшем должен пройти одну или несколько стадий обработки, прежде чем стать окончательным товарным продуктом. Готовая продукция одного производства может являться полуфабрикатом для других производств.

Потребительские характеристики материалов зависят от их состава, строения, способа обработки.

Строение материалов характеризует их структура — совокупность устойчивых связей материала, обеспечивающих его целостность и сохранение основных свойств при внешних и внутренних изменениях.

Свойство — категория, отражающая различие или общность материалов.