Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Января 2012 в 12:04, реферат
Материалы гораздо глубже входят в нашу культуру, чем многие думают. Необходимыми элементами нашей повседневной жизни являются транспорт, жилища, средства связи, отдых, производство пищи, и все они в той или иной степени зависят от выбора подходящих материалов. С исторической точки зрения развитие и успехи общественного строя неразрывно связаны с возможностями людей производить и перерабатывать материалы для удовлетворения существующих потребностей. Ранние цивилизации даже определялись по названиям материалов, которые люди научились использовать -- Каменный век, Бронзовый век, Железный век.
В качестве активаторов
обычно используют материалы четырех
типов: это сплавы с памятью к изменению
формы, пьезоэлектрические виды керамики,
магнитострикционные материалы и электрореологические/
Сплавы «с памятью»
-- это металлы, которые
после деформирования возвращаются в
исходную форму, если изменилась температура.
Пьезоэлектрические
виды керамики расширяются и сжимаются
в ответ на изменение электрического поля
(или напряжения); если же их размеры изменяются,
то это приводит к возбуждению электрического
сигнала. Поведение магнитострикционных
материалов аналогично реакции пьезоэлектриков,
но только как реакция на изменение магнитного
поля. Что касается электро- и магнитореологических
жидкостей, то это такие среды, которые
претерпевают огромные изменения вязкости
в ответ на изменение электрического или
магнитного поля, соответственно.
Материалы/устройства,
используемые в качестве датчиков, могут
быть оптическими волокнами, пьезоэлектриками
(к их числу относятся некоторые полимеры)
и микроэлектромеханическими устройствами,
аббревиатура MEMS.
В качестве примера «умных» устройств
можно привести систему, используемую
в вертолетах для того, чтобы снизить шум
в кабине, создаваемый при вращении лопастей.
Пьезоэлектрические датчики, встроенные
в лопасти, отслеживают напряжения и деформации;
сигнал передается от этих датчиков к
исполнительному механизму, который с
помощью компьютера генерирует «антишум», гасящий
звук от работы винтов вертолета.
НАНОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
МАТЕРИАЛЫ
Вплоть до самого недавнего
времени общепринятая процедура работ
в области химии и физики материалов состояла
в том, что вначале изучались весьма крупные
и сложные структуры, а затем исследования
переходили на анализ более мелких фундаментальных
блоков, составляющих эти структуры. Этот
подход иногда назывался «сверху - вниз». Однако с развитием техники
сканирующей микроскопии, которая позволила
наблюдать отдельные атомы и молекулы,
оказалось возможным манипулировать атомами
и молекулами с тем, чтобы создавать новые
структуры, и тем самым получать новые
материалы, которые строятся на основе
элементов атомного уровня размеров (так
называемый «дизайн материалов»). Эти
возможности аккуратно собирать атомы
открыли перспективы создавать материалы
с механическими, электрическими, магнитными
и другими свойствами, которые были бы
недостижимы при использовании иных методов.
Мы назовем этот подход «снизу - вверх», а изучением свойств таких
новых материалов занимается нанотехнология,
где приставка «нано» означает, что размеры структурных
элементов составляют величины порядка
нанометра (т.е. 10-9 м). Как правило, речь
идет о структурных элементах с размерами
меньше 100 нм, что эквивалентно примерно
500 диаметрам атома.
2. Харектеристика
сплавов
2.1 Марка: А995 Класс: Алюминий первичный
Использование в промышленности: алюминий высокой чистоты
Химический состав в % сплава А995
Fe до 0,0015 Диаграмма химического состава сплава А995
Si до 0,0015
Ti до 0,001
Al 99,995
Cu до 0,001
Zn до 0,001
Твердость А995
, Сплав литой HB 10 -1 = 13 - 15
МПа
Механические свойства сплава А995 при Т=20oС
Прокат Размер Напр. sв (МПа) sT (МПа) d5 (%) y (%) KCU (кДж / м2)
сплав литой
50 45
2.2
Сплав АМц -- является единственным деформируемым
сплавом так называемой бинарной системы
Al -- Mn. Он обладает высокой коррозионной
стойкостью, практически не отличается
от коррозионной стойкости сплава АД1.
Полуфабрикаты из сплава АМц хорошо свариваются
газовой, атомно-водородной, аргоно-дуговой
и контактной сваркой. Сплав хорошо деформируется
в холодном состоянии и в горячем, температурный
интервал (320-470 ° C) Термической обработкой
не упрочняется, и профили из него поставляются
в отожженном или горячепрессованном
состоянии.
2.3 Сплав АК12
применяется: для изготовления чушек и
отливок различными способами литья (в
песчаные формы, по выплавляемым моделям,
в кокиль, литьем под давлением); отливок
деталей горно-металлургического оборудования;
отливок деталей металлургического оборудования
(тонкостенного ажурного литья деталей
приборов, корпусов помп и других деталей
с повышенной герметичностью, работающих
при температурах не выше +200 °С); отливок деталей трубопроводной
арматуры и приводных устройств к ней.
2.4 Марка Медь М00к
Всего марок в марочнике: 2 478 шт.
Классификация Медь
Возможные обозначения в литературе Медь М00к; М00к
Заменители
НТД регламентирующие качество
Цветные металлы, включая редкие, и их сплавы В51 ГОСТ 546-2001, ГОСТ 859-2001
Назначение
Медь М00к применяется: как исходное сырье для производства литых и деформированных полуфабрикатов из меди и медных сплавов.
Примечание
Медь катодная.
2.5 Марка: БрА10Ж3Мц2
Классификация: Бронза безоловянная литейная
Применение: антифрикционные детали, детали арматуры
Механические свойства при Т=20 °С материала БрА10Ж3Мц2
Сортамент Размер Напр. sв sT d5 y KCU Термообр.
- мм - МПа МПа % % кДж / м2 -
литье в кокиль 490 12
литье в песчаную форму 392 10
Твердость материала БрА10Ж3Мц2, литье в кокиль HB 10 -1 = 120 МПа
Твердость материала
БрА10Ж3Мц2, литье в песчаную форму HB 10 -1
= 100 МПа
Физические свойства материала БрА10Ж3Мц2
T E 10- 5 a 106 l r C R 109
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 0.98 58.6 7500 189
100 16
Коэффициент трения материала БрА10Ж3Мц2
Коэффициент трения со смазкой : 0.012
Литейно-технологические свойства материала БрА10Ж3Мц2
Температура плавления, °C : 1045
Линейная усадка, % : 2.4
Химический состав в % материала БрА10Ж3Мц2
Fe Si Mn Ni P Al Cu As Pb Zn Sb Sn Примесей
2 - 4 до 0.1 1 - 3 до 0.5 до
0.01 9 - 11 81 - 88 до 0.01 до 0.3 до 0.5 до 0.05 до 0.1
2.6 Марка: Л85
Классификация: Латунь, обрабатываемая давлением
Применение: очень хорошо деформируется в холодном состоянии, особенно волочением; не склонна к коррозионному растрескиванию; пригодна для ковки, чеканки, эмалирования
Механические свойства при Т=20 °С материала Л85
сплав мягкий 260-300 45-55
сплав твердый 530-580 2-5
Твердость материала Л85, сплав мягкий HB 10 -1 = 52-62 МПа
Твердость материала Л85, сплав твердый HB 10 -1 = 135 - 145 МПа
Физические свойства материала Л85
T E 10- 5 a 106 l r C R 109
Град МПа 1/Град Вт/(м·град) кг/м3 Дж/(кг·град) Ом·м
20 1.05 152.4 8750 47
100 18.7 398
Литейно-технологические свойства материала Л85
Температура плавления, °C : 1025
Температура горячей обработки, °C : 700 - 850
Температура отжига, °C : 500 - 650
Химический состав в % материала Л85
Fe P Cu Pb Zn Sb Bi Примесей
до 0.1 до 0.01 84 - 86 до 0.03
13.7 - 16 до 0.005 до 0.002 всего 0.3
2.7 Копель МНМц 43-0,5-
сплав, состоящий из следующих элементов:
Ni (43-44%); Fe (2-3%); остальное Cu. Плотность сплава
копель 8900 кг/м3, температура плавления
сплава копель 1220-1290 °C, температурный коэффициент
линейного расширения сплава копель 14·10-6 °C-1, удельное
электрическое сопротивление сплава копель
0,5 мкОм·м.
Сплав копель обладает высокой термоэлектродвижущей
силой в паре со многими металлами. Сплав
копель применяется для изготовления
электродов термопар.
Физические свойства
сплава НХ9.5 при 20 °C
(копель)
Твердость, сплав мягкий
HB 10 -1 = 85 - 90 МПа
Твердость, сплав твердый
HB 10 -1 = 185 МПа
Температура плавления, °C:
1290
Температура горячей обработки, °C:
1000 - 1150
Температура отжига, °C:
800 - 850
3. Список используемой
литературы:
1.Козлов Ю.С. Материаловедение:учебное
пособие/1999
2.Бузов Б.А.,Модестова
Т.А.,Алыменкова Н.О. Материаловедение,2004
3.Елизаров Ю.Д. Материаловедение,2002
Содержание
Введение
1. Понятие материала.
1.1Виды материалов.
1.1.1 Металлы
1.1.2 Керамика
1.1.3 Композиты
1.1.4 Прогрессивные материалы
1.1.5 Полупроводники
1.1.6 Биоматериалы
1.1.7 Материалы будущего
1.18 Нанотехнологические
материалы
2. Харакреристика сплавов
2.1 А995
2.2 АМц
2.3 АК12
2.4 М00к
2.5 БрА10ЖЗМц2
2.6 Л85
2.7 МНМц43-0,5
3.Список используемой литературы.