- •Лекция 1 ВВЕДЕНИЕ В УЧЕБНУЮ ДИСЦИПЛИНУ
- •Курсовой проект на тему:
- •Методическое обеспечение учебного процесса:
- •Содержание лекций:
- •Модуль 2. Жидкое состояние, затвердевание и кристаллизация
- •Модуль 3. Структура и ее роль в обеспечении заданного комплекса свойств материалов.
- •Лекция 1-2
- •Основные этапы создания или выбора материала
- •Анализ параметров (режимов) работы
- •Радиационное воздействие
- •Тепловое воздействие
- •Силовое воздействие
- •Воздействие окружающей среды
- •Основные этапы создания или выбора материала
- •Анализ существующих материалов
- •Виды материалов
- •Виды материалов
- •Наноразмерные поры в оксидной пленке Al2O3
- •Нанотрубки платины, полученные после растворение пористой оксидной матрицы
- •Виды материалов
- •Виды материалов
- •Продукция из углепластиков
- •Конструкционные материалы
- •Конструкционные материалы
- •Конструкционные материалы
- •Конструкционные материалы
- •Функциональные материалы
- •Функциональные материалы
- •Функциональные материалы
- •Функциональные материалы
- •Функциональные материалы
- •Функциональные материалы
- •Функциональные материалы
- •Материалы с особыми физико-химическими свойствами
- •Материалы с «интеллектом»,
- •Основные этапы создания или выбора материала
- •Подходы к формулированию требований к свойствам материалов
- •Свойства материалов
- •Свойства материалов, учитываемые при конструировании машин и оборудования
- •Физические свойства
- •Физические свойства
- •Физические свойства
- •Механические свойства
- •Механические свойства
- •Механические свойства
- •Механические свойства
- •О разрушении материалов
- •Механические свойства
- •Механические свойства
- •Карты деформации
- •Надежность материалов
- •Вывод по механическим свойствам
- •Физико-химические свойства
- •Физико-химические свойства
- •Технико-экономические характеристики
- •Группы цен разных материалов
- •Сравнительная цена тонны материала долларах США
- •Распространенность материалов на земле
- •Энергозатраты на производство материалов ,
- •Основные и ограничивающие свойства
- •Требования к свойствам материалов
- •Типичные требования к свойствам
- •Требования к свойствам материалов
- •Требования к свойствам материалов
Лекция 1 ВВЕДЕНИЕ В УЧЕБНУЮ ДИСЦИПЛИНУ
•1. Структура дисциплины «Физическое материаловедение»:
•Дисциплина содержит курс лекций, состоящий из 3-х модулей, всего – 48 час, т.е. 3 час/нед.
•Семинары – 16 час, т.е. 1 час/нед. Лабораторные работы:
1.«Изучение общих закономерностей кристаллизации металлов» (Полянский А.А.)
2."Получение и свойства аморфных металлических сплавов" (Иванников А.А..).
Начало лабораторных работ по графику.
Курсовой проект на тему:
«Выбор материалов для конструктивных элементов новой техники».
Контрольные мероприятия:
•Коллоквиум – после каждого модуля – это 6 оценок.
•Защита лабораторных работ – это 2 оценки.
•Защита курсового проекта – 1 оценка.
Всего 9 оценок
•Если число баллов 36 и более – автомат (4 или 5)
•Экзамен – Итоговая оценка
Методическое обеспечение учебного процесса:
1.Учебник «Физическое материаловедение» - главы 6 (том-2), 16, 17, 19, 20, 21 (том-5).
по каждому модулю имеются Учебные пособия:
•-М1: Физико-химические основы выбора и разработки материалов (гл.16 и 17);
•-М2: Закономерности формирования структуры из расплава (гл.6);
•-М3: Аморфные и нанокристаллические сплавы. Стабилизация СФС (гл.19,20,21).
2.Описание лабораторных работ с вопросами входного контроля – электронная версия доступна каждому студенту.
3.Методичка к курсовому проекту.
Содержание лекций:
Модуль 1. Физико-химические основы создания материалов с заданными
свойствами.
• Тема 1.1. Вопросы разработки материалов
с заданными свойствами - 4 часа.
• Тема 1.2. Физико-химические основы
создания материалов с заданными свойствами - 6 часа.
•Тема 1.3. Высокочистые вещества и материалы - 2 часа.
Коллоквиум
Модуль 2. Жидкое состояние, затвердевание и кристаллизация
•Тема 2.1. Расплавы металлов и сплавов, жидкое состояние - 8 часов.
•Тема 2.2. Затвердевание металлов, сплавов, соединений и смесей компонентов - 8 часов.
•Тема 2.3. Адсорбция примесей и ее влияние на свойства твердого тела - 6 часов.
Лабораторная работа №1
«Изучение общих закономерностей кристаллизации металлов»
Коллоквиум
Модуль 3. Структура и ее роль в обеспечении заданного комплекса свойств материалов.
•Тема 3.1. Структура и структурные уровни - 2 час.
•Тема 3.2. Аморфные металлические сплавы (АМС) - 6 часов.
•Тема 3.3. Наноструктурные материалы - 2 часа.
•Тема 3.4. Стабилизация структурно-фазового состояния материалов - 7 часов.
Лабораторная работа 2.
•"Получение и свойства аморфных металлических сплавов»
Коллоквиум
Лекция 1-2
Тема 1.1. Вопросы разработки материалов с заданными свойствами
Электронное общение: bakalin@mephi.ru
(Указывать: группа-04 или 05, вариант, Ф.И.О.)
Основные этапы создания или выбора материала
•анализ параметров и режимов работы КЭ (изделия);
•анализ конструкции (устройства) и совместного действие узлов;
•анализ возможной технологии изготовления изделия (КЭ);
•изучение существующих или применяемых материалов в данной области техники;
•формулирование требований к материалу и его свойствам;
•собственно выбор материала.
Взаимосвязи в разработках новой техники и создании новых материалов.
Анализ параметров (режимов) работы
изделия
Важны параметры, которые могут повлиять на СФС материала.
Воздействие во времени (стационарным, циклическим, импульсно-периодическим) :
-физических полей (тепловое, радиационное, силовое, электромагнитное, акустическое и др.);
-химически активной среды Например, действие полей и среды может быть и т.п.
Использовать факторы интенсивности поля (давление, плотности тока, потока энергии или мощности и др.) и время экспозиции (воздействия) для определения флюенса, т.е. интегрального потока поля.
Анализ воздействия сводится к оценке путем расчетов (или экспериментов) нарушений кристаллической структуры (концентрации дефектов), точнее структурно-фазового состояния материала под действием совокупности эксплуатационных факторов (q, , , , среда).
Радиационное воздействие
Естественное и искусственное радиационное воздействие на материалы.
Ядерные реакторы: твэлы и их сборки (ТВС).
Реакцию деления 235U можно написать в виде:
235U + 1n X1 + X2 + а 1n + 200 МэВ
На материалы действуют нейтроны, осколки, вторичная радиация в виде гамма излучения ( ), электронов ( ), протонов (p+) и альфа-частиц ( ).
Реакция синтеза ядер дейтерия и трития:
2D + 3T 4He + 1n + 17,58 МэВ
На материалы, окружающие плазму, будут действовать потоки ионов He+, D+, T+, Me+, нейтронов, электронов, гамма-излучения и нейтральных частиц (He0, D0, T0, Me0), образуемых за счет процессов перезарядки ионов в плазме.