Лекция 2 Новое в истории материалов-1. Новое в истории материалов томск
 Скачать 5.49 Mb.
|
Новое в истории материаловтомскЭтапы Истории Первоначально физика твердого тела, как наука, развивалась главным образом в двух направлениях. К концу XIX века был разработан и доведен до высокого совершенства математический аппарат теории упругости (вспомним закон Гука), который широко используется в современных инженерных дисциплинах. Fx = Fупр = –kx (1635-1703) Роберт Гук Другое направление науки о твердых телах возникло еще раньше – это математическое описание структуры и форм кристаллов (кристаллография). Особенно важное значение это направление приобрело, когда было установлено, что внешняя форма и симметрия кристаллов обусловлены чрезвычайно глубокой причиной – внутренней симметрией расположения атомов.
Русский кристаллограф Евграфом Федоровым в 1890 год установил, что в природе возможно существование кристаллических структур, которые соответствуют 230 группам симметрии кристаллов. И лишь в 1982 году были открыты новые типы структур, не укладывавшиеся в классическую кристаллографию квазикристаллы Что такое квазикристаллы В 1984 году научный мир поразила сенсация. Было опубликовано открытие нового состояния вещества, которому в том же году было присвоено имя «квазикристаллы». Открытие было сделано коллективом израильских, французских и американских ученых во главе с Дэном Шехтманом. Квазикристаллы — что это? Это упорядоченные вещества, обладающие дальним порядком, но при этом не обладающие трансляционной симметрией. Что это значит? В кристаллах можно выделить элементарную ячейку, повторением которой вдоль трех осей можно получит весь кристалл. В квазикристаллах этого нет. Кристалл Типы элементарных ячеек Типы структур (2) А В3 (3) А В Квазикристаллы Интересная особенность квазикристаллов — их химические формулы крайне странные. Например, Al86Mn14 Дэн Шехтман, лауреат Нобелевской премии, в Томске International Scientific Council (ISC) was established in TPU in 2014 and is composed of leading scientists of Austria, Canada, Germany, Israel, and Switzerland. International Scientific Council 22 The Council is chaired by Dan Shechtman – Nobel Laureate in Chemistry 2011, Professor of Technion, the Israel Institute of Technology in Haifa, Professor of Iowa State University (USA), since 2016 the Foreign Member of the Russian Academy of Sciences Многоуровневый подход при описании твердого тела В 80-е годы прошлого столетия возникло новое направление в области физики материалов, которое позволило связать два подхода при изучении механических свойств материалов, которые до этого времени развивались независимо друг от друга: микроописание и макроописание структуры материала. Академик Панин В.Е. (ИФПМ СО РАН, ТПУ Томск) предложил рассматривать механическое поведение материала под нагрузкой с позиций многоуровнего подхода, положив начало новой дисциплине - «физическая мезомеханика». Раньше Микроструктура Макроструктура Теперь Таким образом, в настоящее время общепринятым подходом при изучении структуры материала является трехуровневая масштабная система: macro- meso- micro- или масштабная иерархия масштабная иерархия Директор Института физики прочности и материаловедения (1930 - 2020) Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) создан в 1984 году и является одним из ведущих в России научных учреждений в области материаловедения, разработки и создания новых материалов, включая наноматериалы и изделия из них. Советский и российский учёный-физик, специалист в области физики и механики деформируемого твёрдого тела, физического материаловедения. Академик РАН и её советник. В 1984-2002 гг. глава Института физики прочности и материаловедения СО РАН, его основатель. Доктор физико-математических наук, профессор Томского политехнического университета. В 1980-2002 В.Е. Панин работал в ТПУ, зав.кафедрой порошковая металлургия и напыленные покрытия, затем материаловедение в машиностроении. На стене этого корпуса в феврале будет установлена памятная доска в его честь. Модель поведения образца под нагрузкой Эксперимент: поведение образца под нагрузкой — Многоуровневый подход — это относительно новое направление науки? — Если направлению чуть больше 30 лет, то его можно называть новым. Сегодня оно бурно развивается. Если брать журнал Nature, то за последние четыре года на эту тему опубликовано больше статей, чем за последние 30 лет. Созданы крупные центры в Америке, Китае. Это мировой тренд, по которому будет развиваться Materials science, — наука о материале. И мы в числе лидеров. Эта наука — основа всех наших проектов. Псахье Сергей Григорьевич Директор Института физики прочности и материаловедения СО РАН, г. Томск с 2002г. по 2017г. Физическая мезомеханика многоуровневая структура СЕГОДНЯ Международная конференция «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии» проводится в рамках Международного междисциплинарного симпозиума «Иерархические материалы: разработка и приложения для новых технологий и надежных конструкций» 06–10 сентября 2021 года конгресс-центре «Рубин», г. Томск, пр. Академический, 16. Организаторы конференции
«Физическая мезомеханика Академгородок, Конгресс Холл 9сентября 2021 года Конференция Иерархия материалов» МЫ создаем новые материалы МЫ учимся создавать новые материалы Секция 1. Физическая мезомеханика материалов и структурно-неоднородных сред Секция 2. Разработка перспективных конструкционных и функциональных материалов Секция 3. Передовые технологии получения низкоразмерных и объемных материалов Секция 4. Физика пластичности и прочности материалов Секция 5. Моделирование и компьютерный дизайн Кудряшов Б.С.1, Пономарёв А.Н2, Белослудцева2, А.А, Резванова А.Е. 1, Барабашко М.С3 (1НИ ТПУ, 2ИФПМ СО РАН, Томск, 3ФТИНТ им. Б.И. Веркина НАН Украины, Харьков) Исследование структуры и свойств керамических композиционных материалов с многослойными углеродными нанотрубками Гордиенко А.И.1, Оришич А.М.2, Маликов А.Г.2, Волочаев М.Н.3, Панюхина А.Д.4 (1ИФПМ СО РАН, Томск, 2ИТПМ им. С.А. Христиановича СО РАН, Новосибирск, 3ИФ ФИЦ КНЦ СО РАН, 4НИ ТПУ) Особенности формирования микроструктур в зонах термического влияния лазерных сварных швов низкоуглеродистой стали с разным исходным структурным состоянием Москвина В.А.1, Астафурова Е.Г.1, Загибалова Е.А. 1,2 (1ИФПМ СО РАН, Томск, 2НИ ТПУ, Томск) Влияние ионно-плазменного воздействия на фазовый состав и микротвердость упрочненных слоев в стали AISI 316L с разным размером зерна Дегтярева Е.В. 1, Бурлаченко А.Г. 2, Буяков А.С. 2, Ваулина О.Ю. 1, Дедова Е.С. 1,2, Буякова С.П. 1,2 (1НИ ТПУ, 2ИФПМ СО РАН, Томск) Исследование структурно-фазового состояния слоистого металлокерамического композита Ti/(ZrB2-SiC) БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ! |