Санкт-петербургский политехнический университет

Общая информация

2

Структура курса

•8 лекций

•16 лабораторных работ:

•Проводимость проводников/полупроводников/диэлектриков

•Механические свойства материалов

•Электрическая прочность диэлектриков

•Магнитные материалы

•Сегнетоэлектрические материалы

•Оптическое свойства диэлектрических жидкостей

•Теплофизические свойства материалов

•и т.д.

•∞ часов на самостоятельное изучение

Эволюция техники,

науки и образования

Связь материалов и техники

Содержание лекции

• Историческая ретроспектива

Камень →Бронза →Железо →Продвинутые материалы

• Что такое наука о материалах?

Обработка → Структура → Свойства → Эксплуатационные качества

• Классификация материалов

Металлы, керамика, полимеры, полупроводники

• Продвинутые материалы

Материалы для электроники, сверхпроводники и т.п.

•Современные потребности в материалах, материалы будущего

Биоразлагаемые материалы, наноматериалы, смарт-

материалы

Исторические эпохи

•Начало науки о материалах – Люди начали изготавливать орудия труда из камня – начало Каменного века около 2 млн. лет назад. Природные материалы: камень, дерево, глина, шкуры и т.д.

•Бронзовый век начался около 5000 лет назад началом использования бронзы на Дальнем Востоке. Бронза – сплав (метал, состоящий из 2 элементов и более) меди + <25% олова + других элементы. Бронза легко поддается литью, ковке, слабо подвержена коррозии (при наличии поверхностной оксидной пленки).

•Железный век начался около 3000 лет назад и продолжается по сей день. Использование железа и стали – более прочных и дешевых материалов – существенно изменили жизнь человека.

•Эра продвинутых материалов: во время Железного века было изобретено множество новых типов материалов (керамика, полупроводники, полимеры, композиты и т.д.) Понимание связи между структурой, свойствами, обработкой и экспл.качествами. Метаматериалы.

Эволюция материалов

Понимание связи «структура-состав-свойства»