Общие сведения о материалах, их свойствах и структуре

Лабораторная  работа

По дисциплине материаловедение

Тема:  Общие сведения о материалах, их свойствах и структуре.

 

 

Выполнила студентка 1 курса

Специальность графический дизайн

Медведева Юлия

Проверил  старший преподаватель

Мыльников А.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Орёл 2013

План

1. Введение
2. Введение в материаловедение
3. Материалы
4. Свойства
5. Стандарты (ГОСТ, ТУ, ISO)
6. Структура материалов
7. Заключение
8. Источники

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Основная цель лабораторной работы изучить общие сведения о  материалах, познакомиться с их классификациями, видами и свойствами.

Основная задачи заключаются  в формировании знаний о свойствах основных разновидностей материалов и в развитии навыков распознавания качеств материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение в материаловедение

 

Материаловедение — это междисциплинарный раздел науки, изучающий изменения свойств материалов, как в твёрдом, так и в жидком состоянии в зависимости от некоторых факторов.

Целью материаловедения является изучение закономерностей формирования структуры и свойств материалов методами их упрочнения для эффективного использования в технике.

Основная задача материаловедения – установить зависимость между составом , строением и свойствами , изучить термическую, химико-термическую обработку и другие способы упрочнения, сформировать знания о свойствах основных разновидностей материалов.

 

 

 

2. Материалы по нагрузке делятся на конструкционные и не конструкционные.

Конструкционные материалы — материалы, из которых изготовляются различные конструкции, элементы сооружений, воспринимающих силовую нагрузку. Определяющими параметрами таких материалов являются механические свойства, что отличает их от других технических материалов.

Конструкционные металлы делятся

По природе  материалов:

• Металлические
• Неметаллические
• Композиционные материалы

По технологическому исполнению:

• Деформированные
• Формуемые
• Литые
• Свариваемые
• Спекаемые
• Склеиваемые

Не конструкционные материалы – материалы специального назначения, которые используются для отделки и декора.

• Отделочные
• Гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие
• Акустические
• Огнеупорные
• Теплоизоляционные
• Антикоррозионные
• Материалы для защиты от радиационных воздействий и др.

 

3. Свойства материалов

 

1. Физические – это свойства материалов, которые характеризуют физическое состояние материалов или отношения данного материала к протеканию каких- либо физических процессов.

 

1. Плотность - это отношение массы однородного материала к единице его объема.
2. Теплопроводность — это способность материала переносить теплоту от более нагретых частей тел к менее нагретым. Хорошей теплопроводностью характеризуются металлические материалы.
3. Гигроскопичность – это способность некоторых веществ поглощать водяные пары из воздуха.
4. Пористость - это свойство многих твердых тел, вызванное тем, что вещество этих тел является не сплошным, а прорезанным множеством отверстий между отдельными мелкими частицами вещества.
5. Теплоемкость - отношение количества теплоты, поглощаемой телом при бесконечно малом изменении его температуры, к этому изменению.
6. Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности.
7. Огнестойкость – способность конструкций и изделий в течение определенного времени выдерживать без разрушения воздействие высоких температур.
8. Водопоглощение — способность материала или изделия впитывать и удерживать в порах и капиллярах воду.

 

2. Механические - это свойства, которые характеризуют способность материалов сопротивляться действию внешних сил. К основным механическим свойствам относятся прочность, твердость, ударная вязкость, упругость, пластичность, хрупкость и др.

 

1. Прочность — это способность материала  сопротивляться разрушающему воздействию  внешних сил.
2. Твердость — это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела под действием нагрузки.
3. Вязкость - это свойство материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок.
4. Упругость — это свойство материалов восстанавливать свои размеры и форму после прекращения действия нагрузки.
5. Пластичность - это способность материалов изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом.
6. Хрупкость — это свойство материалов разрушаться под действием внешних сил без остаточных деформаций.

 

3. Эксплуатационные - это свойства, которые характеризуют способность материала работать в конкретных условиях.

 

1. Износостойкость – способность материала сопротивляться поверхностному разрушению под действием  внешнего трения.
2. Антифрикционность – способность материала прирабатываться к другому материалу.
3. Срок годности - это период, по истечении которого продукт считается непригодным для использования по назначению.

 

4. Химические – это свойства, которые характеризуют способность материала к химическим превращениям или стойкость его к влиянию веществ, с которыми контактирует.

 

1. Кислотостойкость – способность материала противостоять разрушающему воздействию растворов кислот или их смесей.
2. Щелочестойкость – способность материала противостоять разрушающему воздействию водных растворов щелочей.
3. Адгезионная способность – Адгезия (от латинского адхаезио – прилипание) – сцепление, или связь, между находящимися в контакте поверхностями разнородных по составу (твердых или жидких) тел (фаз), обусловленная межатомными силами притяжения.
4. Растворение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Стандарты

 

Вид стандарта — характеристика, определяющаяся его содержанием в зависимости от объекта стандартизации.

• ГОСТ - Государственный стандарт, одна из основных категорий стандартов, установленных государственной системой стандартизации в СССР.

   ГОСТ Р – государственный стандарт Российской Федерации.

   Следующая за этими буквами последовательность цифр обозначает:

   ХХХХХ-ХХ – номер регистрации и год принятия стандарта,

   ХХХХ.ХХ-ХХ – номер регистрации, группа объекта стандартизации и год регистрации,

   ХХХХ.ХХ.ХХ… -ХХ – номер системы стандартов, классы, подклассы и год утверждения                стандарта.

Разработка  государственных стандартов в СССР началась в 1925 году, когда был организован  Комитет по стандартизации при Совете Труда и Обороны СССР. Комитет 7 мая 1926 года утвердил первый общесоюзный  стандарт ОСТ-1 «Пшеница. Селективные  сорта зерна. Номенклатура». 23 ноября 1929 года было принято постановление  об уголовной ответственности за несоблюдение обязательных стандартов.

В 1940 году постановлением Совета народных комиссаров СССР была введена категория государственных  стандартов (ГОСТ). С начала второй пятилетки  и до 1941 года было разработано и утверждено 8600 ГОСТов.

 

 

 

• Технические условия (ТУ) — это документ, устанавливающий технические требования, которым должны удовлетворять конкретное изделие, материал, вещество и пр. или их группа. Кроме того, в них должны быть указаны процедуры, с помощью которых можно установить, соблюдены ли данные требования.

  ТУ ХХХХ - Первые четыре цифры кода ОКП

  ХХХ – Номер по порядку

  ХХХХХХХХ - Код ОКПО предприятия 

  ХХХХ – Год введения ТУ.

• ISO - Международная организация по стандартизации, ИСО (International Organization for Standardization, ISO) — международная организация, занимающаяся выпуском стандартов. В состав организации входят представители 164 страны, по одному от каждой. Страны представлены своими официальными органами сертификации. Создана в 1946 году.

 

 

 

 

 

 

5. Структура материалов.

• Макроструктура – это строение материала, видимое невооруженным глазом  или при небольшом увеличении.

Строение:

1. Ячеистое
2. Волокнистое
3. Слоистое

 

• Микроструктура  – это строение материала, выявляемое с помощью микроскопа.

Строение:

1. Кристаллическое.

 Кристаллические тела при нагреве остаются твердыми до определенной температуры (температуры плавления), при которой они переходят в жидкое состояние

2. Аморфное - конденсированное состояние вещества, атомная структура которых имеет ближний порядок и не имеет дальнего порядка, характерного для кристаллических структур.

Аморфные тела при нагреве размягчаются в большом  температурном интервале; сначала  они становятся вязкими и лишь затем переходят в жидкое состояние

 

• Молекулярно-ионная структура – внутреннее строение вещества (металлические решетки образуют металлы, ионная решетка образуется атомами).

Строение:

1. Ионное
2. Ковалентное
3. Металлическое

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

Вывод заключается в том, что в процессе лабораторной работы были приобретены  знания о видах и общих свойствах  материалов, которые необходимы для  дизайнера, так как умение определять качество материала является неотъемлемой спецификой данной профессии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Источники:

1. http://ru.wikipedia.org
2. http://dic.academic.ru/
3. http://slovari.yandex.ru/
4. http://www.modificator.ru/terms/material.html
5. http://gendocs.ru/v13219/лекции_материаловедение
6. http://osvarke.info/100-kristallicheskoe-stroenie.html
7. http://arxipedia.ru/materialy-i-svojstva/ximicheskie-svojstva-materialov.html