Основы современного материаловедения (1700,00 руб.)

Стр.3

Стр.4

Стр.5

Стр.6

Стр.7

УДК 620.22(075) ББК 30.3я73 Д67 Рецензенты: Телеш А. Д. — канд. хим. наук, доцент Политехнического института (филиала) ФГБОУ ВО «Донской государственный технический университет» в г. Таганроге Ростовской области; Коноваленко С. П. — канд. техн. наук, доцент кафедры теоретической, общей физики и технологии Таганрогского института имени А. П. Чехова (филиала) ФГБОУ ВО «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)» Донских, С. А. Д67 Основы современного материаловедения : учебное пособие для средних профессиональных и высших учебных заведений / С. А. Донских, В. Н. Сёмин; под общ. ред. С. А. Донских. — 2-е изд., перераб. и доп. — Москва ; Берлин : Директ-Медиа, 2020. — 174 с. : ил. ISBN 978-5-4499-0524-6 В учебном пособии рассматриваются основные вопросы современного материаловедения, адаптированные для преподавания в средних профессиональных и высших педагогических образовательных организациях для профиля «Технология». Отличительной особенностью является то, что после ряда теоретических разделов приведены задачи для аудиторного и самостоятельного решения. Рекомендовано научно-экспертным советом Таганрогского института имени А. П. Чехова (филиала) федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)» в качестве учебного пособия для преподавателей и студентов средних профессиональных и высших педагогических образовательных учреждений и для всех, кто интересуется современным материаловедением. Текст приводится в авторской редакции. УДК 620.22(075) ББК 30.3я73 ISBN 978-5-4499-0524-6 © Донских С. А., Сёмин В. Н., текст, 2020 © Издательство «Директ-Медиа», оформление, 2020

Стр.3

ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие ....................................................................................... 7 Введение ............................................................................................. 9 §1. Атомно-кристаллическая структура ........................................ 13 §2. Дефекты кристаллов .................................................................. 22 §3. Твёрдые растворы ...................................................................... 26 §4. Диффузия в металлах и сплавах ............................................... 29 §5. Первичная кристаллизация металла ......................................... 30 §6. Твёрдость металлов ................................................................... 34 §7. Диаграммы состояния двойных сплавов ................................. 38 7.1. Правило фаз ........................................................................... 39 7.2. Диаграмма состояния сплавов, образующих твёрдые растворы с неограниченной взаимной растворимостью .......... 41 7.3. Ликвации ................................................................................ 43 7.4. Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твёрдые растворы и эвтектику ........................... 44 7.5. Диаграмма состояния сплавов, образующих ограниченные твёрдые растворы и перитектику ...................... 48 §8. Полимеры ................................................................................... 49 8.1. Общая характеристика и классификация ............................ 49 8.2. Свойства полимеров ............................................................. 57 8.2.1. Механические свойства ................................................. 57 8.2.2. Теплофизические свойства ........................................... 59 8.2.3. Химические свойства ..................................................... 60 3

Стр.4

8.2.4. Электрические свойства ................................................ 62 8.2.5. Технологические свойства ............................................ 64 8.3. Пластмассы ............................................................................ 66 8.3.1. Полистирол ..................................................................... 70 8.3.2. Полиэтилен ..................................................................... 71 8.3.3. Фторопласт ..................................................................... 73 8.3.4. Полиимид ........................................................................ 75 8.3.5. Термореактивные пластмассы ...................................... 78 8.3.6. Полярные термопласты ................................................. 82 8.3.7. Газонаполненные пластмассы ...................................... 84 8.4. Слоистые пластики и волокниты ......................................... 85 8.4.1. Слоистые пластики ........................................................ 85 8.4.2. Волокниты ...................................................................... 89 8.5. Синтетические эмали, лаки и компаунды ........................... 90 8.5.1. Лаки ................................................................................. 90 8.5.2. Эмали .............................................................................. 91 8.5.3. Компаунды ...................................................................... 92 8.6. Полимерные клеи .................................................................. 94 §9. Жидкие кристаллы ..................................................................... 97 9.1. Общая характеристика ......................................................... 97 9.2. Теория жидкокристаллического состояния вещества ....... 98 9.2.1. История открытия жидких кристаллов. ....................... 98 9.2.2. Классификация и статистика жидких кристаллов .... 100 9.2.3. Структура и свойства нематиков ................................ 105 9.2.4. Структура и свойства холестериков ........................... 116 9.2.5. Структура и свойства смектиков ................................ 122 4

Стр.5

9.3. Практическое применение жидких кристаллов ............... 129 9.3.1. Примеры практического применения жидких кристаллов .............................................................................. 129 9.3.2. Примеры практического применения холестериков........................................................................... 135 9.3.3. Примеры практического применения смектиков ...... 136 §10. Нанотехнологии и наноструктурные материалы ................ 139 10.1. Общая характеристика ...................................................... 139 10.2. Определение наноматериалов .......................................... 141 10.3. Способы получения наночастиц ...................................... 143 10.3.1. Физические и химические методы ........................... 143 10.3.2. Метод конденсации паров в среде инертного газа ........................................................................................... 144 10.3.3. Формирование частиц в многокомпонентных системах .................................................................................. 146 10.3.4. Плазмохимическая технология получения нанодисперсных оксидов ...................................................... 147 10.3.5. Получение наноструктурных материалов механохимическими реакциями ........................................... 149 10.4. Способы получения объёмных материалов с наноструктурой .......................................................................... 151 10.5. Тонкие наноструктурные плёнки .................................... 152 10.6. Особенности структуры и свойств, связанные с малым размером частиц. Защита поверхности ультрадисперсных частиц ......................................................... 154 10.7. Современные методы исследования ............................... 156 10.7.1. Общая классификация методов ................................ 156 5

Стр.6

10.7.2. Электронно-микроскопические методы .................. 157 10.7.3. Дифракционные методы ............................................ 159 10.7.4. Методы электронной спектроскопии и масс-спектрометрии............................................................ 164 10.8. Методы численного моделирования в наноматериаловедении ........................................................... 165 10.8.1. Разные масштабные уровни и проблемы моделирования на них ........................................................... 165 Заключение ..................................................................................... 168 Библиографический список .......................................................... 171

Стр.7