Пример РГР-converted. Технологии современных материалов

• Название: Технологии современных материалов
• Дата: 24.01.2022
• Размер: 92.17 Kb.
• Имя файла: Пример РГР-converted.docx
• Тип: Реферат; #340022
• страница: 2 из 7

История развития материаловедения

Наука о материалах имеет глубочайшую историю развития. Условно можно выделить три основных по своей продолжительности не равных этапа в ее истории. Возникновение науки и каждый этап ее развития всегда были обу- словлены производством, практикой. В свою очередь, развитие производства являлось следствием возрастающих потребностей в материалах у общества.

1. Первые познания о материалах

Имеется достаточно оснований утверждать, что исходным моментом для становления науки о материалах явилось получение керамики путем сознатель- ного изменения структуры глины при ее нагревании и обжиге.

На следующем этапе развития человек стал использовать металлы. С те- чением значительного времени человечество познало самородные, а затем и рудные металлы, крепость и жесткость которых были известны уже с 8-го тыся- челетия до н.э. Холоднокованая самородная медь была вытеснена медью, вы- плавленной из руд, которые встречались в природе чаще и в больших количест- вах. В дальнейшем к меди стали добавлять другие металлы, так что в 3-м тыся- челетии до н.э. научились изготовлять и использовать бронзу как сплав меди с оловом, а также обрабатывать благородные металлы, уже широко известные к тому времени. Масштабы использования металлов возрастали, и человечество вступило из бронзового века в железный, поскольку железные руды оказались доступнее медных. В 1-м тысячелетии до н.э. преобладало железо, которое нау- чились соединять с углеродом при кузнечной обработке в присутствии древес- ного угля. Пока точно не установлено, когда началось применение термической

обработки, стали, но все же известно, что в 9 и 8 вв. до н.э. жители Луристана использовали ее в быту и технике.

Сознательное создание новых керамических и металлических материалов и изделий было обусловлено определенным прогрессом производства. Возрас- тала необходимость в более глубоком понимании свойств материалов, особенно прочности, ковкости и других качественных характеристик, а также способов их возможного изменения. К этому времени развились мореплавание, ирригация, постройка пирамид, храмов, укрепление грунтовых дорог и т. д. Пополнились новыми сведениями и фактами теоретические представления о материалах.

Первыми и наиболее правдоподобными суждениями о сущности качества материалов и о слагающих частицах вещества были суждения древнегреческих философов Демокрита (около 460 гг. до н.э.) и Эпикура (341 – 270 гг. до н.э.). Их учения об атомизме возникли под влиянием наблюдений за состоянием и свойствами природных камней, керамики, бронзы и стали. Примерно к тому же времени относится и философия древнегреческого ученого Аристотеля, кото- рый установил 18 качеств у материалов: плавкость – неплавкость, вязкость – хрупкость, горючесть – негорючесть и т.п. Три известных состояния вещества (твердое, жидкое и газообразное) и отношение их к энергии выражалось Ари- стотелем четырьмя элементами: землей, водой, воздухом и огнем, что с позиций физики являлось определенным достижением. Римский философ Тит Лукреций Кар (99 – 55 гг. до н.э.) в дидактической поэме «О природе вещей» излагал свои суждения о природе свойств материалов: «...что, наконец, представляется нам затверделым и плотным, то состоять из начал крючковатых должно непременно, сцепленных между собой наподобие веток сплетенных. В этом разряде вещей, занимая в нем первое место, будут алмазы стоять, что ударов совсем не боятся, далее – твердый камень и железа могучего крепость, так же как стойкая медь, что звенит при ударах в засовы...»

Для древнего периода науки весьма характерна нерасчлененность ее по отдельным видам материалов. В значительной мере в ней прослеживается об- щая взаимосвязь между качеством материалов и их атомистическим составом, хотя, естественно, до подлинных научных химических знаний о составе и свой- ствах было еще весьма далеко. Теория строилась в основном на догадках, ин- туициях.

К первому этапу относится и средневековье. Именно в этот период Пара- цельс заменяет четыре элемента Аристотеля тремя своими – солью, серой и рту- тью, что можно расценить как интуитивное предсказание роли межатомных связей в формировании свойств веществ. К этому периоду относится и учение Декарта (1596 – 1650 гг.) о том, что природа представляет собой непрерывную совокупность материальных частиц, что движение материального мира вечно и сводится к перемещению мельчайших частиц – атомов. Перемещение атомов или, как их тогда называли, корпускул, составляло основу корпускулярной тео- рии строения вещества, что было значительным достижением в области позна- ния составов, внутренних взаимодействий и свойств веществ. Исследования, связанные с изучением внутреннего строения материалов, развивались медлен- нее, хотя у философов античного периода, как отмечалось выше, были и теории, и некоторые опытные данные. Среди наиболее выдающихся работ следует на- звать публикацию Реомюра (1683 – 1757 гг.) о структуре железа и ее изменени- ях. Опыты завершились получением нового материала – ковкого чугуна. В пер- вых книгах по материаловедению Бирингуччо (1480 – 1539 гг.) и Агриколы (1494 – 1555 гг.) суммировались эмпирические сведения о сущности операций, выполняемых в литейном и кузнечном производствах, о плавлении руд и харак- тере металлургического производства.