- •1.Фаза, фазовые состояния вещества
- •2.Газообразное состояние веществ
- •3.Жидкое состояние веществ
- •4.Плазменное состояние веществ
- •5.Твердре состояние веществ
- •6.Кристаллич состояние веществ. Типы кристаллич решеток
- •7.Особенности кристаллич строения. Решетки Браве
- •8.Триклинная, моноклинная и ромбическая кристаллич решетки
- •9.Тетрагональн, тригональн и гексогональн кристаллич решетки
- •10.Кубическая сингония и ее решетки
- •12. Полиморфизм и аллотропия
- •14. Точечные дефекты кристал. Решеток
- •15. Линейные и объемные дефекты кристал.Решеток
- •16.Свойства материалов, основные термины и понятия
- •17.Основные механические св-в материалов
- •18.Классификация механических св-в материалов
- •19.Напряжения и деформации при растяжении и сжатии.Закон Гука
- •20.Испытания пластичных металлов при растяжении
- •21. Испытания хрупких металлов при растяжении.
- •22. Испытания металлов при сжатии.
- •23. Испытания материалов при кручении.
- •24. Испытания материалов при изгибе.
- •25. Деформация всестороннего сжатия.
- •26. Определение твердости материалов по Бринеллю.
- •27. Определение твердости материалов по Виккерсу.
- •28. Определение твердости материалов по Роквеллу.
- •29. Определение твердости материалов по Шору и Моосу.
- •30. Ударные исп-я материалов.
- •31. Усталостные исп-я матер-ов
- •32. Износостойкость и долговечность матер-в
- •33. Вязкость материалов.
- •34. Физические св-ва материалов (плотность, тем-ра плавления)
- •35. Теплоемкость материалов
- •36. Теплопроводность материалов.
- •37.Температурный коэффициент расширения.
- •38.Термостойкость.
- •39.Теплостойкость, жаростойкость, огнестойкость.
- •40.Диэлектрики во внешнем электрическом поле.
- •41. Электротехническая теория диэлектрических свойств.
- •42.Молекулярная теория диэлектрических свойств.
- •43. Проводники в электрическом поле.
- •44. Магнитные свойства материалов.
- •47.Основные понятия в области коррозии материалов.
- •48. Классификация коррозионных процессов
- •49. Классификация коррозионных процессов по характеру коррозионного разрушения
- •50. Показатели скорости коррозии
- •51.Электрохимическая защита
- •52.Клас-я матер-в по стр-рному признаку
- •53.Клас-я материалов по назначению
- •54.Диаграммы состояния металлических сплавов
- •55. Диаграммы состояния с эвтетикой.
- •56. Диаграммы состояния веществ, плавящихся конгруэнтно.
- •58. Диаграммы состояния в-в с неограниченной растворимостью в твердом виде.
- •59. Класс-я, основные марки и обл применения чугуна.
- •62 Стали спец назначения с особыми физ св-вами.
- •63.Алюминий и сплавы на его основе.
- •64) Медь и сплавы на ее основе.
- •65. Медь и медные сплавы на ее основе. Бронзы.
- •66.Никель и сплавы на его основе.
- •67. Олово, свинец, цинк и сплавы на их основе.
- •68.Титан и сплавы на его основе.
- •69) Кобальт и сплавы на его основе.
- •70.Сплавы на основе драгоценных металлов.
- •72. Особенности св-в нанокрист-их материалов.
- •73.Нанокрист-ие материалы на углеродной наноструктурированной матрице.
- •74.Стекло и его св-ва.
- •75. Ситаллы
- •76. Керамические материалы и изделия
- •81. Натуральные текстильные материалы
- •77. Высокомолекулярные соединения
- •82. Химические текстильные материалы
- •78. Пластмассы
- •87.Бумажные материалы
- •79. Каучук, резина и резиновые технические изделия
- •80. Классификация текстильных материалов
- •86.Материалы из древесных отходов
- •83.Общие сведения о древесине и древесных материалах
- •84.Древесные породы, применяемые в промышленности
- •85.Материалы и изделия из древесины
1.Фаза, фазовые состояния вещества
Фаза ‑ однородн часть системы, отделенная от др частей замкнутыми поверхностями. Осн особенностью фазы явл-ся наличие поверхности раздела. Фазой наз-ют однородн части системы, имеющие одинаковый состав, стр-е и св-ва, одинаковое агрегатн сост-е и отделенн от др составн частей поверхностями раздела. Фаза может состоять из одного вещества, н-р, вода-жидкость или вода – лед, или из нескольких веществ, например, водный раствор сахара, спиртовой раствор бензола. Число веществ, входящих в состав фазы наз- ют числом компонентов, причем число компонентов – это наименьшее число веществ, с помощью которых можно выразить состав любой фазы.
В каждой фазе любой компонент содержится в определенной концентрации, которую обычно выражают в молярных долях. Сумма молярных долей всех компонентов в данной фазе равна единице. Например, если в фазе имеется k компонентов, то справедливо соотношение:
N1 + N2 + N3 + … + Nk = 1,
где N1, N2, N3 … Nk – молярная доля соответственно 1-го, 2-го, 3-го и k-го компонента фазы.
В зависимости от внешних условий (температуры, давления), почти каждое вещество может находиться в одном из агрегатных (фазовых) состояний: твердом, жидком, газообразном и плазменном, которые отличаются друг от друга характером движения частиц и свойствами. Для всякого вещества существуют такие значения температуры, давления, объема и плотности, которые называются критическими (в совокупности критическими параметрами вещества), а состояние, соответствующее критическим параметрам называется критическим состоянием или критической точкой вещества. По современным представлениям критическая точка является изолированной точкой фазового перехода второго рода и одновременно конечной точкой перехода первого рода жидкость – пар. Критическая точка характеризуется рядом физических явлений (например, бесконечная сжимаемость, бесконечная теплоемкость при постоянном объеме и т.д.), которые протекают идентично во всех веществах и определяются самыми общими свойствами межмолекулярных сил.
2.Газообразное состояние веществ
Беспорядочно движущиеся в пространстве и относительно слабо взаимодействующие молекулы представляют собой газ. Газообразн состояние хар-ется сравнительно малыми силами межмолекулярного взаимодействия между молекулами, которые нах-ся на достаточно больших расстояниях друг от друга, вследствие чего газ занимает весь предоставленный ему объем.
Газы, находящиеся при температурах, значительно превышающих их критическую температуру и при давлениях, ниже критических, являются очень разреженными. Если газ очень разрежен, расстояния между молекулами очень велики, молекулярные силы взаимодействия ничтожно малы и ими можно пренебречь. При этом объем молекул составляет ничтожно малую часть объема, занимаемого газом, и межмолекулярных соударений практически не происходит. Такое предельно разреженное состояние газа называется идеальным. Состояние идеального газа можно описать объединенным газовым законом: , где Р – давление; V – объем; Т – абсолютная температура. Для одного моль при нормальных условиях (н.у.) Р0 = 1,01325105 Па; V0= 22,4 л/моль; Т = 273 К. Отсюда следует, что = 8,314 Дж/мольК. Константу R называют универсальной газовой постоянной. В этом случае объединенный газовый закон будет иметь вид PV = RT. Для n молей газа оно становится таким: PV = nRT. Данное уравнение носит название уравнения Менделеева-Клапейрона. У реальных газов наблюдаются отклонения значений Р и V от значений для идеальных газов, рассчитываемых по уравнениям газовых законов. Эти отклонения растут с увеличением давления и с понижением температуры. Если газ находится при условиях, отличных от идеальных, на его свойства начинают влиять межмолекулярные силы взаимодействия и объем, занимаемый самими молекулами. В этом случае свойства газов можно описать уравнением состояния реальных газов Ван-дер-Ваальса: , где V – объем газа; a и b – постоянные Ван-дер-Ваальса. Постоянная а учитывает межмолекулярное взаимодействие, а постоянная b – объем молекул. Соответственно значение b растет с увеличением размера молекул, а значение a ‑ с увеличением энергии вандерваальсовского взаимодействия молекул. Поскольку уравнение является кубическим относительно V, то одному значению давления при некоторой температуре отвечают три значения объема – большее значение отвечает объему одного моль газа в момент начала конденсации, меньшее – объему одного моля жидкости в момент окончания конденсации газа, промежуточное значение не имеет определенного смысла. При понижении температуры ниже критического значения и при повышении давления газ начинает конденсироваться и под действием межмолекулярных сил между отдельными молекулами газ переходит в жидкое состояние. Процесс конденсации газов сопровождается значительным выделением энергии.