Справочник от Автор24
Все самое важное в приложении

Задачи, цели, проблемы современного материаловедения

История развития материаловедения

Определение 1

Материаловедение – это наука, которая изучает связь между свойствами и структурой материалов, а также их изменения при внешние воздействиях.

Стремление делать материалы более совершенными неразрывно связано с желанием человека лучше жить. Первыми материалами, которые использовал человек были кость и камень. В бронзовом веке было освоено литье металлов с использованием модифицирующих добавок, так появилась металлургия. С расширением и дифференцированием переработки и добычи руды, а также методы плавления металлов, деятельность которая была связана с данными процессами стала функцией специалистов. В развитие русской металлурги существенный вклад внесли Петр Первый (увеличение добычи и расширение производства), Ломоносов (первый учебник горнозаводского дела).

Подготовим детей к школе
Улучшим оценки, поможем с изучением английского языка, адаптируем к новым предметам
Выбрать занятия

В 1861 году химиком Бутлеровым была создана и обоснована теория химического строения веществ, немного позже, он же разработал принципы получения полимеров из неорганических низкомолекулярных соединений. В начале двадцатого века у Лебедева получилось синтезировать схожий с каучуком полимер и диена. Приблизительно в то же время Бакеланд после изучения реакции между формальдегидом и фенолом, получил материал бакелит, который стал первым продуктом промышленности пластмасс. В 40-x годах прошлого века произошел быстрый рост научных знаний, в том числе и в области материаловедения. Были изобретены принципиально новые материалы такие, как:

  1. Сверхпроводники, электрическое сопротивление которых в случае охлаждения ниже критической температуры становится равным нулю.
  2. Полупроводниковые материалы, у которых электропроводность в условия комнатной температуры имеет промежуточное значение между электропроводностью диэлектриков и металлов.
  3. Синтетические алмазы, которые были получены из углеродосодержащих веществ и графита.
«Задачи, цели, проблемы современного материаловедения» 👇
Готовые курсовые работы и рефераты
Купить от 250 ₽
Консультации эксперта по предмету
Найти эксперта
Помощь в написании учебной работы
Узнать стоимость

Направления, задачи, цели и проблемы современного материаловедения

Основными направлениями исследований в области современного материаловедения являются:

  1. Биологические материалы - материалы, которые используются в качестве имплантатов в человеческое тело.
  2. Структурная керамика - изучение композитных материалов и их трансформации.
  3. Кристаллография - изучение физики кристаллов, которая состоит из технологий дифракции и дефектов кристаллов.

Материаловедение основывается на нескольких смежных с ним областях науки: физика твердого тела (изучение квантовых эффектов в твердых материалах), термодинамика (построение фазовых диаграмм и изучение стабильности фаз), термический анализ (изучение закономерностей изменения свойств материалов при воздействии температуры), химия твердого тела (изучение химических процессов, которые происходят в твердой фазе), кинетика (изучение фазового состояния вещества).

Цель материаловедения заключается в познании свойств материалов в зависимости от способов их обработки и химического состава, методов упрочнения и создания материалов с заранее заданными характеристиками: высокая прочность, высокая электропроводность, высокое сопротивление, сочетание специальных свойств (композиционные материалы), а также специальные магнитные свойства. К основным задачам материаловедения относятся:

  1. Изучение основных групп современных материалов, широко распространенных в разнообразных областях науки и промышленности и их свойств.
  2. Раскрытие физической сущности явлений, которые происходят в материалах в случае воздействия различных факторов в условиях использования и производства.
  3. Установление зависимости между строением, химическим составом и свойствами материала.

Изучение теории и применения на практике методов упрочнения материалов с целью повышения долговечности и надежности готовых изделий и инструментов.

Актуальная проблема материаловедения является защита материалов от химического взаимодействия их с окружающей средой, агрессивность которой существенно возросла из-за усиления производственной и хозяйственной деятельности человека. Затраты, связанные с ликвидацией последствий изнашивания материалов, в последнее время значительно возросли.

Современное материаловедения условно делится на прикладное и теоретическое. Теоретическим материаловедением рассматриваются общие закономерности процессов, которые происходят в материалах, а также их строение. Основная задача прикладного материаловедения заключается в изыскании оптимальной структуры, а также технологии переработки материалов при изготовлении деталей машин, составляющих механизмов, конструкций и других предметов.

Не нашел нужную статью?
Воспользуйся новым поиском!
Находи статьи и создавай свой список литературы по ГОСТу
Поиск по теме
Дата последнего обновления статьи: 22.03.2022
Трудности с учебой
Трудности с написанием работы?

Эксперты на Автор24 помогут сделать любую учебную работу!

Попробуй бесплатный инструмент для оформления работы по ГОСТу «ДокСтандарт»

Загрузи учебную работу и получи отформатированную версию всего через 30 секунд

Попробовать
Все самое важное и интересное в Telegram

Все сервисы Справочника в твоем телефоне! Просто напиши Боту, что ты ищешь и он быстро найдет нужную статью, лекцию или пособие для тебя!

Перейти в Telegram Bot