Khoa học vật liệu và công nghệ vật liệu. Công nghệ vật liệu xây dựng

Đặc sản "Vật liệu Khoa học và Công nghệ Vật liệu" là một trong những lĩnh vực quan trọng nhất đối với hầu hết các sinh viên kỹ thuật. Tạo bước phát triển mới có thể cạnh tranh trên thị trường quốc tế, và nó là không thể thực hiện mà không có một sự hiểu biết thấu đáo về đề tài này.

Nghiên cứu một loạt các nguyên liệu khác nhau và tính chất của vật liệu tham gia vào khóa học. thuộc tính khác nhau của các thành phần sử dụng xác định phạm vi sử dụng của họ trong nghệ thuật. Cấu trúc bên trong của hợp kim kim loại hoặc hỗn hợp có tác động trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.

tính chất then chốt

Khoa học vật liệu và công nghệ vật liệu xây dựng nói bốn đặc điểm quan trọng nhất của bất kỳ kim loại hoặc hợp kim. Đầu tiên là đặc tính vật lý và cơ học mà dự đoán chất lượng hoạt động và công nghệ của các sản phẩm trong tương lai. tính chất cơ học cơ bản ở đây là sức mạnh - nó trực tiếp ảnh hưởng đến vững chắc của sản phẩm đã hoàn thành dưới ảnh hưởng của khối lượng công việc. Học thuyết của sự hủy diệt và sức mạnh là một trong những yếu tố chính của quá trình cơ bản "Khoa học Vật liệu và Công nghệ Vật liệu". khoa học Đây là cơ sở lý luận cho việc tìm kiếm các hợp kim cấu trúc và các thành phần có liên quan để sản xuất các bộ phận hợp với đặc điểm sức mạnh cần thiết. Các tính năng công nghệ và hoạt động cho phép để dự đoán hành vi của các sản phẩm hoàn chỉnh tại các hoạt động và cực đoan tải, tính toán sức mạnh tối thượng, để đánh giá độ bền của toàn bộ cơ chế.

vật liệu trực tiếp

Qua nhiều thế kỷ qua, các vật liệu cơ bản để sản xuất các máy móc thiết bị là kim loại. Do đó kỷ luật "Vật liệu" rất chú trọng đến khoa học kim loại - khoa học của kim loại và hợp kim của chúng. Một đóng góp to lớn cho sự phát triển của nó được thực hiện bởi các nhà khoa học Liên Xô: Anosov P. P., Kurnakov NS, Chernov D. K. và những người khác.

Vật liệu Mục tiêu

Cơ sở Vật liệu cần thiết cho việc nghiên cứu của các kỹ sư tương lai. Xét cho cùng, mục đích chính của sự bao gồm của môn học này trong quá trình đào tạo là đào tạo sinh viên kỹ thuật để làm cho sự lựa chọn đúng vật liệu cho các sản phẩm được thiết kế để kéo dài thời gian hoạt động của họ.

Đạt được mục tiêu này sẽ giúp các kỹ sư tương lai để giải quyết các vấn đề sau:

• Đánh giá đúng mức các tính năng kỹ thuật của một loại vật liệu bằng cách phân tích các điều kiện sản xuất của đời sống sản phẩm và dịch vụ.
• Đã tốt được hình thành sự hiểu biết khoa học về các khả năng thực sự của việc cải thiện bất kỳ kim loại hoặc hợp kim thuộc tính bằng cách thay đổi cấu trúc của nó.
• Để biết về tất cả các cách để củng cố vật liệu có thể đảm bảo tuổi thọ và hiệu suất của các công cụ và sản phẩm.
• Có kiến thức của các nhóm quan trọng của vật liệu sử dụng, đặc điểm của các nhóm này và các ứng dụng tiên tiến.

kiến thức cần thiết

Quá trình "Khoa học và Công nghệ vật liệu xây dựng Vật liệu" được thiết kế cho những sinh viên đã hiểu và có thể giải thích ý nghĩa của đặc điểm như điện áp, tải, nhựa và biến dạng đàn hồi trạng thái của vật chất, các nguyên tử của các cấu trúc tinh thể của kim loại, các loại liên kết hóa học, tính chất vật lý cơ bản kim loại. Trong nghiên cứu này, sinh viên được đào tạo cơ bản mà họ sẽ cần phải chinh phục ngành hồ sơ. Tất nhiên cũ kiểm tra quy trình sản xuất khác nhau và công nghệ, trong đó vai trò quan trọng bởi khoa học vật liệu và công nghệ vật liệu.

Ai để làm việc?

Kiến thức về các đặc điểm về cấu trúc và thông số kỹ thuật của các kim loại và hợp kim hữu ích kỹ thuật viên, kỹ sư hoặc nhà thiết kế làm việc trong lĩnh vực hoạt động của máy móc thiết bị hiện đại. Các chuyên gia trong lĩnh vực công nghệ vật liệu mới có thể tìm thấy nơi họ làm việc trong kỹ thuật, ô tô, hàng không vũ trụ, năng lượng, công nghiệp vũ trụ. Gần đây, có một sự thiếu hụt của các chuyên gia với bằng tốt nghiệp của "khoa học vật liệu và công nghệ vật liệu" trong ngành công nghiệp quốc phòng, trong sự phát triển của các phương tiện truyền thông.

phát triển của Vật liệu

Như một kỷ luật, vật liệu là một ví dụ về một ngành khoa học ứng dụng điển hình, điều này giải thích các thành phần, cấu trúc và tính chất của các kim loại khác nhau và các hợp kim của nó dưới những điều kiện khác nhau.

Khả năng để sản xuất kim loại và hợp kim để sản xuất người khác mua trong giai đoạn mở rộng của xã hội nguyên thủy. Nhưng như một riêng biệt khoa học và công nghệ vật liệu khoa học vật liệu bắt đầu được nghiên cứu một chút hơn 200 năm về trước. Sự khởi đầu của thế kỷ 18 - thời kỳ của những khám phá của thực dân Pháp nhà khoa học-nhà khoa học độ Réaumur, người đầu tiên đã cố gắng nghiên cứu các cấu trúc bên trong của kim loại. nghiên cứu tương tự được tiến hành sản xuất Anh Grignon, năm 1775 đã viết một thông điệp nhỏ tiết lộ cho họ một cấu trúc hình cây cột, được hình thành bởi các kiên cố bằng sắt.

Trong Đế chế Nga, các công trình khoa học đầu tiên trong lĩnh vực kim loại thuộc M. V. Lomonosovu, người, trong hướng dẫn của ông đã cố gắng để giải thích ngắn gọn về bản chất của các quá trình luyện kim khác nhau.

Một bước nhảy vọt luyện kim tiến lớn thực hiện trong những năm đầu thế kỷ 19, khi các phương pháp nghiên cứu mới của vật liệu khác nhau đã được phát triển. Trong năm 1831, các tác phẩm của P. P. Anosova cho thấy khả năng để khám phá những kim loại dưới kính hiển vi. Sau đó, một số nhà khoa học từ nhiều quốc gia biến đổi cấu trúc đã được khoa học chứng minh là kim loại khi làm mát liên tục.

Một trăm năm sau thời đại của kính hiển vi quang học đã không còn tồn tại. Công nghệ vật liệu xây dựng không thể thực hiện những khám phá mới, sử dụng các phương pháp lỗi thời. Ở vị trí của thiết bị điện tử đó là quang học. luyện kim vật lý đã phải nhờ đến các phương pháp điện tử quan sát, đặc biệt là nhiễu xạ neutron và nhiễu xạ electron. Với những công nghệ mới có thể làm tăng các phần của kim loại và hợp kim lên đến 1000 lần, có nghĩa là căn cứ để kết luận khoa học trở thành nhiều hơn nữa.

thông tin lý thuyết về cấu trúc của vật liệu

Trong quá trình nghiên cứu về kỷ luật, học sinh nhận được kiến thức lý thuyết về cấu trúc bên trong của các kim loại và hợp kim. Sau khi hoàn thành khóa học sinh viên này các kỹ năng sau đây cần được thu được:

• của nội bộ cấu trúc tinh thể của kim loại ;
• các dị hướng và đẳng hướng. Điều gì gây ra các đặc tính này, và làm thế nào họ có thể bị ảnh hưởng;
• khiếm khuyết cấu trúc của kim loại khác nhau và các hợp kim;
• các phương pháp điều tra về cấu trúc bên trong của vật chất.

bài học thực tế về Vật liệu kỷ luật

Vật liệu Chủ tịch có sẵn trong mỗi trường đại học kỹ thuật. Trong việc thông qua một khóa học nhất định, học sinh đang học các kỹ thuật sau:

• Cơ sở Luyện kim - lịch sử và phương pháp hiện đại sản xuất các hợp kim kim loại. Việc sản xuất thép và sắt trong lò cao hiện đại. Các Đúc thép và sắt, phương pháp nâng cao chất lượng sản phẩm thép. Phân loại và thép ghi nhãn, đặc tính kỹ thuật và vật lý của nó. Nấu chảy kim loại đen và hợp kim của chúng, nhôm, đồng, titan, và kim loại màu khác. Áp dụng với thiết bị này.

• Vật liệu Căn cứ bao gồm nghiên cứu về đúc sản xuất, hiện đại tình trạng của mình, tổng giám flowsheets được đúc.
• Lý thuyết biến dạng dẻo, sự khác nhau giữa biến dạng nóng và lạnh, đó là cứng, bản chất của rèn nóng, phương pháp rèn nguội, ứng dụng vật liệu phạm vi dập.
• Rèn: bản chất của quá trình này và các thao tác cơ bản. là những gì mà sản xuất của các nhà máy cán, và nơi mà nó được sử dụng, những gì cần thiết bị để cho thuê và vẽ. Làm thế nào để có được sản phẩm hoàn chỉnh trên các công nghệ này, và nơi mà nó được sử dụng.
• Hàn sản xuất, đặc điểm chung và triển vọng phát triển của nó, phân loại hàn vật liệu khác nhau. quá trình lý hóa cho các mối hàn sản xuất.
• vật liệu composite. Nhựa. Phương pháp cho việc thu thập tài sản chung. Phương pháp làm việc với các vật liệu composite. Outlook ứng dụng.

phát triển hiện đại của vật liệu

Trong những năm gần đây, khoa học vật liệu đã nhận được một động lực mạnh mẽ để phát triển. Nhu cầu vật liệu mới đã buộc các nhà khoa học phải suy nghĩ về việc một kim loại tinh khiết và siêu tinh khiết, đang làm việc trên việc tạo ra các nguyên liệu khác nhau cho một buổi biểu diễn ban đầu tính toán. công nghệ vật liệu xây dựng hiện đại cung cấp việc sử dụng các vật liệu mới để thay thế kim loại thông thường. Nhiều sự chú ý được trả cho việc sử dụng các chất dẻo, gốm sứ, vật liệu composite, đó là những thông số của sức mạnh, tương thích với phần cứng, nhưng không ai trong số những hạn chế.