Содержание
- 2. Материаловедение – это наука, изучающая строение и свойства материалов и устанавливающая связь между их составом, строением
- 3. Знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов и даже отраслей индустрии. Однако
- 4. Направления исследований материаловедения: 1. Нанотехнология – создание и изучение материалов и конструкций размерами порядка нескольких нанометров.
- 5. Первые познания о материалах Исходным моментом для становления науки о материалах явилось получение керамики путем сознательного
- 6. Масштабы использования металлов возрастали, и человечество вступило из бронзового века в железный, поскольку железные руды оказались
- 7. Первыми и наиболее правдоподобными суждениями о сущности качества материалов и о слагающих частицах вещества были суждения
- 8. К первому этапу относится и средневековье. Именно в этот период Парацельс заменяет четыре элемента Аристотеля тремя
- 9. Зарождение материаловедения как науки Первые шаги на пути к реальному пониманию свойств материалов были сделаны с
- 10. Д. И. Менделеев (1834 – 1907 гг.) открыл важнейшую закономерность природы – периодический закон, в соответствии
- 11. Из последующих работ по материаловедению особо следует отметить труды выдающегося русского металлурга горного инженера генерал-майора П.П.Аносова
- 12. Анализ структуры металлов и различных минералов с помощью оптического микроскопа в дальнейшем нашел широкое распространение в
- 13. В последней четверти XIX века химия и физика уже играли ключевую роль в развитии многих сложившихся
- 14. Крупнейшие достижения в теории и практике материаловедения В XX столетии химикам и физикам удалось сделать ряд
- 15. Раскрытие внутренней структуры материалов создало основу для понимания твердого состояния вещества вообще и конкретных материалов в
- 16. Использование рентгеновского анализа в начале 20-х годов XX века позволило установить кристаллическое строение металлов и сплавов.
- 17. Начиная с 1928 – 1930 гг. большое внимание было уделено изучению теории фазовых превращений в сплавах.
- 19. Скачать презентацию
Материаловедение – это наука, изучающая строение и свойства материалов и устанавливающая
Материаловедение – это наука, изучающая строение и свойства материалов и устанавливающая
Классификация материалов: металлические, неметаллические и композиционные материалы.
Знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов
Знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов
Методы, используемые материаловедением:
металлографический анализ,
электронная микроскопия,
зондовая микроскопия,
рентгеноструктурный анализ,
механические свойства,
калориметрия,
ядерный магнитный резонанс,
термография и т. д.
Направления исследований материаловедения:
1. Нанотехнология – создание и изучение материалов и конструкций
Направления исследований материаловедения:
1. Нанотехнология – создание и изучение материалов и конструкций
2. Кристаллография – изучение физики кристаллов, включает:
дефекты кристаллов – изучение нарушений структуры кристаллов, включения посторонних частиц и их влияние на свойства основного материала кристалла;
технологии дифракции, такие как рентгеноструктурный анализ, используемые для изучения фазового состояния вещества.
3. Металлургия (металловедение) – изучение свойств различных металлов.
4. Керамика, включает:
создание и изучение материалов для электроники, например, полупроводники;
структурная керамика, занимающаяся композитными материалами, напряжёнными веществами и их трансформациями.
5. Биоматериалы – исследование материалов, которые можно использовать в качестве имплантантов в человеческое тело.
Первые познания о материалах
Исходным моментом для становления науки о материалах явилось
Первые познания о материалах
Исходным моментом для становления науки о материалах явилось
Холоднокованая самородная медь была вытеснена медью, выплавленной из руд, которые встречались в природе чаще и в больших количествах. В дальнейшем к меди стали добавлять другие металлы, так что в 3-м тысячелетии до н.э. научились изготовлять и использовать бронзу как сплав меди с оловом, а также обрабатывать благородные металлы, уже широко известные к тому времени.
Масштабы использования металлов возрастали, и человечество вступило из бронзового века в
Масштабы использования металлов возрастали, и человечество вступило из бронзового века в
Первыми и наиболее правдоподобными суждениями о сущности качества материалов и о
Первыми и наиболее правдоподобными суждениями о сущности качества материалов и о
Примерно к тому же времени относится и философия древнегреческого ученого Аристотеля, который установил 18 качеств у материалов: плавкость – не плавкость, вязкость – хрупкость, горючесть – негорючесть и т. п. Три известных состояния вещества (твердое, жидкое и газообразное) и отношение их к энергии выражалось Аристотелем четырьмя элементами: землей, водой, воздухом и огнем, что с позиций физики являлось определенным достижением.
К первому этапу относится и средневековье. Именно в этот период Парацельс
К первому этапу относится и средневековье. Именно в этот период Парацельс
К этому периоду относится и учение Декарта (1596 – 1650 гг.) о том, что природа представляет собой непрерывную совокупность материальных частиц, что движение материального мира вечно и сводится к перемещению мельчайших частиц – атомов.
Зарождение материаловедения как науки
Первые шаги на пути к реальному пониманию свойств
Зарождение материаловедения как науки
Первые шаги на пути к реальному пониманию свойств
Большой вклад в развитие науки о материалах был внесен гениальными русскими учеными М. В. Ломоносовым и Д. И. Менделеевым.
М. В. Ломоносов (1711 – 1765 гг.) заложил основы передовой русской философии и науки, особенно в области химии, физики, геологии. Он явился основоположником курса физической химии и химической атомистики, обосновывающей атомно-молекулярное строение вещества. Кроме того, в 1763 г. вышла книга «Первые основания металлургии или рудных дел» М. В. Ломоносова, которая является выдающимся трудом по металлургии (в частности чугуна, и горному делу), разработал составы цветных стекол и способ изготовления мозаичных панно из них, высказал гипотезу о происхождении янтаря и др.
Д. И. Менделеев (1834 – 1907 гг.) открыл важнейшую закономерность природы
Д. И. Менделеев (1834 – 1907 гг.) открыл важнейшую закономерность природы
Достижения науки о материалах в нашей стране исходят от основоположников крупнейших научных школ Ф.Ю.Левинсона-Лессинга, Е.С.Федорова, В.А.Обручева, А. И. Ферсмана, Н. А. Белелюбского, занимавшихся исследованием минералов и месторождений природных каменных материалов (горных пород). Начинают производиться новые материалы: портландцемент, новые гипсы, цементные бетоны, полимерные материалы и т. д.
Из последующих работ по материаловедению особо следует отметить труды выдающегося русского
Из последующих работ по материаловедению особо следует отметить труды выдающегося русского
Анализ структуры металлов и различных минералов с помощью оптического микроскопа в
Анализ структуры металлов и различных минералов с помощью оптического микроскопа в
Серьезного внимания заслуживают работы А.С.Лаврова и Н.В.Калакуцкого, открывших в 1867 г. явление ликвации стали.
Эти первые наблюдения изменений, происходящих с внутренней структурой металла, а также новые сведения о составе вещества, полученные с помощью химии, существенно изменили представления о возможности проникновения в природу материалов.
В последней четверти XIX века химия и физика уже играли ключевую
В последней четверти XIX века химия и физика уже играли ключевую
Здесь уместно отметить роль выдающегося русского ученого-металлурга Д.К.Чернова (1839 – 1921 гг.). В 1868 г. он сделал крупнейшее и исключительное по своим последствиям открытие. Он установил критические точки – температуры, при которых происходит изменение структуры и свойств охлажденной стали. Этим открытием Чернов разрешил основной вопрос об условиях термообработки и ковки стали. А в 1878 г. изложил основы современной теории кристаллизации металлов. Эти и последующие работы Чернова послужили фундаментом для создания современного материаловедения и термической обработки стали. За свои работы Чернов Д. К. в литературе был назван «отцом металлографии».
Крупнейшие достижения в теории и практике материаловедения
В XX столетии химикам и
Крупнейшие достижения в теории и практике материаловедения
В XX столетии химикам и
В начале XX в. большую роль в развитии материаловедения сыграли работы Н.С.Курнакова (1860 – 1941 гг.), который применил для исследования металлов методы физико-химического анализа (электрический, магнитный, дилатометрический и др.). Как выяснилось, материалам свойственна определенная внутренняя архитектура, иными словами – иерархическая последовательность структурных уровней, что объясняло многообразие проявляемых материалами свойств.
Раскрытие внутренней структуры материалов создало основу для понимания твердого состояния вещества
Раскрытие внутренней структуры материалов создало основу для понимания твердого состояния вещества
Использование рентгеновского анализа в начале 20-х годов XX века позволило установить
Использование рентгеновского анализа в начале 20-х годов XX века позволило установить
Среди зарубежных ученых большой вклад в изучение железоуглеродистых сплавов внесли А. Ле-Шателье (Франция), Р. Аустен (Англия), Ф. Осмонд (Франция) и др. Широко известны работы Э. Бейна, Р. Мейла (США) и Велера (Германия) в области теории фазовых превращений в сплавах.
На основе работ С. В. Лебедева впервые в мире было создано промышленное производство синтетического каучука. Большое значение для развития полимерных материалов имели структурные исследования В. А. Каргина и его учеников. Над созданием полимерных материалов работали К. Циглер (ФРГ) и Д. Натта (Италия).
Начиная с 1928 – 1930 гг. большое внимание было уделено изучению
Начиная с 1928 – 1930 гг. большое внимание было уделено изучению
Создателями металлических конструкций и сооружений являются В.Г.Шухов (1853 –1939 гг.), Н.С.Стрелецкий (1885–1967 гг.), Л.Д.Проскуряков (1858–1926 гг.).
Таким образом, в XX веке были достигнуты крупные достижения в теории и практике материаловедения, созданы высокопрочные материалы для инструментов, разработаны композиционные материалы, открыты и использованы свойства полупроводников, совершенствовались способы упрочнения деталей термической и химико-термической обработкой. Все эти результаты достигнуты наукой, сформировавшейся на основе интеграции различных дисциплин и получившей название материаловедение. И к началу XXI века установлены основные характеристики материалов.