Конструкционные материалы металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты Карманный справочник
| Листать книгу |
|---|
| Листать |
| Страницы:
1 ... 20 ... 60 ... 100 ... 140 ... 180 ... 220 ... 260 ... 300 ... 325 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 Примерами могут служить полимерные материалы, связанные такими наполнителями, как стеклянные шарики или утонченные градуированные порошки, придающие полимерам жесткость, в которые включены тонкие резиновые частицы, а также кермет с керамическими частицами в металлической матрице ... Волокнистые композиционные материалы У армированных волокном композитов основные функции волокон состоят в том, чтобы перенести большую часть прикладываемой нагрузки на композит и таким образом обеспечить прочность ... Примерами могут служить полимерные материалы, связанные такими наполнителями, как стеклянные шарики или утонченные градуированные порошки, придающие полимерам жесткость, в которые включены тонкие резиновые частицы, а также кермет с керамическими частицами в металлической матрице ... Эффект от частиц наполнителя в материале матрицы состоит в основном в увеличении модуля упругости при растяжении, предела прочности при растяжении, стойкости к удару и уменьшении ползучести и теплового расширения ... Резина имеет модуль растяжения ниже, чем материал матрицы, и в результате ее добавки модуль растяжения и предел прочности на растяжение получаются меньше, но значительно увеличивается удлинение до разрыва, поскольку возрастает жесткость материала ... В результате ввиду малого расстояния между частицами увеличиваются прочность, твердость, жаропрочность композиционного материала, но уменьшается его пластичность ... Однако в твердом теле, представляющем собой совокупность атомов, атом не может уже считаться в изоляции от других атомов и электроны атомов находятся теперь под влиянием не только их собственных ядер, но также и соседних атомов ... Параметры энергетической зоны между валентной зоной и зоной проводимости, называемой запрещенной зоной, зависят от элемента или от соответствующего соединения ... Однако некоторые электроны в валентной зоне смогут преодолеть барьер при комнатной температуре, получив тепловую энергию за счет разности температур между ОК и комнатной ... Под действием электрического поля, возникающего при приложении разности потенциалов к образцу материала, электрон соседнего атома может разорвать свою связь и заполнить дырку, и таким образом дырка переходит в новое положение ... Это подводит нас к пониманию дырок как частиц с положительным зарядом, поскольку под действием электрического поля они двигаются в противоположном направлении по сравнению с электронами ... при переходе их из валентной зоны в зону проводимости, в этом случае будет равное число электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне, и в таком химически чистом полупроводнике присутствует собственная проводимость ... Мы можем представить эту ситуацию на рисунке уровнем энергии, называемым донорным уровнем, расположенным в запрещенной зоне между валентной зоной и зоной проводимости, но ближе к зоне проводимости ... То есть при комнатной температуре фактически все донорные электроны будут находиться в зоне проводимости, в результате этого получается, что в зоне проводимости больше электронов, чем дырок в валентной зоне ... при переходе их из валентной зоны в зону проводимости, в этом случае будет равное число электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне, и в таком химически чистом полупроводнике присутствует собственная проводимость ... А относительная диэлектрическая проницаемость является таким фактором, который увеличивает емкость при наличии диэлектрика между обкладками конденсатора ... Поскольку напряженность электрического поля равна градиенту напряжения, то электрическая прочность — это напряжение пробоя, деленное на толщину диэлектрика, к которому приложено напряжение ... Поскольку напряженность электрического поля равна градиенту напряжения, то электрическая прочность — это напряжение пробоя, деленное на толщину диэлектрика, к которому приложено напряжение ... Свойства обычных диэлектриков Материал Относительная диэлектрическая проницаемосгь Коэффициент диэлектрических потерь Электрическая прочноаь Глинозем ... Свойства обычных диэлектриков Материал Относительная диэлектрическая проницаемосгь Коэффициент диэлектрических потерь Электрическая прочноаь Глинозем ... Свойства обычных диэлектриков Материал Относительная диэлектрическая проницаемосгь Коэффициент диэлектрических потерь Электрическая прочноаь Глинозем ... Свойства обычных диэлектриков Материал Относительная диэлектрическая проницаемосгь Коэффициент диэлектрических потерь Электрическая прочноаь Глинозем ... Относительная магнитная проницаемость, таким образом, определяет, во сколько раз увеличится плотность магнитного потока в материале по сравнению с магнитным потоком в вакууме ... У разных материалов под действием внешнего магнитного поля магнитный момент атомов, их составляющих, является суммой векторов орбитальных и собственных ... В парамагнитных веществах — парамагнетиках, нескомпенсированные спины электронов, наоборот, усиливают намагниченность атомов и возникает парамагнитный эффект ... Следовательно, сохраняется лишь незначительный магнитный поток в отсутствие намагничивающего поля и под петлей гистерезиса заключена маленькая площадь, так что за один цикл намагничивания теряется малая энергия ... Вот почему этот материал трудно размагнитить, и площадь, заключенная под петлей гистерезиса, велика, а следовательно, для размагничивания необходима большая суммарная энергия ... Следовательно, сохраняется лишь незначительный магнитный поток в отсутствие намагничивающего поля и под петлей гистерезиса заключена маленькая площадь, так что за один цикл намагничивания теряется малая энергия ... СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ Статическая прочность может быть определена как способность к сопротивлению кратковременной термической постоянной нагрузке при умеренных температурах без разрушения, дробления или тяжелых чрезмерных деформаций ... Если компонент подвергается воздействию напряжения по одной оси, то за предел текучести принимается обычно измеренная прочность, если материал пластичный, и предел прочности на растяжение, если он хрупкий ... Измеренная статическая прочность, таким образом, есть предел текучести, пробное напряжение, предел прочности на растяжение, прочность на сжатие и твердость ... Если компонент подвергается воздействию напряжения по двум или трем осям, например корпус подвергается внешнему давлению, в этом случае используются теоретические значения для предсказания разрушения материала ... Теория максимальных главных напряжений, которая чаще применяется к хрупким материалам, предсказывает разрушение как неминуемое, если главное максимальное напряжение достигает значения предела прочности на растяжение или значения предела упругости, когда материал подвергается простому растяжению ... Теория максимальных срезающих напряжений применяется для пластичных материалов, при этом предполагается, что разрушение произойдет, если максимальное срезающее напряжение, приложенное по двум или трем осям, достигает значения максимального срезающего напряжения у материала при напряжении предела упругости в случае простого растяжения ... СТАТИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ Статическая прочность может быть определена как способность к сопротивлению кратковременной термической постоянной нагрузке при умеренных температурах без разрушения, дробления или тяжелых чрезмерных деформаций ... Если компонент подвергается воздействию напряжения по одной оси, то за предел текучести принимается обычно измеренная прочность, если материал пластичный, и предел прочности на растяжение, если он хрупкий ... Измеренная статическая прочность, таким образом, есть предел текучести, пробное напряжение, предел прочности на растяжение, прочность на сжатие и твердость ... Если компонент подвергается воздействию напряжения по двум или трем осям, например корпус подвергается внешнему давлению, в этом случае используются теоретические значения для предсказания разрушения материала ... Теория максимальных главных напряжений, которая чаще применяется к хрупким материалам, предсказывает разрушение как неминуемое, если главное максимальное напряжение достигает значения предела прочности на растяжение или значения предела упругости, когда материал подвергается простому растяжению ... Теория максимальных срезающих напряжений применяется для пластичных материалов, при этом предполагается, что разрушение произойдет, если максимальное срезающее напряжение, приложенное по двум или трем осям, достигает значения максимального срезающего напряжения у материала при напряжении предела упругости в случае простого растяжения ... Для большинства пластичных ковких материалов механические свойства при сжатии достаточно близки к тем же свойствам при растяжении, и для упрощения при оценке свойств используется предел прочности на растяжение в обоих случаях — прк растяжении и при сжатии ... Это можно наблюдать, например, у ковких материалов, у которых имеются вытянутые включения, и в результате обработки они становятся ориентированными в некотором направлении, или в композитных материалах, содержащих одинаково направленные волокна ... На свойства полимерных материалов сильно влияют добавки, введенные в нормальный состав, и тоже возможно только грубое сравнение механических свойств различных полимеров ... Однако модуль упругости при растяжении композитных материалов очень сильно изменяется при изменении ориентации волокон и относительного их количества, в Табл ... СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ Разрушение элемента, когда он подвержен флуктуирующим нагрузкам, является следствием трещин, которые появляются в результате деформации материала и растут до тех пор, пока не произойдет разрушение ... Главные факторы, воздействующие на усталостные свойства, — это концентрация напряжений, обусловленных конструкцией элемента, коррозия, остаточные напряжения, поверхностная финишная обработка, температура, микроструктура сплава и его тепловая обработка ... Так, например, если предел текучести низколегированного сплава, закаленных и отпущенных сталей поднять выше металлургическими способами, вязкость уменьшится ... ПОЛЗУЧЕСТЬ И ТЕМПЕРАТУРНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Сопротивление ползучести металла может быть улучшено при включении в него тонкодисперсных частиц, препятствующих движению дислокаций ... Так, например, если предел текучести низколегированного сплава, закаленных и отпущенных сталей поднять выше металлургическими способами, вязкость уменьшится ... Она может воздействовать на поверхность и приводить к образованию окалины, которая постепенно сокращает площадь поперечного сечения компонента и, следовательно, ослабляет его способность переносить нагрузки ... Обычно термореактивы имеют температурное сопротивление выше, чем термопласты, однако добавкой соответствующих волокон и наполнителей можно улучшить температурные свойства и термопластов ... КРИТЕРИЙ ОТБОРА МАТЕРИАЛА Отношения прочность к плотности и модуль упругости к плотности применяются в качестве основных характеристик для материалов при оптимизации этих отношений, чтобы получить наилучшие свойства материалов при наименьшей массе ... СОПРОТИВЛЕНИЕ КОРРОЗИИ Для металлов, подверженных воздействию атмосферной коррозии, наиболее существенным фактором при наличии коррозионного разъедания является присутствие водяного электролита ... Серый литейный чугун обладает высоким сопротивлением коррозии в промышленной атмосфере, но не слишком высоким в пресной или морской воде, однако все же лучше, чем не содержащие добавок углеродистые стали ... На поверхности алюминия, когда он находится на воздухе, образуется окисный слой, который защищает нижний слой металла от дальнейшего воздействия окисления ... Медь на воздухе образует поверхностный слой зеленого цвета, который защищает ее от дальнейшего воздействия кислорода и вследствие этого получается высокое сопротивление коррозии ... Медь в пресной и морской воде также имеет высокое сопротивление коррозии, поэтому широко распространено применение медных трубопроводов для водяных распределительных систем и систем центрального отопления ... Медные сплавы также обладают высоким сопротивлением коррозии в промышленной атмосфере, в пресной и морской воде, хотя у некоторых из них может наблюдаться потеря легирующего металла, например у латуни с содержанием цинка более ... Эмали, изготовленные из кремнезема и боро силикатного стекла, широко употребляются как покрытия для защиты сталей и литейных чугунов от воздействия коррозии ... Медь на воздухе образует поверхностный слой зеленого цвета, который защищает ее от дальнейшего воздействия кислорода и вследствие этого получается высокое сопротивление коррозии ... Серии будут другими, если внешней средой будет пресная вода или промышленная атмосфера, хотя некоторая грубая корреляция порядка их следования сохранится, но потенциалы, вероятно, будут другими ... Перечень металлов по порядку коррозионной стойкости, указывающей свободные потенциалы коррозии, дает возможность предсказать сопротивление коррозии для комбинации необходимых металлов ... Чем дальше друг от друга разделены в этой серии некоторые два металла, тем сильнее коррозия, больше активность ее, если переход между парой этих металлов погружен в морскую воду ... Серии будут другими, если внешней средой будет пресная вода или промышленная атмосфера, хотя некоторая грубая корреляция порядка их следования сохранится, но потенциалы, вероятно, будут другими ... Перечень металлов по порядку коррозионной стойкости, указывающей свободные потенциалы коррозии, дает возможность предсказать сопротивление коррозии для комбинации необходимых металлов ... Чем дальше друг от друга разделены в этой серии некоторые два металла, тем сильнее коррозия, больше активность ее, если переход между парой этих металлов погружен в морскую воду ... То есть износ является эффектом поверхности, обработка ее и покрытия на ней играют важную роль в улучшении сопротивления износу, в качестве средства защиты поверхности и, следовательно, уменьшения износа можно рассматривать смазку ... У поверхностно закаленных углеродистых или низколегированных сталей улучшается износостойкость в результате обработок поверхности, таких, как науглероживание или цианирование ... Металлические материалы, применяемые для рабочих поверхностей подшипников, требуют высоких твердости и сопротивления износу при низком коэффициенте сцепления ... Одновременно они должны быть достаточно крепкими, в основном это требование встречается в случае применения мягких или твердых сплавов, в которые вкраплены твердые частицы ... В случае сложных тел, например пустотелой стены или водяного бака, состоящего из простого металлического листа, но с пограничными слоями неподвижного воздуха и неподвижной воды, часто применяется такой термин, как ... В случае сложных тел, например пустотелой стены или водяного бака, состоящего из простого металлического листа, но с пограничными слоями неподвижного воздуха и неподвижной воды, часто применяется такой термин, как ... ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ МАТЕРИАЛА До принятия решения о выборе материала следует сформулировать требования к спецификации материала, а исходя из этого сделать вывод, какой должен быть оптимальный материал для поставленной задачи ... ТРЕБОВАНИЯ К ВЫБОРУ МАТЕРИАЛА До принятия решения о выборе материала следует сформулировать требования к спецификации материала, а исходя из этого сделать вывод, какой должен быть оптимальный материал для поставленной задачи ... КРИТЕРИЙ ОТБОРА МАТЕРИАЛА Приняв во внимание материалы, подходящие к некоторой спецификации, нужно рассмотреть их относительно того, насколько хорошо они удовлетворяют этой спецификации ... Из целого ряда материалов, которые имеются в наличии и подходят к поставленной задаче, нужно отобрать пригодные и в таком случае ответить на спорный вопрос, какой материал дает оптимальные свойства при выполнении требований спецификации ... Так, здесь могло быть, например, требование, чтобы прочность была около некоторого конкретного предела напряжения или чтобы электрическое сопротивление было ниже некоторого конкретного граничного значения ... Принимая во внимание, что некоторые такие критические пределы соответствуют поставленным значениям, материалы можно признать подходящими для рассмотрения ... Так, здесь могло быть, например, требование, чтобы прочность была около некоторого конкретного предела напряжения или чтобы электрическое сопротивление было ниже некоторого конкретного граничного значения ... Принимая во внимание, что некоторые такие критические пределы соответствуют поставленным значениям, материалы можно признать подходящими для рассмотрения ... |
Технология металлов и конструкционные материалы: Учебник для машиностроительных техникумов
Технология металлов и материаловедение
Клеи и герметики
Конструкционные материалы металлы, сплавы, полимеры, керамика, композиты Карманный справочник
Электрошлаковый переплав
Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: Справочник
Трансформаторы для промышленных электропечей
