1. Классификация материалов и их свойств

Цели работы: научиться различать материалы по их происхождению, свойствам и применению, выделять их достоинства и недостатки, находить информацию по справочным и литературным данным, получить навыки по обоснованию своего мнения.

Порядок выполнения работы:

1. Студенты разбиваются на звенья по 3 человека.

2. Каждому звену студентов выдается один из вариантов по 6 материалам (табл.1.2) и по 6 свойствам (табл.1.3).

3. Студенты на основании своего опыта и изучения разделов 1 и 2 [7] индивидуально расставляют материалы и их свойства по соответствующим таблицам и диаграммам формы отчета.

4. Студентами звена проводится обсуждение индивидуальных результатов тестирования.

5. Каждый студент звена с помощью медиоустановки «защищает» свой материал.

1.1. Основы выполнения работы

Работа выполняется с элементами деловой игры: студент находит информацию, учится представлять ее в наглядном виде и аргументировано объяснять весомость принятых им значений по классификации, свойствам, назначению и применению материала.

Материалы классифицируются по признакам агрегатного состояния, происхождения, химического состава, молекулярного строения, структуры, электрической природы и другим показателям.

Свойства материалов - это сложный многоэлементный комплекс, во многом указывающий на практические возможности использования их.

Для наглядности демонстрации свойств удобно представлять их в виде диаграммы Парето возрастания или уменьшения каких либо характеристик. В качестве примера (рис.1.1) приводятся результаты ранжирования (раб.№ 15) способов резки проката по уменьшению суммы обратных рангов.

Качество материалов это сложно построенный комплексный показатель. Нельзя по отдельному показателю оценить качество. Например, металл может быть очень твердым и прочным (хорошие показатели), но хрупким и недолговечным (плохие показатели).

Свойства материалов определяются различными методами: физическими, химическими и технологическими. Далее в последующих лабораторных работах будут рассмотрены особенности некоторых из них.

Материалы по химическому составу делятся на две группы: металлы и неметаллы.

Основой материала может быть один химический элемент или несколько, которые могут быть в виде единственного химического компонента или группы их, или присутствовать в виде примесей.

Химический состав и структура определяют и другие свойства материалов: физические, механические, эксплуатационные, экономические и технологические.

Физическими свойствам материалов являются температурные и тепловые характеристики, плотность и прочность, характеристики взаимодействия с жидкостями и газами, электромагнитные и другие свойства.

2. Варианты работы

Варианты свойств и материалов представлены в таблицах 1.2 и 1.3.

Таблица 1. 2

Варианты материалов

№ варианта	Перечень материалов
1	Кварц, бронза, липа, чугун, пенопласт, лед
2	Песок, сталь, береза, кирпич керамический, вода, графит
3	Латунь, песок лесной, кирпич силикатный, кислород, сосна, вода
4	Титан, глина, керамзит, ель, полиэтилен, полипропилен
5	Алюминий, мрамор, пихта, капрон, керамзитоблок, береза
6	Медь, известь, ацетилен, кедр, фанера, алмаз
7	Свинец, воздух, соляная кислота, осина, минеральная вата, ель
8	Лед, чугун, дуб, мрамор, теплоблок, графен
9	Снег, вольфрам, сапропель, бензин, поликарбонат, сосна
10	Капрон, олово, солома, высоколегированная сталь, золоблок, ель

Таблица 1. 3

Варианты * свойств материалов

№ варианта	Перечень свойств
1	Плотность, ковкость, износостойкость, литейные свойства, твердость, мелкозернистость, усталостная прочность
2	Содержание хрома, электропроводность, свариваемость. коррозийная стойкость, прочность на растяжение, плотность
3	Стоимость, упругость, ковкость, усталостная прочность, содержание углерода, теплопроводность
4	Выбросы в атмосферу при производстве, прочность, затраты на монтаж, теплопроводность, крупнозернистая структура, упругость
5	Выбросы в атмосферу при утилизации, эксплуатационные затраты, ударная вязкость, ковкость, пористость, прочность на сжатие
6	Твердость, износостойкость, теплопроводность, свариваемость, содержание цинка, упругость
7	Транспортные издержки, литейные свойства, усталостная прочность, содержание никеля, гранецентрированная решетка, плотность
8	Упругость, твердость, коррозийная стойкость, стоимость, теплопроводность, свариваемость
9	Содержание серы, огнестойкость, прочность, свариваемость, усталостная прочность, пористость
10	Температура плавления, содержание бериллия, литейные свойства, твердость, выбросы при эксплуатации, прочность

*- Варианты свойств материалов (табл.1.2) не связаны с вариантами материалов (табл.1.1)