Пример РГР-converted. Технологии современных материалов
 Скачать 92.17 Kb.
|
Крупнейшие достижения в теории и практике материаловеденияВ XX столетии химикам и физикам удалось сделать ряд фундаментальных открытий, на которые опираются все современные разработки новых материа- лов и технологические методы их получения и обработки. В начале XX в. большую роль в развитии материаловедения сыграли ра- боты Н. С. Курнакова (1860 – 1941 гг.), который применил для исследования металлов методы физико-химического анализа (электрический, магнитный, ди- латометрический и др.). Н. С. Курнаков и его ученики изучили большое количе- ство металлических сплавов, построили диаграммы состояния и установили за- висимость изменения свойств сплавов от их состава в связи типом диаграммы состояния. Как выяснилось, материалам свойственна определенная внутренняя архитектура, иными словами – иерархическая последовательность структурных уровней, что объясняло многообразие проявляемых материалами свойств. Это предполагало, что поведение того или иного материала можно предсказать за- ранее, если тщательно изучить его внутреннюю архитектуру. Раскрытие внутренней структуры материалов создало основу для понима- ния твердого состояния вещества вообще и конкретных материалов в частности. Объединение знаний, полученных теоретическим и опытным путем, позволило не только разработать более эффективные методы обработки природных мате- риалов, но и создать огромное количество новых искусственных материалов. Например, синтетические волокна и пластмассы; высоконапряженные и жаро- прочные металлические сплавы; стеклянные волокна, используемые в качестве оптических волноводов; магниты, изготовленные из редкоземельных элементов; различные виды высоконапряженной керамики; композиты и полупроводники, составляющие основу современной микроэлектроники. Использование рентгеновского анализа в начале 20-х годов XX века по- зволило установить кристаллическое строение металлов и сплавов. Эти иссле- дования выполнили такие крупнейшие ученые, как М. Лауэ и П. Дебай (Герма- ния), Г. В. Вульф (СССР), У. Г. Брегг и У. Л. Брегг и др. Среди зарубежных ученых большой вклад в изучение железоуглероди- стых сплавов внесли А. Ле-Шателье (Франция), Р. Аустен (Англия), Ф. Осмонд (Франция) и др. Широко известны работы Э. Бейна, Р. Мейла (США) и Велера (Германия) в области теории фазовых превращений в сплавах. Работы крупнейшего русского химика А. М. Бутлерова (1828 – 1886 гг.), создавшего теорию химического строения органических соединений, создали научную основу для получения синтетических полимерных материалов. На ос- нове работ С. В. Лебедева впервые в мире было создано промышленное произ- водство синтетического каучука. Большое значение для развития полимерных материалов имели структурные исследования В. А. Каргина и его учеников. Над созданием полимерных материалов работали К. Циглер (ФРГ) и Д. Натта (Ита- лия). Начиная с 1928 – 1930 гг. большое внимание было уделено изучению тео- рии фазовых превращений в сплавах. Это позволило разработать теорию и практику термической обработки стали, дуралюмина и ряда других технически важных сплавов. В числе работ, выполнявшихся в этом направлении, следует, прежде всего, отметить исследования С. С. Штейнберга, Г. В. Курдюмова, А. А. Бочвара, В. Д. Садовского, С. Т. Конобеевского и др. В создании новой технологии термической и химико-термической обра- ботки стали следует выделить работы советских ученых Н. А. Минкевича, И. И. Сидорина, Ю. М. Лахтина, А. П. Гуляева и др. Создателями металлических конструкций и сооружений являются В. Г. Шухов (1853 – 1939 гг.), Н. С. Стрелецкий (1885 – 1967 гг.), Л. Д. Проскуряков (1858 – 1926 гг.). Таким образом, в XX веке были достигнуты крупные достижения в тео- рии и практике материаловедения, созданы высокопрочные материалы для ин- струментов, разработаны композиционные материалы, открыты и использованы свойства полупроводников, совершенствовались способы упрочнения деталей термической и химико-термической обработкой. Все эти результаты достигну- ты наукой, сформировавшейся на основе интеграции различных дисциплин и получившей название материаловедение. А к началу XXI века многолетними трудами ученых установлены основ- ные характеристики материалов. [1] Строительные материалыСтроительные материалы — материалы для возведения и ремонта зданий и сооружений. Наряду со «старыми» материалами, такими как древесина, камень и кир- пич, с началом промышленной революции появились новые стройматериалы — бетон, сталь, стекло и пластмасса. В настоящее время широко используют пред- варительно напряжѐнный железобетон и металлопластик. |