Современные конструкционные материалы Основные свойства и классификация

инноваций проектирования объектов дизайна.

В связи с этим необходимо
уметь проводить сравнение

и оценку комплекса свойств взаимозаменяемых материалов в зависимости от их состава и структуры.

Свойства = состав + структура

водяной пар из воздуха.
Гидрофобность
Гидрофильность
Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать воду

при непосредственном контакте с ней. Величина водопоглощения зависит от структуры материала и, прежде всего от открытой (капиллярной) пористости. Теплопроводность - способность материала передавать тепло от тела большей температурой к менее теплому.
Звукопоглощение
звукопроницаемость

необратимыми изменениями формы. Основным показателем прочности является предел текучести, определяемый

при испытании на растяжение образца.

Упругость - свойство тел изменять форму и размеры под действием нагрузок и самопроизвольно восстанавливать исходную форму при прекращении внешнего воздействия.

Пластичность - свойство металла под действием сил изменять свою форму и размеры без разрушения.

Вязкость - способность материала рассеивать механическую энергию и сопротивляться  разрушению. Мерой такого сопротивления является работа (или энергия) разрушения.

определяют надежность и долговечность конструкций, выполненных из конкретного материала

внешней среды. По механизму протекания различают химическую коррозию, возникающую под

воздействием газов и электрохимическую, развивающуюся в случае контакта металла с электролитами (кислоты, щелочь, соли, влажная атмосфера, почва, морская вода).
Износостойкость – это свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определённых условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания. Износостойкость зависит от состава и структуры материала, исходной твёрдости и шероховатости.

К технологическим свойствам относятся литейные свойства, деформируемость, обрабатываемость резанием, свариваемость

и т.д.
Технологические свойства металлов имеют весьма важное значение при тех или иных видах обработки. Поведение металла при технологической обработке определяют по технологическим пробам.
Технологические пробы применяют главным образом для определения пригодности материала к тому или иному способу обработки. Обычно о результатах технологических испытаний судят по состоянию поверхности после испытания (отсутствие трещин, надрывов, изломов).
 

свойств:
эстетическая взаимосочетаемость между собой, а также с окружающей средой;
форма, цвет,

фактура, текстура.

Оп­ределяющими в восприятии эстетических качеств материалов и изделий являются интегральные сочетания формы и релье­фа, контраста и нюанса, цвета и фактуры, фактуры и текстуры.

являются высокая прочность, пластичность, тепло- и электропроводность, особый блеск, называемый

металлическим. Свойства металлов обусловлены наличием в их кристаллической решетке и большого числа свободных электронов.

Металлы составляют около 75 % элементов периодической системы Д. И. Менделеева.

результате кристаллизации жидких расплавов, состоящих из двух или нескольких компонентов.

К компонентам, образующим сплав, относятся химические элементы или их соединения.

только из металлов (например, сплав меди и цинка - латунь),

из металлов с небольшим содержанием неметаллов (сплавы железа с углеродом - чугун и сталь).

Изменяя компоненты и соотношения между ними, получают сплавы с самыми разнообразными физическими, механическими или химическими свойствами.

макромолекулы химическими связями.
Количество мономерных звеньев в полимере (степень полимеризации)

должно быть достаточно велико. Как правило, полимеры — вещества с очень большой молекулярной массой.

строение макромолекул полимеров

полимеры называются термопласты, если с помощью химических связей — реактопласты. Полимеры

имеют различную структуру: линейную, разветвлённую, есть полимеры со сложными пространственными трёхмерными структурами.

это порошковые кристаллические вещества на основе оксидов, карбидов и

нитридов металлов: Al2O3, MgO, ZrO2, SiC, Si3N4, Si2AlON3.
Для всех без исключения керамических материалов характерны твердость и хрупкость.

неравновесные системы, состоящие из двух или более компонентов, отличающихся по

химическому составу, физико-механическим свойствам и разделённых в материале чётко выраженной границей. Каждый из компонентов вводится в состав композиционного материала, чтобы придать ему требуемые свойства, которыми не обладает каждый из компонентов в отдельности. Комбинируя объёмное соотношение компонентов, можно получать материалы с требуемыми характеристиками: прочностными, диэлектрическими, магнитными и др.

перед конструкторами задачу преодоления нехватки конструкционных материалов в будущем. Можно

предложить, по крайней мере, три реалистичных решения этой проблемы.
1. Рациональное и экономичное конструирование основанное на применении доступных материалов и применении новых технологий обработки.
2. Замещение дефицитных, дорогостоящих материалов новыми. Например, замена меди и легированной стали полимерами, замена металлических сплавов композитами.
3. Вторичное использование материала. Конструирование и выбор материала должно учитывать «жизненный цикл» изделия. Конструкция должна предусматривать возможность повторного использования материала.