III. Матеріали спеціального призначення.

МАТЕРІАЛИ СПЕЦІАЛЬНОГО призначення - мають вузьку спеціалізацію і як правило застосовані в різноманітних приладах, які багатофункціональні, що водночас витримують:

• як механічні, так і хімічні впливи;

• температурні і електромагнітні впливи;

• електромагнітні, механічні і температурні впливи...

До них відносні сплавлення на основі молібдену, титану, стронцію, вольфраму, цирконію, і інше.

Питання перевірки знань:

• Перелічити всі матеріали, які влаштовані у електротехніці;

• Дати поняття – діелектрик;

• Дати поняття – провідник;

• Дати поняття – напівпровідник;

• Дати поняття – магнітний матеріал;

• Влаштування кожного з матеріалів, які перелічувані;

• Перелічити галузі електротехніки, де влаштовуються ці матеріали.

Джерела:

Л1 – стор. 7-9

Л2 - стор.

Л3 – стор. 5-7

РОЗДІЛ І. ОСНОВИ МЕТАЛОЗНАВСТВА

Тема І. 1. Побудова та властивості металу, поняття про сплави.

План

I. 1.1. Структура, типи кришталевих грат, дефекти будівлі металів.

I. 1.2. Властивості металів і сплавів:

I. 1.2. 1. фізичні властивості;

I. 1.2. 2. хімічні властивості;

I. 1.2. 3. механічні властивості;

I. 1.2. 4. технологічні властивості;

I. 1.3. Сплавлення на основі Fe:

I. 1.3. 1. чавуни: класифікація; сировина; галузь застосування; марки.

I. 1.3. 2. криці: класифікація; сировина; зону застосування; марки.

I. 1.1. Структура, типи кришталевих грат, дефекти будівлі металів.

Геометрично можливі тільки 14 різноманітних просторових решіт, що є основою шести кришталевих систем. В нашому випадку, достатньо розглянути три основні:

• ОБ'ЄМНОЦЕНТРИЧНУ;

• ГРАНЕЦЕНТРИЧНУ;

• ГЕКСАГОНАЛЬНУ,

Кожна з яких має свої властивості і особливості будівлі.

ОБ'ЄМНОЦЕНТРИЧНА - має коефіцієнт заповнення 68% від всього обсягу структури. Така структура характерна для м'яких металів, що володіють пластичною деформацією. Даною структурою володіють: Fe_; Cu, Sn, Cu.

ГРАНЕЦЕНТРИЧНА - має коефіцієнт заповнення 78% від всього обсягу структури. Така структура характерна для крихких металів, що не мають пластичну деформацію. Даною структурою володіють: Fe_; Au, Ag, Pt.

ГЕКСАГОНАЛЬНА - має коефіцієнт заповнення 78% від всього обсягу структури. Взагалі така структура характерна для тривких і твердих металів, і використовується також в виробництві магнітних матеріалів. Даною структурою володіють: Fe; Ti, Ta, Wi.

В зв'язку з тим, що технологічний процес виготовлення деталей механізмів і машин вимагає видозміни форми і структури матеріалу. Слід відзначити, що при цьому порушується упорядкованість і цілісність структури виробу. Тому ввели поняття ДИСЛОКАЦІЇ - порушення в структурі. Дислокаціями можуть бути:

• вакансії- коли в структурі нестача атому і зв'язків;

• вкорення - коли в решітку впроваджений атом іншого металу без порушення цілісності решітки;

• заміщення- коли на місці атому даної речовини присутній атом іншого металу, а решітка збережена.

I.1.2. Властивості металів і сплавів

I.1.2.1. ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ:

• ЩІЛЬНІСТЬ - кількість речовини, що міститься в одиниці обсягу. Вимірність кГ/м³.

• ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛІННЯ - кількість термальної енергії, висловленої в температурі, що дозволяє перехід з твердо кришталевого стану в рідину.

• ТЕПЛОПРОВІДНІСТЬ - властивість тіла проводити з різноманітною швидкістю тепло, при нагріванні.

• ТЕРМАЛЬНЕ РОЗШИРЕННЯ - властивість матеріалу поширюватися при підвищенні температури.

• ПИТОМА ТЕПЛОЄМКІСТЬ - кількість термальний енергії, необхідної для підвищення температури на 1^оС одиниці ваги в 1г речовини.

• ЕЛЕКТРОПРОВІДНІСТЬ - спроможність металу проводити електричний струм.

• МАГНІТНІ ВЛАСТИВОСТІ - спроможність металу реагувати на зовнішнє магнітне поле, накопичуючи магнітну енергію або перешкоджати її втіленню в себе.

I.1.2.2. ХІМІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ:

• ОКИСЛЮВАЛЬНІСТЬ - спроможність взаємодії з киснем повітря при утворенні оксидних плівок.

• РОЗЧИННІСТЬ - спроможність переходити в розчин іншої речовини за одиницю часу.

• КОРОЗІЙНА СТІЙКІСТЬ - спроможність перешкоджання утворенню оксидних плівок.

I.1.2. 3. МЕХАНІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ:

Механічні властивості визначені характером навантаження. Вони бувають:

• СТАТИЧНІ – які поволі зростають від 0 до МАХ і далі залишаються постійні, або незначно змінюються.

• ДИНАМІЧНІ - різко зростають за дуже малий проміжок часу і далі змінюються

Загальні властивості:

• ТРИВКІСТЬ - спроможність опору чинності зовнішніх сил, без розчинення.

• ПЛАСТИЧНІСТЬ - властивість металу деформуватися без руйнування під чинністю зовнішніх сил.

• В'ЯЗКІСТЬ - властивість металу виявляти опор швидко зростаючим (ударним) навантаженням.

• ТВЕРДІСТЬ - спроможність матеріалу протистояти втілення в середину себе більш твердого матеріалу.

• ВТОМА - спроможність тривало працювати під впливом різноманітних знакозмінних навантажень.

I.1.2. 4. ТЕХНОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ.

• ОБРОБЛЮВАЄМІСТЬ - спроможність матеріалу приймати форму під впливом інструменту.

• ЗВАРЮЄМІСТЬ - властивість металу давати тривкі не роз’єднанні сполучення.

• КОВКІСТЬ - спроможність приймати остаточну деформацію при мінімальних зусиллях доданих до інструменту.

• РІДКОТЕКУЧІСТЬ - спроможність матеріалу, будучи розчиненим, добре розтікатися.