Virziens “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģijas. Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija Specialitāte: materiālu zinātne un materiālu tehnoloģiju perspektīvas
![Virziens “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģijas. Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija Specialitāte: materiālu zinātne un materiālu tehnoloģiju perspektīvas](https://i0.wp.com/ok-t.ru/img/baza5/LR-MATERIALOVEDENIE-1382960527.files/image037.jpg)
Baltkrievijas Republikas Izglītības ministrija
BALTKRIEVIJAS VALSTS
TEHNISKĀ UNIVERSITĀTE
Informācijas un mērīšanas iekārtu un tehnoloģiju katedra
LABORATORIJAS DARBI
(GADĪJUMA IZPĒTE)
Pēc disciplīnas
"Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija"
1. daļa
Minska 2003 Ievads
Kursa “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” apguves procesā līdzās lekcijām un praktiskiem vingrinājumiem liela nozīme ir laboratorijas praktiskiem darbiem. Neapgūstot prasmes izmantot materiālu uzvedības analīzi dažādos apstākļos, mērķtiecīga jaunu materiālu sintēze un saprātīga izmantošana praksē nav iespējama.
Laboratorijas darbu veikšana ļaus nostiprināt materiālzinātnes galveno nozaru teorētiskos principus, iepazīties ar mūsdienu zinātniskās pētniecības metodēm un analizēt iegūtos eksperimentālos rezultātus. Tā rezultātā jūs varat veikt nelielu, pilnībā pabeigtu zinātnisku pētījumu.
Mācību grāmatā (1.daļa) ir laboratorijas darbi, kas atspoguļo strukturālo materiālu un to uzbūves fizikālo un ķīmisko pamatīpašību izpēti.
Piedāvātā materiāla īpatnība ir diezgan plašas teorētiskās daļas klātbūtne, kas ļauj studentiem patstāvīgi sagatavoties nodarbībām. Rokasgrāmatā ir sniegts papildu literatūras saraksts, kas atvieglos darbu detalizētāku izpēti.
Rokasgrāmatas mērķis ir iepazīties ar dažādiem metāliskiem un nemetāliskiem konstrukciju materiāliem, ko izmanto instrumentu izgatavošanā, un studentiem iegūt skaidru priekšstatu par fizikālo un ķīmisko parādību dažādību, kas notiek materiālos dažādos apstākļos to sintēzes un darbības laikā. .
Pēc laboratorijas darbu pabeigšanas tiek sagatavots ziņojums, kurā iekļauts:
1) titullapa;
2) teorētiskie pamatprincipi;
3) darba izpildes secība ar rezultātu uzrādīšanu tabulu un grafisko atkarību veidā;
4) iegūto rezultātu analīze un secinājumi. Veicot laboratorijas darbus, ir stingri jāievēro drošības prasības.
Laboratorija darbs #1
METĀLU UN TO SAKAUSĒJUMU UZBŪVES PĒTĪJUMS
Darba mērķis: izpētīt dzelzs-oglekļa stāvokļa diagrammu, iepazīties ar dzelzs-oglekļa sakausējumu (tērauda un čuguna), pulvera kompozītmateriālu mikrostruktūru.
Teorētiskā daļa
Mainoties komponentu koncentrācijai sakausējumos, kā arī to dzesēšanas vai karsēšanas laikā (pie pastāvīga ārējā spiediena), šajos sakausējumos notiek būtiskas fāzes un strukturālas izmaiņas, kuras var skaidri izsekot, izmantojot diagrammas stāvokļi, kas ir sakausējumu stāvokļa grafisks attēlojums. Diagrammas ir izveidotas sakausējumu līdzsvara stāvoklim. Līdzsvars Valsts- stabils stāvoklis, kas laika gaitā nemainās un ko raksturo minimāla sistēmas brīvā enerģija.
Fāžu diagrammas parasti tiek veidotas eksperimentāli. Lai tos izveidotu, tiek izmantota termiskā metode. To izmanto, lai iegūtu sakausējumu dzesēšanas līknes. No šo līkņu pieturām un locījumu, ko izraisa transformāciju termiskie efekti, nosaka pašu transformāciju temperatūras. Izmantojot fāzu diagrammas, nosaka sakausējumu kušanas un polimorfo pārvērtību temperatūras, cik fāzes un kuras fāzes atrodas noteiktā sastāva sakausējumā noteiktā temperatūrā, kā arī nosaka šo fāžu kvantitatīvo attiecību sakausējumā. Papildus termiskajai metodei transformāciju izpēte cietā stāvoklī ietver mikrostruktūras izpēti, izmantojot optiskos un elektronu mikroskopus, rentgenstaru difrakcijas analīzi, sakausējumu fizikālo īpašību izpēti utt.
Binārajos sakausējumos temperatūra tiek parādīta vertikāli, bet komponentu koncentrācija - horizontāli. Katrs punkts uz x ass atbilst noteiktam vienas un otras komponentes saturam, ņemot vērā, ka kopējais komponentu saturs katrā šīs ass punktā atbilst 100%.
Tāpēc, palielinoties sakausējuma vienas sastāvdaļas daudzumam, otras sastāvdaļas saturam sakausējumā jāsamazinās.
Fāzes diagrammas veidu nosaka mijiedarbības raksturs, kas notiek starp sakausējumu komponentiem šķidrā un cietā stāvoklī. Tiek pieņemts, ka šķidrā stāvoklī starp komponentiem ir neierobežota šķīdība, t.i. tie veido viendabīgu šķidru šķīdumu (kausē). Cietā stāvoklī komponenti var veidot mehāniskus tīru komponentu maisījumus, neierobežotu daudzumu cieto šķīdumu, ierobežotu cieto šķīdumu, stabilu ķīmisko savienojumu, nestabilu ķīmisko savienojumu, kā arī veikt polimorfas pārvērtības.
Mehāniskie maisījumi veidojas, ja elementi, kas veido sakausējumu, sacietējot no šķidra stāvokļa, nešķīst viens otrā un nesadarbojas. Maisījuma struktūra ir neviendabīga struktūra. Plānā griezumā redzami dažādu komponentu kristalīti, kas veido mehānisku maisījumu. Ķīmiskā analīze arī identificē dažādas sastāvdaļas. Izšķir divu veidu kristāla režģus.
Ciets risinājumus- fāzes, kurās viens no komponentiem (šķīdinātājs) saglabā savu kristālisko režģi, un pārējo (izšķīdušo) komponentu atomi atrodas tā režģī, to deformējot. Cietā šķīduma ķīmiskā analīze parāda divu elementu klātbūtni, un rentgenstaru difrakcija parāda viena veida šķīdinātāja režģi. Struktūra ir viendabīgi graudi. Ja abām sastāvdaļām ir viena veida kristāla režģi, un to atomu diametri atšķiras ne vairāk kā par 8 - 15%, tad ir iespējama neierobežota šķīdība (piemēram, zelts un sudrabs).
Ķīmiskie savienojumi veidojas, kad elementi, kas veido sakausējumu, mijiedarbojas viens ar otru. Pēc struktūras tās ir viendabīgas cietas vielas. Ķīmisko savienojumu īpašības atšķiras no to elementu īpašībām, kas tos veido. Viņiem ir nemainīga kušanas temperatūra. Ķīmiskā savienojuma kristāliskais režģis atšķiras no sākotnējo komponentu režģiem. Ķīmiskā savienojumā tiek saglabāta noteikta elementu atomu attiecība, t.i. savienojumam ir ķīmiskā formula.
Dzelzs-oglekļa sistēmas stāvokļa diagramma
Dzelzs un tā sakausējumi ar oglekli
Polimorfisms ir vielas vai materiāla īpašība mainīt savu kristālisko režģi, mainoties temperatūrai, α-Fe kristāla formas un... Ogleklis ir nemetālisks elements. Dabā tas notiek divu... Normālos apstākļos ogleklis ir atrodams grafīta modifikācijas veidā ar sešstūrainu slāņainu režģi. Modifikācija...Kļūsti
Kļūsti- dzelzs-oglekļa sakausējumi, kas satur līdz 2,14% oglekļa. Turklāt sakausējums parasti satur mangānu, silīciju, sēru un fosforu. Dažus elementus var ieviest īpaši, lai uzlabotu fizikālās un ķīmiskās īpašības (leģējošie elementi).
Pēc struktūras tēraudus iedala:
1) hipoeutektoīds kas satur līdz 0,8% oglekļa (sastāvs P+P);
2) eitektoīdie tēraudi kas satur 0,8% oglekļa (P);
3) hipereitektoīds kas satur vairāk nekā 0,8% oglekļa (P+sec.C).
Punkts D - eitektoīdais punkts(dzesēšanas laikā no austenīta veidojas mehānisks ferīta un cementīta maisījums). Eitektoīda transformācija notiek nevis no šķidruma, bet no cieta šķīduma.
Atkarībā no ķīmiskā sastāva izšķir oglekļa un leģētos tēraudus. Savukārt oglekļa tēraudi var būt:
1) zema oglekļa satura (oglekļa saturs mazāks par 0,25%);
2) vidēji oglekļa (oglekļa saturs ir 0,25 - 0,60%);
3) ar augstu oglekļa saturu, kurā oglekļa koncentrācija pārsniedz 0,60%.
Leģētie tēraudi sadalīts:
1) mazleģētais - leģējošu elementu saturs līdz 2,5%;
2) vidēji leģēts- t- 2.5 līdz 10% leģējošo elementu;
3) ļoti leģēts - satur vairāk nekā 10% leģējošo elementu.
Pēc mērķa tēraudi ir:
1) konstrukcijas, paredzētas virsbūvei un inženiertehniskajiem izstrādājumiem;
2) instrumentālie, no kuriem tiek izgatavoti griešanas, mērīšanas, štancēšanas un citi instrumenti. Šie tēraudi satur
vairāk nekā 0,65% oglekļa;
3) ar īpašām fizikālām īpašībām, piemēram, ar noteiktiem magnētiskiem raksturlielumiem vai zemu lineārās izplešanās koeficientu (elektriskais tērauds, Invar);
4) ar īpašām ķīmiskām īpašībām, piemēram, nerūsējošiem, karstumizturīgiem vai karstumizturīgiem tēraudiem.
Atkarībā no kaitīgo piemaisījumu satura(sēra un fosfora) tēraudus iedala:
1. Parastās kvalitātes tērauds, saturs līdz 0,06% sēra un
līdz 0,07% fosfora.
2. Kvalitatīva - līdz 0,035% sēra un fosfora katrs atsevišķi.
3. Augsta kvalitāte - līdz 0,025% sēra un fosfora.
4. Īpaši augstas kvalitātes, līdz 0,025% fosfora un līdz 0,0] 5% sēra.
Atbilstoši skābekļa noņemšanas pakāpei izgatavots no tērauda, t.i. Pēc deoksidācijas pakāpes tos izšķir:
1) mierīgs tērauds, t.i. pilnībā deoksidēts, apzīmēts ar burtiem “sp” zīmola beigās;
2) viršanas tēraudi - nedaudz deoksidēti, apzīmēti ar burtiem "kp";
3) pusklusie tēraudi, kas ieņem starpstāvokli starp iepriekšējiem diviem; apzīmē ar burtiem "ps".
Atkarībā no standartizētajiem rādītājiem (stiepes izturība σ, relatīvais pagarinājums δ%, tecēšanas robeža δ t, aukstā locīšana) katras grupas tēraudu iedala kategorijās, kuras apzīmē ar arābu cipariem.
Parastas kvalitātes tērauds apzīmē ar burtiem "St" un parasto zīmola numuru (no 0 līdz 6) atkarībā no ķīmiskā sastāva un mehāniskajām īpašībām. Jo augstāks ir tērauda oglekļa saturs un stiprības īpašības, jo lielāks ir tā skaits. Lai norādītu tērauda kategoriju, zīmola apzīmējumam beigās tiek pievienots kategorijai atbilstošs numurs, pirmā kategorija parasti nav norādīta.
Piemēram: St1kp2 - parastas kvalitātes oglekļa tērauds, vārošs, 1. pakāpe, otrā kategorija, piegādāts patērētājiem, pamatojoties uz mehāniskajām īpašībām (A grupa).
Kvalitatīvi tēraudi marķē šādi: zīmes sākumā norāda oglekļa saturu procenta simtdaļās tēraudiem,
Piemēram: ST45 - augstas kvalitātes oglekļa tērauds, mierīgs, satur 0,45% C.
U7 - oglekļa instrumentu tērauds, augstas kvalitātes tērauds, satur 0,7% C, mierīgs (visi instrumentu tēraudi ir labi deoksidēti).
Tēraudā iekļautie leģējošie elementi ir apzīmēti ar krievu burtiem: A - slāpeklis, K - kobalts, T - titāns, B - niobijs, M - molibdēns, F - vanādijs, B - volframs, N - niķelis, X - hroms, G - mangāns. , P - fosfors, D - varš, C - silīcijs.
Ja pēc burta, kas norāda leģējošu elementu, ir cipars, tad tas norāda šī elementa saturu procentos. Ja numura nav, tad tērauds satur 0,8 - 1,5% leģējošā elementa.
Piemēram: 14G2 - mazleģēts augstas kvalitātes tērauds, mierīgs, satur aptuveni 14% oglekļa un līdz 2,0% mangāna.
OZH16N15MZB - augstas leģētas kvalitātes tērauds, mierīgais tērauds satur 0,03% C, 16,0% Cr, 15,0% Ni, līdz 3,0% Mo, līdz 1,0% Nb.
Kvalitatīvi un īpaši kvalitatīvi tēraudi ir marķēti tāpat kā augstas kvalitātes, bet augstas kvalitātes tērauda klases beigās tiek ievietots burts A (šis burts zīmola apzīmējuma vidū norāda uz tēraudā īpaši ievadīta slāpekļa klātbūtni), un pēc īpaši kvalitatīvās atzīmes burts “Ш” tiek atdalīts ar domuzīmi.
Piemēram: U8A - augstas kvalitātes oglekļa instrumentu tērauds, kas satur 0,8% oglekļa;
ZOKHGS-Sh ir īpaši augstas kvalitātes vidēji leģēts tērauds, kas satur 0,30% oglekļa un no 0,8 līdz 1,5% hroma, mangāna un silīcija katrā.
Dažas tēraudu grupas ir apzīmētas nedaudz atšķirīgi.
Lodīšu gultņu tēraudi ir apzīmēti ar burtiem “ШХ”, pēc kuriem hroma saturu norāda procenta desmitdaļās (ШХ6).
Ātrgaitas tēraudi (leģēti ar savienojumiem) ir apzīmēti ar burtu “P”, cipars aiz tā norāda volframa procentuālo daudzumu tajā (P18).
Automātiskie tēraudi ir apzīmēti ar burtu “A” un skaitli, kas norāda vidējo oglekļa saturu procenta simtdaļās (A12).
Čuguns
Čuguns sauc par dzelzs un oglekļa sakausējumiem, kas satur vairāk nekā 2,14% oglekļa. Tie satur tādus pašus piemaisījumus kā tērauds, bet lielākos daudzumos.
Čuguniem, atšķirībā no tēraudiem, pilnīga kristalizācija ar eitektikas veidošanos, ir zema plastiskā deformācijas spēja un augstas liešanas īpašības.
Atkarībā no oglekļa stāvokļačugunā ir:
1) čuguns, kurā viss ogleklis ir saistītā stāvoklī karbīda veidā (baltais čuguns);
2) čuguns, kurā ogleklis lielā mērā vai pilnībā ir brīvā stāvoklī grafīta veidā (pelēks, augstas stiprības, kaļamais čuguns).
Balts čuguns nesatur grafītu, viss ogleklis ir saistīts cementītā Fe 3 C. Balto čugunu atkarībā no oglekļa satura iedala:
1) hipoeutektisks - oglekļa saturs līdz 4,3%. Struktūra sastāv no perlīta, sekundārā cementīta un ledeburīta;
2) eitektika - oglekļa saturs 4,3%. Struktūra sastāv no ledeburīta;
3) hipereutektisks - oglekļa saturs vairāk nekā 4,3%. Struktūra sastāv no ledeburīta un primārā cementīta.
Punkts C - eitektika. Eitektiskā transformācija notiek no šķidruma. Iegūto eitektiku sauc par ledeburītu. C punktā līdzsvarā vienlaikus pastāv trīs fāzes: šķidrais kausējums, austenīts un cementīts.
Pelēks čuguns satur oglekli brīvā stāvoklī plāksnveida grafīta veidā. Zem mikroskopa grafīts tiks novērots tumšu izliektu svītru veidā uz gaiša fona. Salīdzinot ar metāla pamatni, grafītam ir zema izturība. Tās atrašanās vietas var uzskatīt par pārtraukumiem. Pelēkajam čugunam ir sliktas mehāniskās īpašības, pārbaudot stiepes testos. Tomēr pelēkajam čugunam ir arī vairākas priekšrocības: tas ļauj iegūt lētu lējumu un tam ir labas liešanas īpašības. apstrādājamība, augstas slāpēšanas īpašības.
Pelēkais čuguns ir apzīmēts ar diviem burtiem SC un diviem cipariem, kas atbilst minimālajai stiepes izturības vērtībai MPa.
Piemēram: SCh10 - pelēkais čuguns ar stiepes izturību 100 MPa.
Grafīta ieslēgumiem kļūstot noapaļotiem, samazinās to negatīvā loma kā iegriezumiem metāla pamatnē un palielinās čuguna mehāniskās īpašības. Grafīta noapaļotā forma tiek panākta ar modifikāciju. Ja magniju izmanto kā modifikatoru daudzumā līdz 0,5%, tiek iegūts augstas stiprības čuguns.
Kaļamais čuguns satur oglekli brīvā stāvoklī sfērisku grafīta ieslēgumu veidā. Mikroskopā uz gaiša fona tiek novēroti dažāda lieluma noapaļoti tumši graudi. Kritiskās daļas ir izgatavotas no augstas stiprības čuguna. Augstas stiprības čuguns ir apzīmēts ar burtiem HF un skaitli, kas raksturo stiepes stiprības vērtību.
Piemēram: HF 35 - augstas stiprības čuguns ar stiepes izturību 350 MPa.
Kaļamais čuguns satur oglekli brīvā stāvoklī pārslveida grafīta veidā. Kaļamais čuguns tiek iegūts no baltā čuguna ar grafitizācijas atlaidināšanu (ilgstoša atkausēšana 1000°C temperatūrā). Mikroskopā uz gaiša fona tiek novērota flokulējoša fāze.
Kaļamais čuguns ir apzīmēts ar burtiem KCH un diviem cipariem: pirmais ir stiepes izturība, otrais ir relatīvais pagarinājums.
Piemēram: KCh 35-10 - kaļamais čuguns ar stiepes izturību 350 MPa un relatīvo pagarinājumu 10%.
Čuguna mikrostruktūra sastāv no metāla pamatnes un grafīta ieslēgumiem. Čuguna īpašības ir atkarīgas no metāla pamatnes īpašībām un grafīta ieslēgumu īpašībām.
Metāla pamatne var būt:
1) perlīts (tumša bāze zem mikroskopa);
2) ferīts-perlīts (mikroskopā pārmaiņus gaiši un tumši laukumi);
3) ferīta (gaismas bāze zem mikroskopa).
Metāla pamatnes struktūra nosaka čuguna cietību.
Grafitizācija ir grafīta izgulsnēšanās process dzelzs-oglekļa sakausējumu kristalizācijas vai dzesēšanas laikā. Grafitizācija ir difūzijas process un notiek lēni. Grafitizācijas process sastāv no vairākiem posmiem:
1) centru veidošana, grafitizācija;
2) oglekļa atomu difūzija uz grafitizācijas centriem;
3) grafīta atradņu pieaugums.
Ar metodi iegūti kompozītmateriāli
Pulvermetalurģija
Izstrādājumu izgatavošanas no pulveriem tehnoloģiskais process ietver: pulveru iegūšanu, lādiņa sagatavošanu, formēšanu, saķepināšanu, karsto... Formē sagataves no noteikta ķīmiskā sastāva pulveriem...Sakausējuma struktūras izpēte
Sakausējumu struktūras izpēte šajā darbā tiek veikta, izmantojot optisko mikroskopu. Attēls veidojas atstarotā gaismā. Mikroanalīzei tiek izgatavoti paraugi ar pulētu virsmu -... Analīzes rezultātā tiek noteikta ieslēgumu forma, to izmērs, sadalījums, grafīta daudzums, leģējošie elementi,...eksperimentālā daļa
1. Izmantojot pulvermateriālu mikrosekciju paraugus, izpētīt un grafiski attēlot materiālu struktūru mikroskopā. Salīdziniet struktūru ar aprakstu albumā.
2. Izmantojot tēraudu mikrogriezuma paraugus un palīgalbumu ar fotogrāfijām, izpētīt un grafiski attēlot to uzbūvi. Noteikt oglekļa saturu paraugos un fāzes sastāvu, izmantojot teorētiskajā daļā doto fāzu diagrammu.
3. Izmantojot čuguna mikrogriezuma paraugus un palīgalbumu ar fotogrāfijām, izpētīt un grafiski attēlot to uzbūvi. Nosakiet čuguna veidu, grafīta ieslēgumu formu un metāla pamatnes veidu. Nosakiet oglekļa saturu baltajā čugunā. Izmantojot fāzes diagrammu, nosakiet baltā čuguna fāzes sastāvu.
4. Izpētiet dzelzs-oglekļa fāzes diagrammu. Nosakiet likvidusa līnijas, solidus līnijas, eitektoīdus un eitektiskos punktus, fāzu pāreju līnijas, dzelzs, cementīta kušanas punktus utt.
5. Pamatojoties uz paveiktā darba rezultātiem, formulēt secinājumus.
Laboratorijas darbs Nr.2,
MEHĀNISKO ĪPAŠĪBU IZPĒTE
BŪVMATERIĀLI
Darba mērķis: pētīt konstrukciju materiālu mehāniskās īpašības un īpašību novērtēšanas metodes.
Teorētiskā daļa
Materiālu mehāniskās īpašības ir atkarīgas no sprieguma stāvokļa veida (radīts paraugos testēšanas laikā), slodzes apstākļiem un rakstura, ātruma, temperatūras un ārējās vides stāvokļa. Materiālu mehāniskās pārbaudes mērķis ir precīzi noteikt tās vai citas īpašības vai to kombināciju, kas vispilnīgāk raksturos atbilstošo izstrādājumu darbības uzticamību noteiktos ekspluatācijas apstākļos. Šādu mehānisko īpašību kopumu var saukt par konstrukcijas izturību.
Par vērtēšanas kritērijiem tiek ņemtas dažādas mehānisko īpašību kombinācijas. Izšķir šādas kritēriju grupas:
1. Materiālu stiprības īpašību novērtējumi, ko nosaka bieži un neatkarīgi no no tiem izgatavoto izstrādājumu īpašībām un to apkalpošanas apstākļiem. Parasti šīs stiprības īpašības nosaka stiepes apstākļos pie statiskās slodzes.
2. Ar izstrādājumu ekspluatācijas apstākļiem tieši saistīto materiālu īpašību novērtējums un to izturības un uzticamības noteikšana.
3. Konstrukcijas stiprības aplēses kopumā, kas noteiktas stenda un ekspluatācijas pārbaudēs.
Uz paraugiem tiek noteiktas pirmās divas īpašību novērtēšanas kritēriju grupas
tāpat kā pēdējais - uz gatavām detaļām un konstrukcijām.
Materiālu galvenās mehāniskās īpašības ir:
1) spēks- materiāla spēja pretoties iznīcināšanai slodzes laikā;
2) plastmasas- materiāla spēja neatgriezeniski mainīt formu un izmēru bez iznīcināšanas slodzes laikā;
3) trauslums- materiāla spēja sabrukt bez aizsargājošas enerģijas absorbcijas;
4) viskozitāte- materiāla spēja neatgriezeniski absorbēt mehānisko enerģiju līdz iznīcināšanas brīdim;
5) elastība- materiāla spēja pēc slodzes noņemšanas atjaunot formu un izmēru;
6) cietība- materiāla spēja pretoties cita ķermeņa iekļūšanai tajā virsmas slānī.
Spriegojuma diagramma
Sprieguma un deformācijas diagrammas izveidošana ir stiepes pārbaudes galvenais mērķis. Šiem testiem tiek izmantoti cilindriski paraugi no... OA zonu sauc par elastīgo zonu (pēc slodzes Rpts parauga noņemšanas...Materiālu cietības noteikšana
Cietība- materiāla spēja izturēt deformāciju virsmas slānī vietējās saskares ietekmē.
Cietības pārbaudes priekšrocības
2. Cietības mērīšana ar paņēmienu ir daudz vienkāršāka nekā stiprības noteikšana (nav nepieciešami speciāli paraugi, to veic... 3. Cietības mērīšana neizraisa pārbaudāmās daļas iznīcināšanu un... 4. Cietību var izmērīt uz maza biezuma daļām, kā arī plānās kārtās.Cietības noteikšana pēc Mosa skalas
ar stiklu, naža asmeni utt., kā parādīts tabulā. 2.1. 2.1. tabulaeksperimentālā daļa
1. Stiepes testi.
1.1. Iegūstiet cilindriskus tērauda paraugus, kas pārbaudīti attiecībā uz spriegojumu.
1.2. Izmantojot suportu, veiciet nepieciešamos paraugu garuma un diametra mērījumus. Ievadiet datus 2.2. tabulā.
2.2. tabula
1.3. Noteikt galvenos mehāniskos raksturlielumus, proti, materiāla stiepes izturību, relatīvo pagarinājumu un relatīvo kontrakciju, izmantojot darba teorētiskajā daļā dotās formulas.
1.4. Izveidojiet tērauda attēlu stiepes diagrammu P-Δl koordinātēs.
1.5. Iepazīstieties ar skolotāja sniegtajām dažādu konstrukciju materiālu stiepes diagrammām, iezīmējiet galvenās zonas, nosakiet mehāniskos raksturlielumus.
2. Materiālu cietības noteikšana.
2.1. Brinela cietības noteikšana:
a) testa paraugu novieto uz cietības mērierīces galda;
b) nosaka slodzes spēka lielumu un slodzes ilgumu;
c) veikt parauga nospiedumu, nolaist instrumentu galdu, izņemt paraugu;
d) izmantojot mikroskopu, izmēra iegūtās izdrukas diametru un aprēķina Brinela cietību.
2.2. Vickers cietības noteikšana:
a) nosaka nospieduma diagonāļu garumus paraugam, kas uzstādīts uz mikroskopa skatuves;
2.3. Pētījums par oglekļa satura ietekmi uz tērauda cietību;
a) izmērīt iegūto paraugu iedobumu diametrus tēraudiem ST20, ST45, U8;
b) nosaka Brinela cietības vērtības, izmantojot atsauces tabulas;
c) konstruē cietības grafisko atkarību no oglekļa satura un izskaidro to.
3. Pamatojoties uz darba rezultātiem, formulēt secinājumus.
Laboratorijas darbs Nr.3
MATERIĀLU KRISTALIZĀCIJAS PROCESU PĒTĪŠANA
Darba mērķis: izpētīt materiālu kristalizācijas procesa īpatnības, izmantojot sāļu un metālu piemēru, noteikt* dažādu faktoru ietekmi uz kristalizētā materiāla struktūru, iepazīties ar termiskās analīzes metodēm.
Teorētiskā daļa
Jebkura viela var būt vienā no trim agregācijas stāvokļiem: cieta, šķidra un gāzveida. Pāreja no viena stāvokļa uz otru notiek noteiktā temperatūrā, ko sauc par kušanas, kristalizācijas, viršanas vai sublimācijas temperatūru.
Cietiem kristāliskiem ķermeņiem ir regulāra struktūra, kurā atomi un joni atrodas kristāla režģu mezglos (tā sauktā mazā diapazona secība), un atsevišķas šūnas un bloki ir noteiktā veidā orientēti viens pret otru (garš - diapazona secība). Šķidrumos noteikta orientācija neattiecas uz visu tilpumu, bet tikai uz nelielu skaitu atomu, kas veido relatīvi stabilas grupas, vai svārstības (īsa diapazona secība). Pazeminoties temperatūrai, palielinās svārstību stabilitāte, un tās uzrāda spēju augt.
Palielinoties cietas vielas temperatūrai, palielinās atomu kustīgums režģa vietās, palielinās vibrāciju amplitūda un, kad tā sasniedz
Noteiktā temperatūrā, ko sauc par kušanas temperatūru, režģis sabrūk, veidojot šķidru fāzi.
Pretējs attēls tiek novērots, kad šķidrums (kausējums) tiek atdzesēts un tā turpmākā sacietēšana. Atdzesējot, atomu kustīgums samazinās, un tuvu kušanas temperatūrai veidojas atomu grupas, kurās atomi ir iepakoti, kā kristālos. Šīs grupas ir kristalizācijas centri vai kodoli, uz kuriem pēc tam aug kristālu slānis. Kad tiek sasniegta “kušanas-sacietēšanas” temperatūra, atkal veidojas kristāliskais režģis, un metāls pāriet cietā stāvoklī. Tiek saukta metāla pāreja no šķidruma uz cietu noteiktu temperatūru kristalizācija.
Tiek raksturoti kristāliskie ķermeņi anizotropija- īpašību atkarība no virziena. Amorfie ķermeņi (piemēram, stikls) ir izotropisks- to īpašības nav atkarīgas no virziena.
Apskatīsim kristalizācijas termodinamiskos apstākļus. Jebkuras sistēmas enerģētisko stāvokli raksturo noteikta iekšējās enerģijas rezerve, kas sastāv no molekulu, atomu u.c. kustības enerģijas. Brīvā enerģija ir tā iekšējās enerģijas sastāvdaļa, ko izotermiskos apstākļos var pārvērst darbā. Brīvās enerģijas daudzums mainās līdz ar temperatūras izmaiņām, kušanu, polimorfām pārvērtībām utt.
Saskaņā ar otro termodinamikas likumu katrai sistēmai ir tendence uz minimālo brīvās enerģijas vērtību. Jebkurš spontāni notiekošs process notiek tikai tad, ja jaunais stāvoklis ir stabilāks, t.i. ir mazāk brīvās enerģijas. Piemēram, bumbiņai ir tendence ripot lejup pa slīpu plakni, tādējādi samazinot tās brīvo enerģiju. Bumbiņas spontāna atgriešanās slīpajā plaknē nav iespējama, jo tas palielinātu tās brīvo enerģiju.
Kristalizācijas process pakļaujas tam pašam likumam. Metāls sacietē, ja cietā stāvoklī ir mazāk brīvās enerģijas, un kūst, ja šķidrā stāvoklī ir mazāk brīvās enerģijas. Šķidrā un cietā agregāta brīvās enerģijas izmaiņas ar temperatūras izmaiņām ir parādītas attēlā. 3.1. Brīvās enerģijas temperatūras izmaiņas vielas šķidrā un cietā stāvoklī ir atšķirīgas.
Rīsi. 3.1. Termodinamiskās kristalizācijas stāvoklis
Izšķir teorētisko un faktisko kristalizācijas temperatūru.
T 0 ir teorētiskā jeb līdzsvara kristalizācijas temperatūra, pie kuras F šķidrums = F cieta viela. Šajā temperatūrā metāla esamība gan šķidrā, gan cietā stāvoklī ir vienlīdz iespējama. Īsta kristalizācija sāksies, kad šis process būs termodinamiski izdevīgs sistēmai, ar nosacījumu ΔF = F l - F cieta viela, kam nepieciešama pārdzesēšana. Temperatūru, kurā praktiski notiek kristalizācija, sauc faktiskā kristalizācijas temperatūra T kr. Atšķirību starp teorētisko un faktisko kristalizācijas temperatūru sauc hipotermijas pakāpe:ΔT = T 0 - T kr. Jo lielāka ir pārdzesēšanas pakāpe ΔT, jo lielāka ir brīvo enerģiju atšķirība ΔF, jo intensīvāka notiks kristalizācija.
Tāpat kā sacietēšanai ir nepieciešama pārdzesēšana, lai sasniegtu faktisko kristalizācijas temperatūru, kausēšanai nepieciešama pārkaršana, lai sasniegtu faktisko kušanas temperatūru.
Kristalizācijas procesa mehānisms
1) kristalizācijas centru kodolu veidošanās; 2) kristālu augšana no šiem centriem. Temperatūrā, kas ir tuvu sacietēšanas temperatūrai, šķidrajā metālā veidojas nelielas atomu grupas, tāpēc...Termiskā analīze
Rīsi. 3.5. Dzesēšanas līkņu veidi Kad tīrs elements kristalizējas, siltuma atdalīšanu, kas rodas dzesēšanas dēļ, kompensē siltuma...Viegla tērauda lietņa konstrukcija
Klusā tērauda lietņa struktūras diagramma ir parādīta attēlā. 3.7. Lieta struktūra sastāv no trim zonām: ārējā smalkgraudainā zona 1, kolonnu zona... Att. 3.7. Metāla lietņa uzbūveeksperimentālā daļa
1. Veikt metāla termisko analīzi.
1.1. Ieslēdziet krāsni, kurā ievietots metāla paraugs.
1.2. Paraugu uzkarsē (izkausē) līdz laboranta norādītajai temperatūrai.
1.3. Ik pēc 60 sekundēm ņemiet rādījumus no mērīšanas ierīces. Rādījumi tiek tulkoti, izmantojot kalibrēšanas tabulu.
1.4. Kad ir sasniegta eksperimenta beigu temperatūra, izslēdziet krāsni un veiciet metāla dzesēšanas procesu (kristalizāciju).
1.5. Ik pēc 60 sekundēm ņemiet rādījumus no mērīšanas ierīces.
1.6. Izveidojiet apkures un dzesēšanas līknes koordinātēs
“temperatūra – laiks” vienā grafikā.
1.7. Noteikt summāro transformāciju kritiskos punktus un
hipotermijas pakāpe.
2. Izpētīt kristalizācijas procesu, izmantojot metālu sāļu piemēru.
2.1. Uzklājiet piesātināto sāls šķīdumu pilienus uz stikla priekšmetstikliņa un novietojiet uz mikroskopa skatuves.
2.2. Apsveriet un grafiski attēlojiet sāļu struktūras, kas iegūtas pēc noteikta laika ūdens dabiskās iztvaikošanas procesā. Noteikt kristālisko veidojumu veidus, zonu veidošanās secību, to skaitu.
3. Pamatojoties uz eksperimenta rezultātiem, formulēt secinājumus.
Laboratorijas darbs Nr.4
TERMĒJO ĪPAŠĪBU IZPĒTE
BŪVMATERIĀLI
Mērķis darbs: pētīt materiālu termofizikālās īpašības. Noteikt sakausējuma lineārās izplešanās temperatūras koeficientu.
Teorētiskā daļa
Vairākās instrumentu ražošanas nozarēs ir nepieciešams izmantot materiālus ar stingri regulētām termiskajām īpašībām.Galvenās termofizikālās īpašības ietver: karstumizturību, aukstumizturību, siltumvadītspēju, siltuma pretestību, siltumietilpību, siltuma izplešanos.
Karstumizturība attiecas uz materiālu spēju droši izturēt paaugstinātu temperatūru (īstermiņā vai uz parasto darbības laiku pielīdzināmu laiku) bez bojājumiem un bez citu praktiski svarīgu īpašību pieņemamas pasliktināšanās. Karstumizturības lielumu novērtē pēc atbilstošām temperatūras vērtībām, pie kurām parādījās īpašību izmaiņas (piemēram, neorganisko dielektriķu elektriskās īpašības). Organisko dielektriķu siltumnoturību bieži nosaka mehāniskās deformācijas sākums. Ja īpašību pasliktināšanās tiek konstatēta tikai pēc ilgstošas paaugstinātas temperatūras iedarbības - lēni notiekošu ķīmisko procesu dēļ, tad tas ir t.s. materiāla termiskā novecošana. Papildus temperatūras ietekmei novecošanās ātrumu var būtiski ietekmēt: paaugstināts gaisa spiediens, skābekļa koncentrācija,
dažādi ķīmiskie reaģenti utt.
Vairākiem trausliem materiāliem (stikls, keramika) svarīga ir izturība pret pēkšņām temperatūras izmaiņām – termiskiem impulsiem. Tiek saukta spēja izturēt termiskās izmaiņas karstumizturība. Kad materiāla virsma tiek strauji uzkarsēta vai atdzesēta, temperatūras starpības radīšanas starp materiāla ārējo un iekšējo slāni un nevienmērīgas termiskās izplešanās vai kontrakcijas dēļ var veidoties plaisas. Termisko pretestību novērtē pēc siltuma ciklu skaita, ko materiāla paraugs ir izturējis bez manāmām īpašību izmaiņām.
Pārbaužu rezultātā tiek noteikta materiāla izturība pret termiskām ietekmēm, un šī pretestība dažādos gadījumos var nebūt vienāda. Piemēram, materiāls, kas var viegli izturēt īslaicīgu karsēšanu līdz noteiktai temperatūrai, var izrādīties nestabils attiecībā uz termisko novecošanu, ilgstoši pakļaujot pat zemākai temperatūrai, vai materiāls, kas var izturēt ilgstošu karsēšanu līdz augstai, nemainīgai temperatūrai. ātri atdzesējot, temperatūra var ieplaisāt un mainīt savas īpašības. Paaugstinātas temperatūras tests dažkārt var būt jāveic, vienlaikus pakļaujot to paaugstinātam gaisa mitrumam (tropiskais klimats).
Ja iekārta ir paredzēta darbam zemā temperatūrā, svarīga ir tā aukstumizturība - materiāla spēja droši izturēt zemas temperatūras, piemēram, no -60°C un zemāk, bez bojājumiem un bez citu praktiski svarīgu īpašību nepieņemamas pasliktināšanās. Zemās temperatūrās izolācijas materiālu elektriskās īpašības parasti uzlabojas, taču daudzi materiāli, kas normālā temperatūrā ir elastīgi un elastīgi, zemā temperatūrā kļūst ļoti trausli un stingri, kas izraisa neuzticamu darbību.
Visas cietās vielas spēj vadīt siltumu vienā vai otrā pakāpē. Daži ir sliktāki, citi ir labāki. Siltumvadītspēja ir materiālu īpašība novadīt siltumu no vairāk apsildāmām ķermeņa daļām uz mazāk apsildāmām, izraisot temperatūras izlīdzināšanos.
Principā ir šādas siltumenerģijas pārnešanas metodes vielā:
1) starojums- visi ķermeņi neatkarīgi no to temperatūras izstaro enerģiju. Tā var būt tīri termiska parādība (termiskais starojums) un
luminiscence (fosforescence un fluorescence), kas nav termiskas izcelsmes;
2) konvekcija- tieša siltuma pārnese, kas saistīta ar šķidrumu un gāzu kustību;
3) siltumvadītspēja- siltuma pārnese vielas atomu vai molekulu mijiedarbības dēļ. Cietās vielās siltumenerģijas pārnesi galvenokārt veic ar šo metodi.
Furjē siltumvadītspējas pamatlikums nosaka, ka siltuma plūsmas blīvums ir proporcionāls temperatūras gradientam. Likums ir spēkā izotropiem ķermeņiem (īpašības nav atkarīgas no virziena). Anizotropās cietās vielas raksturo siltumvadītspējas koeficienti galveno asu virzienā.
Vispārīgā gadījumā siltumvadītspēju cietās vielās veic divi mehānismi - strāvas nesēju (galvenokārt elektronu) kustība un režģa atomu elastīgās termiskās vibrācijas. Alumīnijam, zeltam, varam un sudrabam ir maksimālais siltumvadītspējas koeficients. Kristāliem ar sarežģītāku režģa struktūru ir zemāka siltumvadītspēja, jo termiski elastīgo viļņu izkliedes pakāpe tur ir lielāka. Siltumvadītspējas samazināšanās novērojama arī cieto šķīdumu veidošanās laikā, jo šajā gadījumā parādās papildu termālo viļņu izkliedes centri. Heterofāzu (daudzfāzu) sakausējumos siltumvadītspējas koeficients ir iegūto fāžu siltumvadītspējas summa. Savienojumu siltumvadītspēja vienmēr ir ievērojami zemāka par to komponentu siltumvadītspēju.
Siltuma jauda- tā ir pašas vielas īpašība; tā nav atkarīga no konkrēta produkta strukturālajām iezīmēm, porainības un blīvuma, kristālu izmēriem un citiem faktoriem. Siltuma jauda ir siltuma daudzums, kas atbilst vielas daudzuma vienības temperatūras izmaiņām par 1°C.
Termiska izplešanās- ķermeņu tilpuma un lineāro izmēru palielināšanās, mainoties temperatūrai. Tas ir raksturīgs gandrīz visiem materiāliem.
Lai gan saistīšanas spēku stiprums cietā vielā ir ļoti augsts, pastāv elementārdaļiņu (atomu, jonu) kustības iespējas. Gan amorfos, gan kristāliskos ķermeņos atomi vibrē līdzsvara centra tuvumā.
Šajā gadījumā svārstību amplitūda palielinās, palielinoties temperatūrai. Prakse rāda, ka lielākajai daļai vielu īpatnējais tilpums palielinās, palielinoties temperatūrai, t.i. notiek termiskā izplešanās. Tomēr termiskās izplešanās fenomens nav saistīts ar atomu vibrācijas kustības amplitūdas palielināšanos, bet gan ar tās anharmoniskumu. Lai saprastu parādības būtību, jāņem vērā spēka mijiedarbība ķīmiskās saites veidošanās laikā starp atomiem, kā arī sistēmas potenciālās enerģijas atkarība no starpatomu attāluma. Jebkurš ķīmiskās saites veids ietver pievilcīgu un atgrūdošu spēku līdzsvaru starp atomiem. Kad atomi tuvojas viens otram, sākotnēji dominē pievilkšanās spēki. Atomu tuvināšana noteiktai robežai samazina sistēmas enerģiju, t.i. nodrošina tai lielāku stabilitāti. Pietiekami mazā starpatomiskā attālumā tomēr parādās atgrūdoši spēki, kas neļauj atomiem tālāk tuvoties. Šo spēku ietekme palielinās, samazinoties starpatomiskajam attālumam, kas atbilst sistēmas enerģijas pieaugumam. Pie noteiktas starpatomu attāluma vērtības tiks līdzsvaroti atgrūšanas un pievilkšanas spēki, pēc tam turpmākai pieejai ir jāpieliek ārējs spēks, kas atbilst iegūtā spēka F res pozitīvajām vērtībām.
Rīsi. 4.1. Spēka mijiedarbības shēma starp
pretēji lādētas daļiņas
Potenciālo aku raksturo izteikti izteikta asimetrija. Pieņemsim, ka noteiktā temperatūrā vibrējošam atomam ir noteikta enerģija. Šajā gadījumā tas svārstās attiecībā pret centru, novirzoties pārmaiņus “pa kreisi-pa labi”. Kopš pārvietojumiem no pozīcijas
līdzsvaram jābūt identiskam, tad sistēmas enerģijas pieaugums izraisa svārstību centra nobīdi pa starpatomu attāluma asi. Tādējādi vidējais attālums starp atomiem palielinās, palielinoties temperatūrai, kas atbilst ķermeņa termiskajai izplešanai.
Tādējādi cietvielu termiskās izplešanās fenomena pamatā ir tās atomu vibrācijas kustības anharmoniskums un termisko vibrāciju novirzes pakāpe no harmonikas likuma, t.i. ķermeņa termiskās izplešanās lielumu lielā mērā nosaka potenciālās urbuma asimetrijas pakāpe. Parasti vielās ar jonu saiti potenciālo aku raksturo ievērojams platums un asimetrija. Šis fakts nosaka ievērojamo vidējo starpatomu attālumu pieaugumu, kad tie tiek uzkarsēti, vai jonu savienojumu ievērojamo termisko izplešanos.
Gluži pretēji, vielās ar pārsvarā kovalento saiti (borīdi, nitrīdi, karbīdi) potenciālajai urbumam ir smailas padziļinājuma forma, un tāpēc tā simetrijas pakāpe ir augstāka. Tāpēc attāluma pieaugums starp atomiem karsējot ir salīdzinoši neliels, kas atbilst to relatīvi mazajai termiskajai izplešanās pakāpei. Metāliem, kā likums, ir palielināta termiskā izplešanās, jo metāliskās saites parasti ir vājākas nekā jonu un kovalentās saites. Visbeidzot, organiskajiem polimēriem ir raksturīga ļoti liela izplešanās karsēšanas laikā, jo starp molekulām darbojas vāji van der Vālsa spēki, savukārt molekulās darbojas spēcīgi kovalentie spēki.
Kvantitatīvi materiālu termisko izplešanos aprēķina pēc šādām vērtībām:
1. Lineārās izplešanās temperatūras koeficients noteiktā temperatūrā (TCLE), kas atbilst parauga relatīvajam pagarinājumam ar bezgalīgi mazām temperatūras izmaiņām.
2. Tilpuma izplešanās temperatūras koeficients, kas raksturo vielas trīsdimensiju izplešanos.
Svarīgas praktiskas sekas ir nepieciešamība izmantot TCLE datus, kas iegūti konkrētajā temperatūras diapazonā, kurā materiāls darbojas. Temperatūras koeficientus nevar salīdzināt
materiālu izplešanās, ko mēra dažādās temperatūrās.
Izotropiem materiāliem (kristāliem ar kubisku režģi, stikls) termiskās izplešanās koeficients visos virzienos ir vienāds. Tomēr lielākā daļa kristālisko vielu ir anizotropas (izplešanās pa dažādām asīm ir atšķirīga). Šī parādība visizteiktāk izpaužas, piemēram, slāņveida materiālos (grafītā), kad ķīmiskajām saitēm ir izteikta virziena. Tā rezultātā grafīta izplešanās gar slāni ir daudz mazāka nekā perpendikulāri tam. Dažiem līdzīgiem materiāliem ar izteikti izteiktu anizotropiju LTEC vērtība vienā no virzieniem var izrādīties pat negatīva. Piemēram, kordierīts 2MgO 2A1 2 O 3 5SiO 2, kurā termiskās izplešanās laikā pa vienu asi novērojama kristāla izplešanās, bet pa otru asi – saspiešana, kas atbilst struktūras slāņu konverģencei. Šo parādību izmanto tehnoloģijā; Laukā un kristāliskā materiālā kristālu haotiskais sadalījums noved pie to pozitīvās un negatīvās izplešanās savstarpējas orientācijas. Rezultāts ir materiāls ar zemu TCLE vērtību, ko raksturo ļoti augsta karstumizturība. Tajā pašā laikā šādos materiālos var rasties ievērojamas slodzes uz graudu robežām, kas ietekmē to mehānisko izturību. Daudzfāzu materiāliem uz divu saskares fāžu ar dažādiem termiskās izplešanās koeficientiem robežas spiedes spriegumi iedarbosies uz fāzi ar lielu izplešanās koeficientu, bet stiepes spriegumi iedarbosies uz fāzi ar mazu termiskās izplešanās koeficientu (karsējot). Atdzesējot, spriegumi mainās zīmes. Pārsniedzot kritiskās sprieguma vērtības, var rasties plaisas un pat materiāla bojājums.
Tādējādi TCLE ir struktūras jutīga īpašība un ir jutīga pret materiāla struktūras izmaiņām, piemēram, pret polimorfu transformāciju klātbūtni tajā. Šajā sakarā daudzfāzu materiālu izplešanās līknēs var novērot saliekumus, un tiek izjaukts to monotoniskais raksturs.
Ja ķermeņa izplešanās noteiktā temperatūras diapazonā notiek vienmērīgi, tad grafiski izplešanās tiks izteikta kā taisne (4.2. att.), un vidējais lineārās izplešanās koeficients skaitliski būs vienāds ar leņķa pieskari. šīs taisnes slīpums pret temperatūras asi, kas saistīts ar parauga garuma relatīvajām izmaiņām.
Rīsi. 4.2. Vienmērīga ķermeņa izplešanās sildot
Tomēr izlases paplašināšanās ne vienmēr notiek vienmērīgi. Termiskās izplešanās raksturlielumu pētīšana dažādos temperatūras diapazonos ļauj arī izdarīt netiešus secinājumus par temperatūru un dažādu materiāla strukturālo transformāciju raksturu. Šādos gadījumos termiskās izplešanās atkarība no temperatūras tiks izteikta nevis ar taisni, bet gan ar sarežģītāku atkarību (4.3. att.).
Rīsi. 4.3. Nevienmērīga ķermeņa izplešanās karsējot
Lai atsevišķos izplešanās līknes punktos atrastu izplešanās koeficienta vērtību, caur mērīšanas temperatūrai atbilstošo līknes punktu ir jānovelk pieskares temperatūras asij. Lineārās izplešanās koeficienta lielumu izteiks ar pieskares slīpuma leņķa tangensu pret temperatūras asi.
Ķermeņu termiskās izplešanās apjoms karsējot galvenokārt ir atkarīgs no materiāla rakstura, t.i. par tā ķīmisko un mineraloģisko sastāvu, telpiskā režģa struktūru, ķīmiskās saites stiprumu utt. Tātad,
Keramikas termiskās izplešanās koeficienta vērtību, pirmkārt, nosaka kristāliskās fāzes raksturs, stiklam - ķīmiskais sastāvs, bet stikla keramikai - kristāliskās fāzes raksturs, atlikušās stiklveida vielas ķīmiskais sastāvs. fāze un to attiecība.
Stikla materiāliem ir sarežģīta izplešanās temperatūras atkarība. Sākotnēji līdz tā sauktajai stiklošanās temperatūrai, kas ir tuvu mīkstināšanas temperatūrai, izplešanās ir proporcionāla temperatūrai. Temperatūrā, kas pārsniedz stiklošanās temperatūru, pagarinājuma ātrums strauji palielinās. Šī sadaļa atbilst pārejas intervālam no trausla uz ļoti viskozu stāvokli, kurā notiek stikla strukturālās pārstrukturēšanas procesi, un stikla pārejas temperatūra tiek uzskatīta par trauslā stāvokļa robežu. Pēc maksimuma sasniegšanas pagarinājums sāk samazināties, kas saistīts ar stikla parauga saraušanos tā mīkstināšanas rezultātā.
TCLE ir materiāla tehniskais raksturojums, un to aprēķina pēc formulas
kur l 0 ir ķermeņa garums sākotnējā temperatūrā T 0 ;
l t - ķermeņa garums, kas uzkarsēts līdz temperatūrai T.
TCLE ir garuma izmaiņas ar temperatūras izmaiņām par 1 grādu, kas saistītas ar sākotnējo parauga garumu. Materiāli ar zemu termiskās izplešanās koeficientu tiek izmantoti kā augstas precizitātes instrumentu un iekārtu daļas, kurām karsējot nevajadzētu mainīt izmērus. Stingri savienojot ierīces daļas, piemēram, metāla-stikla savienojumā, ir jāizvēlas materiāli ar līdzīgām TCLE vērtībām, pretējā gadījumā dzesēšanas laikā detaļu savienojuma vietās radīsies spriedzes un var veidoties plaisas. trausls stikls, un savienojums nebūs vakuuma necaurlaidīgs. TCLE tuvums ir nepieciešams arī mikroshēmu slāņiem, kas ir pakļauti temperatūras izmaiņām tehnoloģisko darbību laikā vai darbības laikā, pretējā gadījumā var rasties ķēdes slāņu iznīcināšana.
Materiālu termiskās pretestības novērtēšanā liela nozīme ir arī termiskās izplešanās koeficientam: jo zemāka ir TCLE, jo augstāka ir termiskā pretestība.
Ir metālu sakausējumi, kas nepakļaujas vispārējiem termisko īpašību likumiem. Šādi sakausējumi ir dzelzs-niķeļa sakausējumi Re-M1. Sakausējumam, kas satur 36% niķeļa, TCLE vērtība ir tuvu nullei, un to sauc invar(latīņu valodā “nemaināms”).
Inženieri izmanto vēl vienu siltuma īpašību, proti elastības moduļa termiskais koeficients(TKMU). Jebkurā cietā ķermenī, ieskaitot metālus, karsējot, tiek novērots elastības moduļa, kas ir starpatomisko saišu spēku mērs, samazināšanās. Fe-Ni sakausējumam šai īpašībai ir anomāla atkarība: TKMU modulis palielinās vai paliek nemainīgs, palielinoties temperatūrai. Tam pašam invaram ar 36% niķeļa ir maksimālais TKMU. Konkrēta ķīmiskā sastāva izvēle ļauj izstrādāt sakausējumus, kuru TMC praktiski nav atkarīgi no temperatūras. Šos sakausējumus sauc elinvars.
Ražošanai tiek izmantoti tēraudi ar noteiktu termisko izplešanos termobimetāli, kad slānis ar zemu termisko izplešanos (pasīvais slānis) ir droši savienots, velmējot uz citu slāni ar lielāku siltuma izplešanos (aktīvais slānis). Bimetāla plāksnes tiek izmantotas kā temperatūras regulators instrumentu ražošanā.
Šādas plāksnes sildīšana noved pie tās izliekuma, kas ļauj aizvērt elektrisko ķēdi. Termobimetālu galvenā īpašība ir termiskā jutība- spēja saliekties, mainoties temperatūrai.
Lineārās izplešanās temperatūras koeficienta mērīšanai izmantotā kvarca dilatometra apraksts
Otrs stieņa gals ir savienots ar indikatora galvas stieni. Indikatora galva ir uzstādīta uz metāla statīva. Stieņa cieša saskare ar paraugu tiek panākta, izmantojot indikatora atsperes spiedienu. Paplašinot, paraugs nospiež cauri...eksperimentālā daļa
1. Iepazīstieties ar dilatometra ierīci.
2. Ievietojiet mēģeni, kurā ir bronzas paraugs, caurules krāsnī.
3. Ieslēdziet cepeškrāsni un kombinēto skaitītāju, lai veiktu rādījumus.
4. Iestatiet indikatoru uz nulli.
5. Regulāros intervālos (piemēram, pēc 20°C) veiciet indikatora rādījumus, izmantojot kalibrēšanas tabulu.
6. Ievadiet eksperimentālos datus tabulā. 4.2.
kur α ir lineārās izplešanās koeficients;
n- indikatoru rādījumi;
k- indikatora sadalījuma cena;
(T 2 - T 1) - temperatūras starpība (telpa un gala) izvēlētajam intervālam;
l- parauga sākotnējais dīns;
α kv - kvarca izplešanās korekcija.
8. Konstruēt un izskaidrot parauga pagarinājuma grafisko atkarību no temperatūras.
9. Analizējiet iegūtos rezultātus bronzai, kas ir vara un alvas sakausējums, ņemot vērā, ka α varš = 160 ·10 -7 g -1, α alva = 230 ·10 -7 g -1.
10. Iepazīstieties ar nemetālisku materiālu izplešanās līknēm, iezīmējiet raksturīgās zonas, izskaidrojiet procesus, kas notiek materiālos, tos karsējot.
11. Pamatojoties uz darba rezultātiem, formulēt secinājumus.
Laboratorijas darbs Nr.5
PORANU KOMPOZĪTU MATERIĀLU IZPĒTES METODES
Darba mērķis: iepazīties ar dažādiem porainiem materiāliem un to izgatavošanas tehnoloģiju. Noteikt polimēru, kompozītmateriālu un stikla keramikas materiālu ūdens absorbciju un veikt iegūto rezultātu salīdzinošo analīzi.
Teorētiskā daļa
Visiem materiāliem lielākā vai mazākā mērā ir ūdens absorbcija, t.i. spēja absorbēt V mitruma no apkārtējās vides un mitruma caurlaidība, tie. spēja izlaist ūdeni caur sevi. Atmosfēras gaiss vienmēr satur zināmu daudzumu ūdens tvaiku.
Materiāla ūdens uzsūkšanos būtiski ietekmē tā struktūra un ķīmiskais raksturs. Liela nozīme ir kapilāru spraugu klātbūtnei un izmēram materiāla iekšpusē, kurā iekļūst mitrums. Ļoti porainiem materiāliem, jo īpaši šķiedrainiem, ir augsta ūdens absorbcija. Ūdens absorbcijas noteikšana, palielinoties samitrinātā parauga masai, sniedz priekšstatu par materiāla spēju absorbēt mitrumu.
Jebkurš porains strukturāls materiāls (metāls, keramika, stikla keramika vai polimērs) parasti ir cietas vielas kombinācija ar tukšumiem - porām. Poru apjoms, to izmēri un sadalījuma modeļi būtiski ietekmē vairākas produktu un materiālu īpašības. Piemēram, keramikas mehāniskā izturība ir atkarīga ne tikai no kopējās porainības, bet arī no poru izmēra un to sadalījuma vienmērīguma. Nav šaubu, ka, palielinoties porainībai, keramikas izturība samazinās, jo palielinās strukturālie defekti un samazinās saišu stiprība.
Konstatēts, ka ar ūdeni piepildīto poru tilpums nosaka produktu salizturību; poru sadalījuma skaits, izmērs un raksturs lielā mērā nosaka krāsns oderējumu izturību pret izdedžiem; porainība ietekmē materiālu siltumvadītspēju.
Materiālu porām ir dažādas formas, kontūras, un tās var nevienmērīgi sadalīties visā tilpumā, tāpēc ir ārkārtīgi grūti iegūt pilnīgu porainības raksturlielumu, pat izmantojot modernus porometrus. Neskatoties uz formu daudzveidību, poras var iedalīt:
1. Slēgtas poras- šķidrumi un gāzes, kas nav pieejami, lai iekļūtu tajos.
2. Atvērt- poras, kas pieejamas iekļūšanai.
Atvērtās poras savukārt iedala:
1) strupceļš- poras, kas piepildītas ar šķidrumu un gāzi, atvērtas vienā pusē;
2) kanālu veidošana- poras atveras abos galos, veidojot poru kanālus.
Materiāla mitruma caurlaidību galvenokārt nosaka kanālu veidojošās poras, kuru atvērtajos galos pastāv spiediena atšķirības. Porainība un caurlaidība ir svarīgas faktūras īpašības visu veidu tehniskajiem materiāliem.
Tā kā tiešās materiālu porainības mērīšanas metodes ir ārkārtīgi sarežģītas, šis rādītājs bieži tiek novērtēts, nosakot citas īpašības, kas tieši atkarīgas no porainības. Šie rādītāji ietver materiāla blīvumu un ūdens absorbciju.
Apskatīsim dažas definīcijas.
Patiesais blīvums- materiāla masas attiecība pret tā tilpumu, neņemot vērā poras.
Šķietamais blīvums- šī ir ķermeņa svara attiecība pret visu tā aizņemto tilpumu, ieskaitot poras.
Relatīvais blīvums- šķietamā blīvuma attiecība pret patieso blīvumu. Tas atspoguļo cieto vielu tilpuma daļu materiālā.
Ūdens absorbcija ir ūdens masas, ko absorbē materiāls pie pilna piesātinājuma, attiecība pret sausā parauga masu (izteikta procentos).
Izmērot iepriekšminētos raksturlielumus, var novērtēt keramikas kopējo, atvērto un slēgto porainību.
Patiesa (kopējā) porainība- visu atvērto un slēgto poru kopējais tilpums, kas izteikts procentos no materiāla kopējā tilpuma. Šo vērtību apzīmē ar P, un tā ir skaitliski vienāda ar slēgtās un atvērtās porainības summu.
Šķietamā (atvērtā) porainība- šī ir visu ķermeņa atvērto poru tilpuma attiecība (viršanas laikā piepildīta ar ūdeni) pret visu materiāla tilpumu, ieskaitot visu poru tilpumu. Vērtība ir apzīmēta ar P 0 un izteikta %.
Slēgta porainība- šī ir visu ķermeņa slēgto poru tilpuma attiecība pret tā tilpumu, ieskaitot visu poru tilpumu, kas apzīmēta ar P 3 un izteikta %.
Polimēru materiālu ūdens absorbcija
Zemā temperatūrā un īslaicīgā ūdens saskarsmē ar polimēru uzbriest ir ierobežota un sniedzas līdz nelielam... Kompozītmateriālos, kas ir plastmasa, ūdensizturība... Plastmasa ir nemetāliski materiāli, kuru pamatā ir dabiska vai sintētiska lielmolekulārie savienojumi...Plastmasu klasifikācija
Plastmasu var klasificēt pēc dažādiem kritērijiem, piemēram, pēc sastāva, attiecības ar siltumu un šķīdinātājiem utt.
Pēc sastāva plastmasu iedala:
1) neaizpildīts. Tie ir sveķi tīrā veidā.
2) pildīts (salikts). Papildus sveķiem tie satur pildvielas, plastifikatorus, stabilizatorus, cietinātājus un īpašas piedevas.
Pildvielas pievienots 40-70% (pēc svara), lai palielinātu mehāniskās īpašības, samazinātu saraušanos un samazinātu materiālu izmaksas (pildvielas izmaksas ir zemākas nekā sveķu izmaksas). Tomēr pildviela palielina plastmasas higroskopiskumu un pasliktina elektriskās īpašības.
Plastifikatori(glicerīns, rīcineļļa vai parafīna eļļa) ievada 10-20% daudzumā, lai samazinātu trauslumu un uzlabotu mugurkaula formu.
Stabilizatori(kvēpi, sēra savienojumi, fenoli) tiek ievadīti vairāku procentu daudzumā, lai palēninātu novecošanos, kas stabilizē īpašības un pagarina kalpošanas laiku. Novecošana ir spontānas neatgriezeniskas izmaiņas materiāla svarīgākajos ekspluatācijas raksturlielumos ekspluatācijas un uzglabāšanas laikā, kas rodas sarežģītu fizikālu un ķīmisku procesu rezultātā.
Cietinātāji Tie tiek ieviesti arī vairāku procentu apjomā, lai savienotu polimēru molekulas ar ķīmiskajām saitēm.
Īpašas piedevas- smērvielas, krāsvielas, lai samazinātu statisko lādiņu, samazinātu uzliesmojamību, aizsargātu pret pelējumu.
Ražojot putas un porainu plastmasu, tiek pievienoti poru veidotāji - vielas, kas karsējot mīkstina, izdalot lielu daudzumu gāzu, kas puto sveķus.
Saistībā ar apkuri un šķīdinātājus, plastmasu iedala termoplastiskajā un termoreaktīvajā.
Termoplastiskie polimēri(termoplasti) - polimēri, kas karsējot var atkārtoti mīkstināt un atdzesēt, nemainot to īpašības. Šajos polimēros starp molekulām iedarbojas vāji van der Vāpsa spēki, un ķīmisko saišu nav. Termoplastiem ir arī šķīdība šķīdinātājos.
Termoreaktīvie polimēri(termoreaktīvi) izkūst, karsējot līdz noteiktai temperatūrai, un ķīmisko reakciju rezultātā tajā pašā temperatūrā, atdzesējot, sacietē (kā saka, "izcep"), pārvēršoties par cietu, nekustīgu un nešķīstošu vielu. Šajā gadījumā kopā ar vājiem van der Vālsa spēkiem starp molekulām darbojas spēcīgas ķīmiskās saites, ko sauc par šķērseniskajām. To rašanās ir polimēru sacietēšanas procesa būtība.
Samazinot pildvielas ietekmi Plastmasu iedala šādos veidos:
1) ar loksni pildviela (getinakss, tekstolīts, stikla šķiedra, koka laminēta plastmasa);
2) ar šķiedru pildvielu(stikla šķiedra, azbesta stikla šķiedra, stikla šķiedra);
3) ar pulvera pildvielu(fenoplasti, aminoplasti,
epoksīda presēšanas pulveri);
4) bez pildvielas(polietilēns, polistirols);
5) ar gāzes-gaisa pildvielu(putu plastmasa).
Getinax sastāv no diviem vai vairākiem izturīga, karstumizturīga, impregnēta papīra slāņiem, kas apstrādāts ar termoreaktīviem fenola-formaldehīda rezoles tipa sveķiem (bakelīts). Lai palielinātu karstumizturību, dažos getinax markos papildus tiek ievadītas silīcija organiskās vielas un pievienoti epoksīdsveķi, lai palielinātu adhēzijas spēju. Getinax ir lēts materiāls, ko izmanto elektroniskajās iekārtās dažāda veida plakano elektroizolācijas detaļu un iespiedshēmu pamatņu ražošanai.
Getinax karstumizturība ir 135°C. Trūkumi: viegla atslāņošanās gar pildvielas loksnēm, higroskopiskums (tas pasliktina elektriskās izolācijas īpašības). Lai aizsargātu pret mitrumu, virsma ir pārklāta ar laku.
Tekstolīts ir presēts materiāls uz kokvilnas auduma loksnēm, piesūcināts, tāpat kā getinax, ar bakelītu. To ir vieglāk apstrādāt nekā getinax, un tam ir augstāka ūdensizturība, spiedes izturība un triecienizturība. Tekstolīts ir 5-6 reizes dārgāks nekā getinax. Karstumizturība 150°C.
Stikla šķiedra- materiāls, kas sastāv no diviem vai vairākiem sārmu nesaturoša stikla auduma slāņiem, kas piesūcināti ar dažādiem termoreaktīviem sveķiem.
Stikla šķiedrai, salīdzinot ar getinaksu un tekstolītu, ir paaugstināta mitrumizturība, karstumizturība un labāki elektriskie un mehāniskie parametri, taču tā ir mazāk mehāniski apstrādāta. Stikla šķiedrai ir laba slāpēšanas spēja (spēja slāpēt vibrācijas), un tā šajā ziņā ir pārāka par tērauda un titāna sakausējumiem. Termiskās izplešanās ziņā tas ir tuvu tēraudam. Karstumizturība - 185°C. Stikla šķiedra tiek plaši izmantota, jo tā apvieno mazu svaru, augstu izturību, karstumizturību un labas elektriskās īpašības.
Koksnes laminēta plastmasa ir materiāls, kas pildīts ar zāģu skaidām vai finieri.
Lokšņu folijas plastmasa ir īpašs mērķis un tiek izmantotas iespiedshēmu plates ražošanai. Tie ir laminēta plastmasa, kas no vienas vai abām pusēm izklāta ar elektrolītiski ražotu vara foliju.
Šī folijas ražošanas metode nodrošina vienmērīgu sastāvu un raupju virsmu vienā pusē, kas uzlabo folijas saķeri ar dielektriķi līmēšanas laikā. Kompozītmateriāli, kas pildīti ar kokvilnas šķiedrām un audumiem, kā arī koksnes materiāli, pildvielas dēļ var nodrošināt augstu ūdens absorbciju. Saskaņā ar GOST 4650-73 polimērmateriālu ūdens absorbciju nosaka, turot paraugu 24 stundas ūdenī istabas temperatūrā (vai vārot 30 minūtes).
5.1. tabula.
Plastmasas īpašības
2. Plastmasas ir izturīgas pret ilgstošu iedarbību industriālā agresīvā vidē un tiek izmantotas metālu aizsargpārklājumu izgatavošanai... 3. Vides ietekmē plastmasa lēnām noveco, tas ir... 4. Lielākā daļa polimēru var darboties ilgu laiku tikai temperatūrā, kas zemāka par 100°C. Virs šīs temperatūras, kā...Poraini keramikas un stikla keramikas materiāli
1) sākotnējo pulveru iegūšana, 2) pulveru konsolidācija, t.i. kompaktu materiālu ražošana; 3) produktu apstrāde un kontrole.Poraini metāla materiāli
Ļoti porainiem pulvermetāla materiāliem to stingrā telpiskā rāmja dēļ ir lielāka izturība. Tie iztur... Metāla poraino elementu izgatavošanas tehnoloģija ir atkarīga no formas un...eksperimentālā daļa
1. Noteikt polimērmateriālu ūdens absorbciju.
1.1. Pirms testēšanas nosver polimēru materiālu paraugus (masa m 1).
1.2. Ievietojiet paraugus vārglāzē Arūdens, atnes uz. uzvāra un uztur vārīšanās temperatūrā 30 minūtes.
1.3. Izņemiet paraugus no vārglāzes, noslaukiet ar filtru
papīrs un nosver (masa m 2).
1.4. Mērījumu rezultātus ievadiet tabulā. 5.2.
1.5. Izmantojot formulu, nosaka katra parauga ūdens absorbciju
5.2. tabula
2. Noteikt stikla-I keramikas materiālu ūdens absorbciju un atklāto porainību.
2.1. Nosver stikla keramikas materiālu paraugus. Izmēriet paraugu izmērus, kas nepieciešami tilpuma aprēķināšanai, izmantojot suportu.
2.2. Paraugus ievieto vārglāzē, uzvāra un 60 minūtes uztur vārīšanās temperatūrā.
2.3. Izņem paraugus no vārglāzes un nosver. Uzmanību! Paraugus nevajadzētu rūpīgi nosusināt, jo Ūdens tiks noņemts no salīdzinoši lielām urām.
2.4. Nosakiet katra parauga ūdens absorbciju, izmantojot iepriekš minēto formulu.
2.5. Nosakiet paraugu šķietamo blīvumu, izmantojot formulu
2.6. Aprēķiniet šķietamo (atvērto) porainību Pc:
2.7. Aprēķinu rezultātus ievadiet 5.3. tabulā.
5.3. tabula
3. Pamatojoties uz eksperimenta rezultātiem, veikt salīdzinošo analīzi un formulēt secinājumus.
Ko darīsim ar saņemto materiālu:
Ja šis materiāls jums bija noderīgs, varat to saglabāt savā lapā sociālajos tīklos:
Specialitāte "Materiālzinātne un tehnoloģija" ir viena no svarīgākajām disciplīnām gandrīz visiem mašīnbūves studentiem. Jaunu izstrādņu radīšana, kas spētu konkurēt starptautiskajā tirgū, nav iedomājama un īstenojama bez pamatīgām priekšmeta zināšanām.
Materiālzinātnes kursā tiek pētīts dažādu izejvielu klāsts un to īpašības. Izmantoto materiālu dažādās īpašības nosaka to pielietojuma diapazonu tehnoloģijā. Metāla vai kompozītu sakausējuma iekšējā struktūra tieši ietekmē izstrādājuma kvalitāti.
Pamatīpašības
Materiālzinātne un inženiertehnisko materiālu tehnoloģija izceļ četras vissvarīgākās jebkura metāla vai sakausējuma īpašības. Pirmkārt, tās ir fiziskas un mehāniskas īpašības, kas ļauj paredzēt nākotnes produkta darbības un tehnoloģiskās īpašības. Galvenā mehāniskā īpašība šeit ir izturība - tas tieši ietekmē gatavā produkta neiznīcināmību darba slodžu ietekmē. Lūzumu un stiprības izpēte ir viena no svarīgākajām pamatkursa “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” sastāvdaļām. Šī zinātne tiek izmantota, lai atrastu nepieciešamos strukturālos sakausējumus un sastāvdaļas, kas paredzētas detaļu ar vēlamajiem stiprības raksturlielumiem ražošanai. Tehnoloģiskās un ekspluatācijas īpašības ļauj prognozēt gatavā produkta uzvedību ekspluatācijas un ekstremālās slodzēs, aprēķināt stiprības robežas un novērtēt visa mehānisma izturību.
Pamatmateriāli
Pēdējo gadsimtu laikā galvenais mašīnu un mehānismu radīšanas materiāls ir bijis metāls. Tāpēc disciplīna “materiālzinātne” lielu uzmanību pievērš metālzinātnei - zinātnei par metāliem un to sakausējumiem. Lielu ieguldījumu tās attīstībā sniedza padomju zinātnieki: P. P. Anosovs, N. S. Kurnakovs, D. K. Černovs un citi.
Materiālzinātnes mērķi
Materiālzinātnes pamati ir nepieciešami, lai topošie inženieri varētu mācīties. Galu galā galvenais mērķis, iekļaujot šo disciplīnu mācību programmā, ir mācīt tehniskos studentus pareizi izvēlēties materiālu izstrādātajiem izstrādājumiem, lai pagarinātu to kalpošanas laiku.
Šī mērķa sasniegšana palīdzēs nākamajiem inženieriem atrisināt šādas problēmas:
- Pareizi novērtējiet materiāla tehniskās īpašības, analizējot izstrādājuma ražošanas apstākļus un tā kalpošanas laiku.
- Ir pareizi veidoti zinātniski priekšstati par reālajām iespējām uzlabot jebkuras metāla vai sakausējuma īpašības, mainot tā struktūru.
- Ziniet par visām materiālu stiprināšanas metodēm, kas var nodrošināt instrumentu un izstrādājumu izturību un veiktspēju.
- Jābūt jaunākajām zināšanām par galvenajām izmantotajām materiālu grupām, šo grupu īpašībām un pielietojuma jomu.
Nepieciešamās zināšanas
Kurss “Materiālzinātne un būvmateriālu tehnoloģija” paredzēts tiem studentiem, kuri jau saprot un spēj izskaidrot tādu raksturlielumu nozīmi kā spriegums, slodze, vielas plastiskais un agregatīvais stāvoklis, metālu atomu kristāliskā struktūra, ķīmisko vielu veidi. saites un metālu fizikālās pamatīpašības. Mācību procesā studenti iziet pamatapmācību, kas viņiem noderēs specializētu disciplīnu iekarošanai. Vecākajos kursos tiek apskatīti dažādi ražošanas procesi un tehnoloģijas, kurās liela nozīme ir materiālu zinātnei un materiālu tehnoloģijai.
Ar ko strādāt?
Zināšanas par metālu un sakausējumu konstrukcijas īpatnībām un tehniskajiem parametriem noderēs dizainerim, kurš strādā mūsdienīgu mašīnu un mehānismu darbības jomā. Jauno materiālu tehnoloģiju jomas speciālisti var atrast savu darba vietu mašīnbūves, autobūves, aviācijas, enerģētikas un kosmosa nozarēs. Pēdējā laikā aizsardzības nozarē un komunikāciju attīstības jomā pietrūkst speciālistu ar diplomu materiālzinātnē un tehnoloģijā.
Materiālzinātnes attīstība
Materiālzinātne kā atsevišķa disciplīna ir tipiskas lietišķās zinātnes piemērs, kas skaidro dažādu metālu un to sakausējumu sastāvu, struktūru un īpašības dažādos apstākļos.
Cilvēks spēju iegūt metālu un izgatavot dažādus sakausējumus ieguva primitīvās komunālās sistēmas sadalīšanās periodā. Bet kā atsevišķu zinātni materiālu zinātne un materiālu tehnoloģija sāka pētīt nedaudz vairāk nekā pirms 200 gadiem. 18. gadsimta sākums bija franču zinātnieka-enciklopēdista Reaumur atklājumu periods, kurš pirmais mēģināja pētīt metālu iekšējo struktūru. Līdzīgus pētījumus veica angļu ražotājs Grignons, kurš 1775. gadā uzrakstīja īsu ziņojumu par viņa atklāto kolonnu struktūru, kas veidojas, dzelzs sacietē.
Krievijas impērijā pirmie zinātniskie darbi metalurģijas jomā piederēja M.V.Lomonosovam, kurš savā rokasgrāmatā mēģināja īsi izskaidrot dažādu metalurģijas procesu būtību.
Metāla zinātne lielu lēcienu uz priekšu veica 19. gadsimta sākumā, kad tika izstrādātas jaunas metodes dažādu materiālu pētīšanai. 1831. gadā P. P. Anosova darbi parādīja iespēju pētīt metālus mikroskopā. Pēc tam vairāki zinātnieki no vairākām valstīm zinātniski pierādīja strukturālās transformācijas metālos to nepārtrauktas dzesēšanas laikā.
Simts gadus vēlāk optisko mikroskopu laikmets beidza pastāvēt. Strukturālo materiālu tehnoloģija nevarēja radīt jaunus atklājumus, izmantojot novecojušas metodes. Optika ir aizstāta ar elektroniskām iekārtām. Metalurģija sāka izmantot elektroniskās novērošanas metodes, jo īpaši neitronu difrakciju un elektronu difrakciju. Ar šo jauno tehnoloģiju palīdzību ir iespējams palielināt metālu un sakausējumu sekcijas līdz pat 1000 reizēm, kas nozīmē, ka zinātniskiem secinājumiem ir daudz vairāk pamata.
Teorētiskā informācija par materiālu uzbūvi
Disciplīnas apguves procesā studenti iegūst teorētiskās zināšanas par metālu un sakausējumu iekšējo uzbūvi. Kursa beigās studentiem jāiegūst šādas prasmes un iemaņas:
- par iekšējo;
- par anizotropiju un izotropiju. Kas izraisa šīs īpašības un kā tās var ietekmēt;
- par dažādiem metālu un sakausējumu struktūras defektiem;
- par materiāla iekšējās struktūras izpētes metodēm.
Praktiskās nodarbības materiālzinātnes disciplīnā
Katrā tehniskajā universitātē ir materiālu zinātnes nodaļa. Kursa laikā students apgūst šādas metodes un tehnoloģijas:
- Metalurģijas pamati - metālu sakausējumu ražošanas vēsture un mūsdienu metodes. Tērauda un čuguna ražošana modernās domnas krāsnīs. Tērauda un čuguna liešana, metodes metalurģijas izstrādājumu kvalitātes uzlabošanai. Tērauda klasifikācija un marķēšana, tā tehniskās un fizikālās īpašības. Krāsaino metālu un to sakausējumu kausēšana, alumīnija, vara, titāna un citu krāsaino metālu ražošana. Šajā gadījumā izmantotais aprīkojums.
![](https://i2.wp.com/fb.ru/misc/i/gallery/24864/963011.jpg)
Materiālzinātnes mūsdienu attīstība
Pēdējā laikā materiālu zinātne ir saņēmusi spēcīgu impulsu attīstībai. Nepieciešamība pēc jauniem materiāliem piespiedusi zinātniekus domāt par tīru un īpaši tīru metālu iegūšanu, notiek darbs pie dažādu izejvielu radīšanas atbilstoši sākotnēji aprēķinātajām īpašībām. Mūsdienu konstrukciju materiālu tehnoloģija iesaka izmantot jaunas, nevis standarta metāla vielas. Lielāka uzmanība tiek pievērsta plastmasas, keramikas, kompozītmateriālu izmantošanai, kuru izturības parametri ir saderīgi ar metālizstrādājumiem, taču ir bez trūkumiem.
virziens " Materiālzinātne un tehnoloģija»
Galvenās izglītības programmas:
Bakalaura grāds: "Materiālu un nanostruktūru tehnoloģija"
Neviena mūsdienu ražošanas joma nevar iztikt bez materiāliem un tehnoloģijām to ražošanai, īpaši augsto tehnoloģiju jomā, kas ietver MIET darbību. Pēdējā laikā visā pasaulē liela uzmanība tiek pievērsta nanotehnoloģiju attīstībai, un tajā pašā laikā nanomēroga zonā ienāk arī elektronikas attīstība. Tādējādi priekšplānā izvirzās nanomateriāli un nanomateriālu tehnoloģijas.
Virziena “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģijas” (MMT) ietvaros absolvē bakalaurus šādā profilā:
PMT institūta absolventiem, kuri ieguvuši bakalaura un maģistra kvalifikāciju jomā "Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija", ir laba sagatavotība dabaszinātņu disciplīnās, padziļināti apgūstot nanomateriālu izpētes un radīšanas īpatnības. un nanostruktūras, kas ir nanotehnoloģiju izstrādes un attīstības pamatā. Viņi brīvi pārvalda lietotāja un speciālās datorprogrammas un spēj izmantot modernās programmēšanas valodas, lai izstrādātu efektīvus risinājumus uzdotajām problēmām.
Institūtam ir jaunākā iekārta, kas ļauj veikt mikro- un nanomateriālu un struktūru izpēti un izstrādi, un to izpētes metodes. Studenti, kurus interesē institūta mācībspēku darbs, jau no jaunākajiem gadiem pilnvērtīgi piedalās zinātniski tehnisko grupu darbā dažādu ierīču un rakstīšanas programmatūras izstrādē tiem, jaunu tehnoloģiju izstrādē un pētniecībā. jauni materiāli. Šī darba rezultāti tiek publicēti plaši citētos žurnālos un kolekcijās, tiek prezentēti konferencēs un semināros, un tiem bieži tiek piešķirti diplomi un sertifikāti. Pēc sekmīgas studiju pabeigšanas daudzi studenti turpina studijas augstskolā. Pēcdiploma studenti un studenti aktīvi mijiedarbojas ar kolēģiem no vadošajām ārvalstu universitātēm Eiropā un Amerikā, kas ietver ne tikai informācijas apmaiņu, bet arī iespēju turpināt apmācību un prakses studentiem, maģistrantiem un jaunajiem zinātniekiem ārvalstīs.
Absolventi kopā ar skolotājiem ir izstrādājuši unikālas tehnoloģijas pusvadītāju enerģijas pārveidotāju veidošanai, integrētās un optiskās šķiedras tehnoloģijas, kas bauda pasaules atzinību. Izstrādātos principus un metodes izmanto dažādās ārvalstu augstskolās un uzņēmumos. Institūta absolventi vairākkārt ir saņēmuši Krievijas Federācijas prezidenta dotācijas un stipendijas.
PMT institūta absolventi ir pieprasīti vairākās prioritārās globālās un Krievijas ekonomikas attīstības jomās, piemēram:
- nanoinženierija un nanomateriāli;
- elektronika un nanoelektronika;
- enerģijas taupīšana un alternatīvie enerģijas avoti;
- kosmosa tehnoloģijas;
- mikroelektromehāniskās sistēmas.
Institūta nodrošinātais augstais apmācības līmenis ļauj absolventiem atrast darbu dažādās citās ekonomikas nozarēs, sākot no enerģētikas līdz banku darbībai.
Materiālzinātne un jaunu materiālu tehnoloģija
Profila informācija
Sertificēta bakalaura apmācības virziens 03/22/01 - “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” apstiprināts ar Krievijas Federācijas Izglītības ministrijas 2015. gada 12. novembra rīkojumu Nr. 1331. Standarta periods, lai apgūtu pamatizglītības programma bakalaura apmācībai virzienā “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” pilna laika studijām ir 4 gadi.
Absolventa (kurš tiek apmācīts) galvenie darbības veidi, ko absolvents var darīt
Absolventu profesionālās darbības joma:
- neorganiskas un organiskas dabas materiālu izstrāde, izpēte, modificēšana un izmantošana dažādiem mērķiem; to veidošanās, formas un struktūras veidošanās procesi; transformācijas ražošanas, pārstrādes un ekspluatācijas stadijās;
- procesus materiālu, sagatavju, pusfabrikātu, detaļu un izstrādājumu iegūšanai, kā arī to kvalitātes vadīšanai dažādām inženierzinātņu un tehnoloģiju jomām (mašīnbūve un instrumentu inženierija, aviācija un raķešu un kosmosa tehnoloģija, kodolenerģija, cietvielu elektronika, nanorūpniecība, medicīnas aprīkojums, sporta un sadzīves tehnika utt.)
Absolventa profesionālās darbības objekti:
- mūsdienu strukturālo un funkcionālo neorganisko (metālisko un nemetālisko) un organisko (polimēru un oglekļa) materiālu galvenie veidi; kompozītmateriāli un hibrīdmateriāli; īpaši cieti materiāli;
- viedie un nanomateriāli, plēves un pārklājumi;
- testēšanas un diagnostikas metodes un līdzekļi, materiālu, plēvju un pārklājumu, pusfabrikātu, sagatavju, detaļu un izstrādājumu izpēte un kvalitātes kontrole, visa veida izpētes, kontroles un testēšanas iekārtas, analītiskais
- iekārtas, datoru programmatūra rezultātu apstrādei un iegūto datu analīzei, materiālu uzvedības modelēšanai, to darbības raksturlielumu novērtēšanai un prognozēšanai;
- materiālu un pārklājumu, detaļu un izstrādājumu ražošanas, apstrādes un modifikācijas tehnoloģiskie procesi; iekārtas, tehnoloģiskās iekārtas un ierīces; procesu kontroles sistēmas;
- materiālu un izstrādājumu normatīvās un tehniskās dokumentācijas un sertifikācijas sistēmas, to ražošanas un apstrādes tehnoloģiskie procesi; ziņošanas dokumentācija, eksperimentu gaitas un rezultātu pieraksti un protokoli, dokumentācija par drošības pasākumiem un dzīvības drošību.
Absolventa profesionālās darbības veidi:
pētījumi un aprēķini-analītiskie:
- datu vākšana par esošajiem materiālu veidiem un zīmoliem, to struktūru un īpašībām saistībā ar uzdoto problēmu risināšanu, izmantojot datu bāzes un literāros avotus;
- līdzdalība speciālistu grupas darbā, veicot eksperimentus un apstrādājot to rezultātus materiālu radīšanā, izpētē un atlasē, novērtējot to tehnoloģiskās un servisa īpašības, veicot visaptverošu to struktūras un īpašību analīzi,
- fizikāli mehāniskie, korozijas un citi testi;
- zinātniskās un tehniskās informācijas vākšana par eksperimentu priekšmetu recenziju, ziņojumu un zinātnisko publikāciju sagatavošanai, līdzdalība ziņojumu sagatavošanā par izpildīto uzdevumu;
- lietvedība un projektēšanas un darba tehniskās dokumentācijas, uzskaites un protokolu sagatavošana; pārbaudot izstrādāto projektu un tehniskās dokumentācijas atbilstību normatīvajiem dokumentiem.
ražošana un dizains un tehnoloģija:
- līdzdalība materiālu ar noteiktām tehnoloģiskām un funkcionālām īpašībām ražošanā, augsto tehnoloģiju procesu projektēšanā primārās projektēšanas, tehnoloģiskās vai pētniecības nodaļas ietvaros;
- darba vietu, to tehniskā aprīkojuma organizēšana, tehnoloģisko iekārtu apkope un diagnostika, tehnoloģiskās disciplīnas ievērošanas un vides drošības uzraudzība materiālu pārstrādes un pārstrādes ražošanas daļā, saražotās produkcijas kvalitātes kontrole;
- tehnisko specifikāciju izstrāde atsevišķu ierīču, iekārtu un speciālo instrumentu vienību projektēšanai, ko nodrošina materiālu iegūšanas un apstrādes tehnoloģija;
- līdzdalība darbā pie procesu, iekārtu un materiālu standartizācijas, sagatavošanas un sertificēšanas, dokumentu sagatavošanas, veidojot kvalitātes vadības sistēmu uzņēmumā vai organizācijā.
organizatoriskā un vadības:
- tehnoloģisko procesu vadība, nodrošinot ražošanas tehnisko un vides drošību savas profesionālās darbības jomā;
- tehniskās dokumentācijas sastādīšana (darba grafiki, instrukcijas, plāni, tāmes, materiālu un aprīkojuma pieprasījumi u.c.), noteikto pārskatu sagatavošana pēc apstiprinātām formām;
- traumu, arodslimību profilakse, vides pārkāpumu novēršana viņu profesionālās darbības jomā.
Īss apmācības profila apraksts
“Materiālzinātne un jaunu materiālu tehnoloģija” ir mūsdienu tehnoloģiju pamats: lidmašīnas un raķetes, automašīnas un kuģi, ēkas un būves, mikroelektronika un datori, mobilie telefoni un navigatori. Tie ir strukturālie materiāli (izturīgi, viegli, izturīgi pret koroziju) un funkcionālie materiāli (ar īpašām magnētiskām, elektriskām, optiskām un citām īpašībām). Jauni materiāli arvien vairāk ienāk mūsu ikdienā un radikāli maina tā kvalitāti. Tomēr joprojām ir daudz neatrisinātu problēmu, kas jums, šodienas pretendentiem, ir jāatrisina. Piemēram, gadsimta problēma, ar ko saskaras materiālu zinātnieki, ir keramikas dzinēja izveide. Šāds dzinējs būs viegls, augstas temperatūras, ar augstu efektivitāti, zemu degvielas patēriņu un zemu izplūdes gāzu emisiju vidē. Taču pagaidām keramika ir ļoti trausls materiāls, no kura nevar izgatavot dzinēju.
Pamatdisciplīnas
- Ievads materiālzinātnē un jaunu materiālu tehnoloģijā.
- Detaļu izgatavošana no kompozītmateriāliem.
- Instrumenti un metodes nanomateriālu izpētei.
- Cietie sakausējumi un segumi.
- Nanomateriālu īpašības un pielietojums.
- Materiālu un nanomateriālu izpēte.
- Keramikas materiāli un stikls.
Absolventu iespējamās darbības jomas
- Materiālu ķīmiskās un spektrālās analīzes inženieris.
- Radioloģijas inženieris.
- Elektronu mikroskopijas inženieris.
- Metalogrāfijas inženieris.
- Materiālu un pārklājumu testēšanas inženieris.
- Defektu noteikšanas inženieris.
- Materiālu iznīcināšanas cēloņu izpētes inženieris.
- Kompozītmateriālu tehnoloģiskais inženieris.
- Aizsargpārklājumu procesa inženieris.
- Materiālu piegādes inženieris.
- Materiālu un pārklājumu mārketinga inženieris.
- Igolkina Nadežda - AS "Gidroavtomatika", inženiere,
- Kondratjevs Valērijs - FSUE GNP RKTs "TsSKB-Progress", metināšanas nozares vadītājs,
- Aleksandrs Podkatovs - Volgaburmash OJSC, meistars,
- Šibanovs Deniss - Volgaburmash OJSC, projektēšanas inženieris,
- Šuldešovs Dmitrijs - SPRP ORC NK CHPP-1, Novokuibiševska, metināšanas meistars.
Uzņēmumi, ar kuriem nodaļa sadarbojas, komunikācija ar uzņēmumiem, kuros notiek prakse
- AAS "Volgaburmaš";
- AAS "Volžskas teritoriālais ražošanas uzņēmums";
- AAS "VNIIT NEFT";
- OJSC Samara naftas pārstrādes rūpnīca;
- FSUE GNP RKTs "TSSKB - Progress";
- AAS "Metālists - Samara";
- AAS "Aircraft Bearings Plant";
- ZAO Alcoa-SMZ;
- AS "Aviaagregat";
- AS "KOTROKO";
- SIA "IDC "AE-Systems";
- valsts uzņēmums "Samara Instrument-Making Plant - Reid";
- OJSC "AVTOVAZ" (Toljati);
- OJSC "DAAZ" (Dimitrovgrada);
- OJSC "Tyazhmash", (Syzran)
- Krievijas Zinātņu akadēmijas (ISMAN) Strukturālās makrokinētikas un materiālzinātnes problēmu institūts, Černogolovka, Maskavas apgabals.
Kontakti
Metalurģijas, pulvermetalurģijas, nanomateriālu katedras tālruņa numuri: 242-28-89Metalurģijas, pulvermetalurģijas, nanomateriālu katedra
G. Samara, st. Molodogvardeiskaja, 133
Nanotehnoloģijas
Polimēru, kompozītmateriālu un aizsargpārklājumu tehnoloģijas
Informācija par izglītības programmu
Nodaļas galvenais mērķis ir apmācīt augsti kvalificētu personālu plastmasas, kompozītmateriālu un aizsargpārklājumu apstrādes jomā.
nodaļa "Polimēru un kompozītmateriālu ķīmija un tehnoloģija" sagatavo un absolvē bakalaurus virzienā 22.03.01 "Materiālzinātne un materiālu tehnoloģijas" programmas “Polimēru, kompozītmateriālu un aizsargpārklājumu tehnoloģija” ietvaros.
Absolventu darbību veidi
Absolventi saņem zināšanas, prasmes un iemaņas, kas ļauj apgūt progresīvas ražošanas metodes un modernas plastmasas un kompozītmateriālu apstrādes metodes, kā arī piemērus.
Pamatdisciplīnas
- Kompozītmateriāli
- Datorgrafika datorizētās projektēšanas sistēmās
- Datorizētā dizaina pamati
- Plastmasas apstrādes teorētiskā bāze
- Polimēru līmes un pārklājumi
- Elastomēri. Izglītības ķīmija un apstrādes tehnoloģija
- Nano izmēra materiālu īpašības un tehnoloģijas
- Plastmasas pārstrādes rūpnīcu projektēšanas pamati
- Mehāniskie procesi
- Iekārtas, tehnoloģija un aprēķini iesmidzināšanai
- Ekstrūzijas iekārtas, tehnoloģija un aprēķini u.c.
Absolventu nodarbinātības piemēri
Tāda specialitāte kā “Materiālzinātne un tehnoloģija” pēdējā laikā ir kļuvusi pieprasīta pretendentu vidū. Apskatīsim šī virziena galvenās iezīmes un tā īpašības.
Speciālistu profesionālās darbības joma
Virziens “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” ietver:
- dažādu virzienu organiskas un neorganiskas dabas materiālu izpēte, izstrāde, izmantošana, pārveidošana, ekspluatācija, iznīcināšana;
- tehnoloģijas to veidošanai, struktūras veidošanai, apstrādei;
- kvalitātes vadība instrumentu izgatavošanai un mašīnbūvei, raķešu un aviācijas tehnikai, sadzīves un sporta aprīkojumam, medicīnas aprīkojumam.
Meistaru darbības objekti
Specialitāte “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” ir saistīta ar šādiem darbības objektiem:
- ar galvenajiem funkcionālo organisko un neorganisko materiālu veidiem; hibrīdi un kompozītmateriāli; nanopārklājumi un polimēru plēves;
- plēvju, materiālu, pārklājumu, sagatavju, pusfabrikātu, izstrādājumu, visa veida testēšanas un kontroles iekārtu, analītisko iekārtu, datoru programmatūras rezultātu apstrādei, kā arī datu analīzes diagnostikas un testēšanas, izpētes un kvalitātes kontroles līdzekļi un metodes ;
- tehnoloģiskie ražošanas procesi, pārklājumu un materiālu apstrāde un modificēšana, iekārtas, tehnoloģiskās iekārtas, ražošanas ķēdes vadības sistēmas.
Specialitāte “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” prasa spēju analizēt normatīvo un tehnisko dokumentāciju, izstrādājumu un materiālu sertifikācijas sistēmas un atskaišu dokumentāciju. Kapteinim ir jāzina dokumentācija par dzīvības drošību un drošības pasākumiem.
Apmācības jomas
Specialitāte “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” ir saistīta ar apmācību šādos profesionālās darbības veidos:
- Pētnieciskais, aprēķinu un analītiskais darbs.
- Ražošanas un projektēšanas un tehnoloģiskās darbības.
- Organizatoriskā un vadības virzība.
Saņemot specialitāti “materiālzinātne un materiālu tehnoloģija”, ar kādu darbu strādāt? Absolvents, kurš sekmīgi nokārto gala atestātu, iegūst kvalifikāciju “inženieris maģistrs”. Viņš var atrast darbu dažādos uzņēmumos, lai veiktu aprēķinu, analītisko un pētniecisko darbību.
Papildus specialitāte “Jauno materiālu materiālzinātne un tehnoloģija” sniedz iespēju veikt zinātniskus un lietišķus eksperimentus, piedalīties inovatīvu materiālu un jaunu produktu radīšanas un testēšanas procesos.
Meistari ar līdzīgu kvalifikāciju nodarbojas ar darba plānu, programmu, metožu izstrādi, kuru mērķis ir radīt tehnoloģiskus ieteikumus inovāciju ieviešanai ražošanas procesā, un nodarbojas ar noteiktu uzdevumu sagatavošanu parastajiem strādniekiem.
Virziena specifika
Specialitāte “Materiālzinātne un konstrukciju materiālu tehnoloģija” ietver publikāciju, recenziju, zinātnisko un tehnisko ziņojumu sagatavošanu, pamatojoties uz pētījumu rezultātiem. Šādi speciālisti sistematizē zinātnisko, inženiertehnisko, patentu informāciju par pētniecības problēmu, recenzijas un secinājumus par realizētajiem projektiem.
“Materiālzinātnes un materiālu tehnoloģijas” jomu apguvušie inženieri nodarbojas ne tikai ar projektēšanas un tehnoloģiskām darbībām, bet arī ar ražošanas darbībām.
Virziena iezīmes
Šo specializāciju ieguvušie inženieri nodarbojas ar uzdevumu sagatavošanu projektu dokumentācijas izstrādei un patentu pētījumu veikšanu, kas vērsti uz inovatīvu jomu radīšanu. Tiek meklētas optimālas iespējas dažādu materiālu, ierīču, instalāciju un to tehnoloģisko iekārtu apstrādei un apstrādei, izmantojot automātiskās projektēšanas sistēmas.
Sertificēti speciālisti novērtē noteikta tehnoloģiskā procesa ekonomisko izdevīgumu, piedalās alternatīvo ražošanas metožu analīzē, organizē produktu pārstrādi un pārstrādi, piedalās produktu un tehnoloģiju sertifikācijas procesā.
Apmācības specifika
Šī profila bakalauri ir apmācīti šādās prasmēs:
- atlasīt informāciju par pieejamajiem materiāliem, izmantojot datu bāzes, kā arī dažādus literāros avotus;
- analizēt, atlasīt, novērtēt materiālus, pamatojoties uz to veiktspējas īpašībām, vienlaikus veicot visaptverošu konstrukcijas analīzi;
- komunikācijas prasmes un spēja strādāt komandā;
- apkopot informāciju notiekošo eksperimentu jomā, apkopot ziņojumus, apskatus, noteiktas zinātniskas publikācijas;
- sastādīt dokumentus, protokolus, eksperimentālos protokolus.
Bakalauriem ir prasmes pārbaudīt izveidoto projektu pilnīgu atbilstību visiem likumdošanas standartiem. Viņi projektē augsto tehnoloģiju procesus, kas paredzēti sākotnējai izpētei un projektē-tehnoloģiskās struktūras, organizē un aprīko darba vietas ar nepieciešamo aprīkojumu.
Pienākumi
Materiālzinātnes un tehnoloģijas nozares diploma īpašniekiem jāveic iekārtu diagnostika. Viņi īpašu uzmanību pievērš vides drošībai darba vietā. Izstrādājot tehniskās specifikācijas noteiktu komponentu izveidošanai sarežģītos mehānismos, inženieri ņem vērā to darbības īpatnības.
Pēc darba pabeigšanas viņi pārbauda iegūto rezultātu atbilstību norādītajiem nosacījumiem un izveidoto mehānismu drošību. Tieši šie speciālisti sagatavo dokumentus jaunu attēlu reģistrēšanai un sastāda īpašu tehnisko dokumentāciju.
Ļoti bieži absolventi savu profesionālo ceļu sāk ar “ķīmiskās un spektrālās analīzes inženiera”, kā arī “pārklājumu un materiālu testēšanas inženiera” amatu.
Secinājums
Iegūstot specialitāti “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija”, jaunkaltam speciālistam nebūs problēmu atrast darbu. Viņš var kļūt par inženieri jebkurā lielā rūpnīcā vai rūpnīcā. Uz termotehnologa un defektu detektora amatiem var rēķināties tie speciālisti, kuriem ir noteiktas zināšanas metālapstrādes jomā un augstākās izglītības diploms.
Pietiekamam skaitam rūpniecības uzņēmumu un smagās rūpniecības organizāciju nepieciešami metalurgi un metalogrāfi. Ja sākotnēji apgūsti teorētiskās zināšanas metālapstrādes jomā, tad šajā gadījumā vispirms vari atrast inženiera darbu un turpināt izglītību, iegūstot specializāciju “ķīmiskās un spektrālās analīzes inženieris” vai “pārklājumu testēšanas inženieris”.
Specialitāte “Materiālzinātne un materiālu tehnoloģija” nu ir kļuvusi par vienu no galvenajām disciplīnām tiem studentiem, kuri nodarbojas ar mašīnbūvi.
Studenti apgūst materiālu klāstu, kas jau tiek izmantots smagajā rūpniecībā, kā arī prognozē jaunu metalurģijas nozarei paredzētu vielu radīšanu.