- •Аспекти розвитку матеріалознавства як науки про матеріали
- •Методи вивчення будови і властивостей матеріалів
- •Агрегатний стан речовини
- •Елементи кристалографії. Типи кристалічних решіток (сингоній)
- •Градація структури твердих тіл. Поліморфізм
- •Дифузія у металах і сплавах. Самодифузія. Закони дифузії.
- •Рідкі кристали , класифікація, характеристика, галузь застосування
- •Загальна характеристика металів і сплавів, їх класифікація, властивості.
- •Сплави на основі заліза: сталі та чавун
- •Термічна обробка металів і сплавів
- •Діаграма фазової рівноваги. Діаграма залізо-цементит
- •12. Класифікаційні ознаки некристалічних твердих тіл
- •13. Некристалічні тверді тіла: Полімери за типом волокон
- •14. Загальна характеристика неорганічних (силікатних) матеріалів
- •16. Цемент та бетон, клас-ція
- •17. Загальна хар-ка клеючих матеріалів
- •20. Особливості структури і властивості полімерів за типом волокон
- •21. Кристалічна та аморфна структура металів та неметалів (силікатів)
- •22. Особливості структури і властивості полімерів за типом пластмас
- •23.Класифікаційні ознаки фізичних властивостей матеріалів.
- •24. Поглинання як фактор гігієнічних властивостей матеріалів.
- •25. Проникність як фактор гігієнічних властивостей матеріалів.
- •26.Теплофізичні властивості матеріалів: характер теплового руху, теплопередача.
- •27.Здатність матеріалів проводити тепло під дією теплової енергії.
- •28.Здатність матеріалів поглинати тепло під дією теплової енергії.
- •29.Здатність матеріалів змінювати чи зберігати свої властивості під дією теплової енергії.
- •30.Методи визначення характеристик теплофізичних властивостей матеріалів.
- •31.Оптичні властивості матеріалів.
- •32.Фізико-механічні властивості матеріалів. Теорія міцності. Деформаційні процеси.
- •33.Матеріали, що використовуються у виробництві непродовольчих товарів.
Діаграма фазової рівноваги. Діаграма залізо-цементит
Основними сплавами заліза є його сплави з вуглецем заліза та чавуни. В основі такого розділення лежить структурна Т-х діаграма стану метастабільної рівноваги системи Fe-Fe3C. Метастабільним у даному випадку (при кімнатній температурі) є карбід заліза Fe3C (цементит). Досягши стабільного стану рівноваги Fe3C розпадається на Fe i C, утворюючи рівновагу фериту (твердий розчин вуглецю в альфа –Fe) і вуглецю. Проте цементит є досить стійким, і його розпад на ферит і вуглець у значних умовах практично не реалізується.
На діаграмі Fe-Fe3Cвиділяється ще характерні температури:
А0-210 оС: Fe3C (феромагнітний) Fe3С (парамагнітний);
А1 -727 оС: евтектоїднеперетвореня аустеніту у ферит + цементит з утворенням пластичної структури –перліту.
А2 -768 о С: феромагнітний альфа-Fe парамагнітний бета –Fe;
А3 – 910 о С: бета –Fe гамма – Fe;
1147 о С: евтактичне перетворення рідкого розчину заліза з вуглецем аустеніт + цементит з утворенням структури ледебуриту.
Сталі і чавуни відрізняються між собою, у першу чергу, вмістом вуглецю. Сплави з концентрацією С< 2,14% (2,14 відповідає крапці Е –максимальноїрозчиненості вуглецю в залізі, див. Т-хдіограму) називають сталями,а сплави з концентрацією С>2,14% -чавуном. Аналогічно сталі поділяються на доевтектоїдні і заевтектоїдні щодо евтектоїдного складу 0,81%. З. У першому випадку утворюються перлитно–феритна структура, а в другому випадку перлитно –цементитна.
12. Класифікаційні ознаки некристалічних твердих тіл
Некрісталічні тверді тіла :полімери;скло;кераміка;аморфні тіла.
Термопластичні полімери. Вони мають властивість багаторазово пом'якшуватися під час нагрівання й тверднути під час охолодження без зміни своїх властивостей.
Термореактивні полімери. Під час нагрівання залишаються твердими аж до повного термічного розпаду. Різна поведінка полімерів під час нагрівання пояснюється тим, що в термопластичних полімерах між молекулами діють слабкі сили Ван-дер-Ваальса. Нагріваючись, вони значно зменшуються і, матеріал стає м'яким і піддатливим. В термоактивних полімерах діють ще поперечні ковалентні сили між молекулами.Тому термоактивні матеріали залишаються твердими під час нагрівання. Скло. Аморфна речовина, яка утворюється під час сплавлення оксидів або без оксидів сполук – SiO2 . Основну масу промислового скла становить силікатне скло з домішками інших оксидів. Кераміка. Матеріал, який отримують під час високотемпературного спечення мінеральних поршків. Кераміка є пористим матеріалом, який містить ковалентні або іонні кристали- складні оксиди, карбідні або тверді розчини на їх основіАморфні метали. Аморфні метали отримують при надвисоких швидкостях охолодженнях із рідкого стану (>106 0 C/c). Дифузійні прцеси дуже гальмуються і стримується утворення зародків та ріст кристалів. Під час твердіння утворюється аморфна структура, яка забезпечує металевим матеріалам властивості, що значно відрізняються від властивостей відповідних матеріалів з кристалічною структурою.