1. Аспекти розвитку матеріалознавства як науки про матеріали

Матеріалознавство - це наука, що вивчає в загальному зв'язку склад, будову, структуру та властивості матеріалів, а також закономірності їх зміни під тепловими, хімічними, механічними та іншими впливами.

Історичні аспекти розвитку матеріалознавства. VII тисячоліття до н.е. характеризується використанням глини,деревини,каміння. XVIст. – почали використовувати залізо й сплави на його основі. XVII-XVIIIст. – роки промислової революції: матеріали мали складну будову, але їх властивості важко-прогнозовані для дослідників із-за слабкої експериментальної бази. Кінець XIX ст.. – хімія і фізика уже відігравали важливу роль у розвитку багатьох галузей, які були повязані з виробництвом матеріалів. Кінець XX ст.. – у хімії та фізиці були зроблені фундаментальні відкриття, на які спираються сучасні розробки нових матеріалів, технологічні методи їх одержання й обробки; цього вдалося досягти тісною співпрацею вчених та інженерів.

2. Методи вивчення будови і властивостей матеріалів

Методи вивчення будови матеріалів поділяють на дві групи:

• методи, за допомогою яких визначають будову, тобто структуру матеріалів і перетворення, що в них відбуваються, і змінюють їх будову: методи структурні, методи, що грунтуються на існуванні звязку між будовою та властивостями матеріалу.

• Методи, за допомогою яких безпосередньо визначають властивості матеріалів у тих чи інших умовах експлуатації, насамперед механічні, а також фізичні та хімічні: механічні, фізичні, хімічні.

3. Агрегатний стан речовини

Кожна речовина може перебувати в різних агрегатних станах залежно від умов, у яких вона знаходиться: температури та тиску.

Різні агрегатні стани називаються ще фазами.

Сукупність фаз, які знаходяться в стані рівноваги, називаються системою.

Фаза – це однорідні складові системи, які мають однаковий агрегатний стан і які відокремлюються від інших складових частин поверхнями розділу.

Газрподібний – гази характеризуються тим, що можуть займати будь-який обєм, 1 см. куб ідеального газу містить 2,7*10 в 19 молекул. Молекули газу мають високу енергію руху.

Рідкий стан – рідкий стан є проміжним між кристалічним і газоподібним. Молекули рідини мають значно менші відстані між собою, ніж молекули газів і утворюють нестабільні комплекси.

Твердий стан – характеризується стійкістю форми і обєму. Частини твердих тіл завдяки сильній взаємодії утворюють правильну впорядковану структуру, що відповідає мінімуму вільной енергії.

Плазма – особливий стан речовини, яка утворюється з іонізованих атомів і електронів, у таких співвідношеннях, при яких загальний заряд дорівнює нулю.

Тверді тіла подяляють на:

• Кристалічні – перебувають у твердому стані до відповідної температури, при якій вона переходить у рідкий стан. Правильний порядок розташування атомів у кристалчних тілах спостерігається на далекій відстані.

• Аморфні тіла – не мають температури плавлення під час нагрівання поступово переходять у рідкий стан, знижуючи свою вязкість. Порядок розташування атомів виконується тільки для ближнього оточення.

• Склоподібні тіла – проміжна фаза між кристалічними тілами й аморфними. Іноді речовина може під час охолодження затвердівати у вигляді кристалічної або аморфно-кристалічної форми, залежно від умов охолодження.