Общие сведения о строении вещества

Классификация материалов

I. Основы строения и свойств материалов

Введение

М. В. Шкаруба

Материаловедение.

Технология конструкционных материалов

Конспект лекций

Омск – 2005

УДК 620.22

ББК 30.3

Ш 66

Рецензенты:

В. К.Федоров, д-р. техн. наук, профессор кафедры «Физика» СибАДИ;

И. И. Семенов, канд. техн. наук, ведущ. науч. сотрудник ОНИИП.

Ш 66 Шкаруба М. В.

Материаловедение. Технология конструкционных материалов:

Конспект лекций. Омск: Из-во ОмГТУ, 2005. 60c.

В конспекте лекций кратко изложены основы строения материалов и приведена их классификация.

Рассмотрена физика явлений, имеющих место в электротехнических материалах: диэлектриках, проводниках, полупроводниках и магнитных материалах. Описываются электрические и физико-механические свойства этих материалов.

Рассмотрено строение и механические свойства конструкционных материалов, приведены основные способы технологической обработки металлов.

Предназначен для студентов дневного, вечернего и заочного обучения специальности 100400 при изучении дисциплины «Материаловедение. Технология конструкционных материалов».

УДК 620.22

ББК 30.3

Печатается по решению редакционно-издательского совета Омского

государственного технического университета

© М. В. Шкаруба, 2005

© Омский госуд. техн. ун., 2005

ЛЕКЦИЯ №1

Дисциплина «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» относится к числу основополагающих учебных дисциплин для многих специальностей. Однако содержание этого курса лекций зависит от специальности, для которой он предназначен. Данный конспект предназначен для студентов Электротехнического факультета, поэтому разделу «Электротехнические материалы» уделено больше времени.

Основополагающие термины дисциплины.

Материалы – это совокупность предметов труда, которые человек преобразует в трудовом процессе, превращая в продукты труда (предметы потребления и средства производства).

Материаловедение – наука, изучающая строение, свойства материалов, связь между строением и свойствами, а также влияние на них внешних воздействий (теплового, механического, химического и т. д.).

Технология – совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства.

Существует несколько классификаций материалов. Например, по агрегатному состоянию все материалы подразделяются на следующие типы:

– твёрдые материалы;

– жидкости;

– газы;

– плазма.

Газ – это состояние вещества, в котором атомы и молекулы не связаны или слабо связаны силами взаимодействия и, хаотически двигаясь, заполняют весь объём. Если силами взаимодействия молекул в газе пренебречь, то такой газ называется идеальным.

Жидкости – вещества, сочетающие свойства газов и твёрдых тел. Тепловое движение молекул (атомов) жидкости представляет собой сочетание малых колебаний около положения равновесия и перескоков из одного положения в другое.

Твёрдое тело характеризуется стабильностью формы. У него атомы могут совершать лишь малые (тепловые) колебания вокруг фиксированных положений равновесия.

Плазма – это особое состояние вещества, здесь оно не рассматривается.

Для данного курса больше подходит классификация технических материалов по назначению:

1) конструкционные;

2) электротехнические;

3) триботехнические;

4) инструментальные;

5) рабочие тела;

6) топливо;

7) технологические.

В курсе лекций рассматриваются только конструкционные и электротехнические материалы.

Конструкционные материалы – твёрдые материалы, предназначенные для изготовления изделий, подвергаемых механическому нагружению.

Электротехнические материалы предназначены для изготовления изделий, применяемых для производства, передачи, преобразования и потребления электроэнергии.