
- •ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
- •ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- •Магнитные свойства
- •Классификация материалов по магнитной восприимчивости
- •Магнетизм элементов
- •Диамагнетизм
- •Диамагнетизм (продолжение)
- •Парамагнетизм
- •Парамагнетизм (продолжение)
- •Магнетизм коллективизированных электронов
- •Магнетизм слабых магнетиков
- •Измерение слабого магнетизма
- •Твердые растворы и электронные соединения
- •Построение линии сольвус
- •Магнитное упорядочение
- •Температурная зависимость намагниченности
- •Температурная зависимость намагниченности
- •Магнитная энергия ферромагнетика
- •2. Энергия магнитной кристаллической анизотропии
- •3. Магнитоупругая энергия
- •Доменное строение ферромагнетиков
- •Методы изучения доменной структуры
- •Исследование доменной структуры с помощью ПЭМ
- •Поведение ферромагнетика в магнитном поле
- •Смещение доменных стенок
- •Физические модели коэрцитивной силы
- •Физические модели коэрцитивной силы
- •Физические модели коэрцитивной силы
- •Ферромагнитные свойства металлических фаз
- •Твердые растворы
- •Влияние упорядочения
- •Температура Кюри
- •Гетерогенные сплавы
- •Промежуточные свойства
- •Структурно-чувствительные свойства
- •Твердые растворы
- •Применение в металловедении
- •Электрические свойства
- •Классическая теория электропроводности
- •Волновая модель электросопротивления
- •Температурная зависимость электросопротивления
- •Влияние других факторов
- •Влияние наклепа
- •Сопротивление твердых растворов
- •Влияние переходных элементов
- •Влияние упорядочения
- •Химические соединения и промежуточные фазы
- •Гетерогенные сплавы
- •Пластинчатые структуры
- •Методы измерения и применение в материаловедении
- •Энтальпия и теплоемкость
- •Продолжение
- •Классическая теория теплоемкости
- •Экспериментальные данные
- •Акустическая теория Дебая
- •Продолжение
- •Температуры Дебая и температуры плавления различных элементов
- •Вклад электронов в теплоемкость металлов
- •Экспериментальные значения электронной теплоемкости металлов 104 Дж/(моль-1 К-1)
- •Теплоемкость переходных металлов
- •Изменения тепловых функций при фазовых переходах
- •Температурная зависимость теплоемкости железа
- •Калориметрический анализ
- •Прямая калориметрия
- •Обратная калориметрия
- •Электрокалориметр
- •Пример применения метода Сайкса
- •Упорядочение в славе CuZn
- •Теплопроводность
- •Теплопроводность (продолжение)
- •Теплопроводность металлов и соединений
- •Теплопроводность фаз
- •Методы измерения теплопроводности
- •Термоэлектрические свойства
- •Термопара (эффект Зеебека)
- •Термоэлектрические свойства
- •Значения термо-ЭДС пар металл - железо
- •Применение метода термо-ЭДС в металловедении
- •Плотность и термическое расширение
- •Определение плотности
- •Физические основы теплового расширения
- •Линейный коэффициент расширения
- •Связь между температурой плавления и 1/
- •Изменение удельного объема железа при нагревании
- •Зависимость плотности железа технической чистоты от степени холодной деформации
- •Атомный объем в сплавах
- •Магнитные явления
- •Дилатометры
- •Дилатометр DIL 402 С модель 1600°С
- •Дилатометр DIL 402 С
- •Термическое расширение железа
- •Материалы со специальными физическими свойствами
- •Проводниковые материалы высокой проводимости
- •Сплавы на основе меди
- •Дисперсно-упрочненные сплавы
- •Сплавы с высоким электрическим сопротивлением
- •Примеры сплавов с высоким
- •Материалы для термопар
- •Сверхпроводимость
- •Сверхпроводимость (продолжение)
- •Эффект Мейснера
- •Вихри Абрикосова
- •История рекордов
- •Высокотемпературная
- •Высокотемпературные сверхпроводники
- •Применение НТ сверхпроводников
- •Общий вид, макет и сечение сверхпроводящего силового кабеля на основе высокотемпературных сверхпроводников первого
- •Высокотемпературные
- •ВТСП ротор и внешний вид топливной помпы
- •Применение СП
- •Материалы со специальными магнитными свойствами
- •Магнитно-мягкие материалы
- •Магнитно-мягкие материалы для переменных полей
- •Виды электротехнической стали
- •Электротехническая сталь
- •Альсифер и сендаст
- •Сплавы системы Fe-Ni
- •Пермаллои НН и ВН
- •Магнитно-твердые материалы
- •Структурные принципы получения высококоэрцитивного состояния
- •Магнитные свойства сталей и сплавов I класса
- •Магнитные свойства сплавов II класса
- •Применение постоянных магнитов
- •Материалы для магнитной записи
- •Диаграмма равновесия Co-Fe
- •Материалы со специальными тепловыми свойствами
- •Графит
- •Полупроводник с нулевым коэффициентом теплового расширения
- •Эффект памяти формы TiNi
- •Вариант применения

Дилатометр DIL 402 С
Дилатометр DIL 402 С (модель 1600°С) на кафедре МиФМ УГАТУ
91

Термическое расширение железа
Кривая термического расширения железа (сплошная) и ее производная (пунктир)
– физический ТКЛР
92

Материалы со специальными физическими свойствами
Магнитные
Магнитно- |
|
|
||
мягкие |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Магнитно- |
|
Для постоянных полей |
Для переменных полей |
твердые |
||
Постоянные магниты |
Носители информации |
С особыми тепловыми
Проводниковые свойствами
Высокой Термопары проводимости
Высокого Теплоотводы
сопротивления
Провода Контакты |
|
|
|
|
Теплоизоляторы |
|
|
|
|
|
|
Резисторы |
Нагреватели |
Инвары |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93 |

Проводниковые материалы высокой проводимости
1. Основное требование – минимальные потери энергии при прохождении тока
P I 2R I 2 |
l |
Ne2l |
|
S |
|||
|
2mv |
Дополнительные требования:
2.Высокая пластичность для возможности монтажа
3.Повышенная удельная прочность σВ/d для самонесущих проводов
4.Повышенная износоустойчивость для скользящих контактов
5.Повышенная твердость и предел упругости для упругих контактов
По требованиям 1 и 2 – простые чистые металлы в отожженном состоянии. По требованиям 1; 3 и 4 – то же, но содержащие дисперсные включения По требованиям 1 и 5 – сплавы, содержащие упорядоченные фазы
94

R Sl
Металл
Cu
Al
Na
Задача В.С. Сорокина
Из какого металла лучше сделать кабель?
, мкОм м |
d, г/см3 |
Цена, руб/кг |
0,018 |
8,9 |
450 |
0,028 |
2,7 |
128 |
0,051 |
0,97 |
122 |
1.Рассчитайте R одного км медного провода с сечением 1 мм2
2.Вычислите сечения проводов из Al и Na для получения того же R.
3.Определите вес каждого провода
4.Определите стоимость каждого провода
95

Сплавы на основе меди
Латуни |
Cu-Be |
96

97

Дисперсно-упрочненные сплавы
Сплав Cu-1%Cr
= 85% от чистой меди
σ= 500…550 МПа.
6060 и Альдрей (Al-0,4%Mg-0,6%Si): = 90% от чистого Al;
σ = 190…350 МПа. Выделения Mg2Si полностью очищают раствор
98

Сплавы с высоким электрическим сопротивлением
1. Основное требование – максимальные преобразование энергии тока в тепло (высокое R при минимальной длине провода)
Дополнительные требования:
2.Минимальное значение - для изготовления образцовых резисторов
3.Высокая жаростойкость и жаропрочность для изготовления нагревателей
99

Примеры сплавов с высоким
Константан — термостабильный сплав высокого сопротивления 59% Cu, (39—41%) Ni и (1—2%) Mn; = 0,5 мкОм м; 5 10 6
100