Vật liệu kim loại_mở đầu

Vật liệu học là khoa học nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc và tính chất của vật liệu, trên cơ sở đó đề ra các biện pháp công nghệ nhằm cải thiện tính chất và sử dụng thích hợp và ngày một tốt hơn.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật liệu kim loại_mở đầu Më ®Çu a) Môc ®Ých nghiªn cøu cña m«n häc • VËt liÖu häc lµ khoa häc nghiªn cøu mèi quan hÖ gi÷a cÊu tróc vµ tÝnhchÊt cña vËt liÖu, trªn c¬ së ®ã ®Ò ra c¸c biÖn ph¸p c«ng nghÖ nh»m c¶i thiÖn tÝnhchÊt vµ sö dông thÝch hîp vµ ngµy mét tèt h¬n. b) §èi t−îng nghiªn cøu - VËt liÖu • VËt liÖu ë ®©y chØ dïng ®Ó chØ nh÷ng vËt r¾n mµ con ng−êi sö dông ®ÓchÕ t¹o dông cô, m¸y mãc, thiÕt bÞ, x©y dùng c«ng tr×nh vµ ngay c¶ ®Ó thay thÕc¸c bé phËn c¬ thÓ hoÆc thÓ hiÖn ý ®å nghÖ thuËt. • Nh− vËy tÊt c¶ c¸c chÊt láng, khÝ cho dï rÊt quan träng song còng kh«ngph¶i lµ ®èib t−îng nghiªn cøu cña m«n häc. c) Bèn nhãm vËt liÖu chÝnh (h×nh 0.1): Kim lo¹i H×nh 0.1. S¬ ®å minh ho¹ c¸c 1 nhãm vËt liÖu chÝnh vµ quan hÑ gi÷a chóng 4 Compoz 2 1. b¸n dÉn 2. siªu dÉn 3. silicon 3 4. polyme dÉn ®iÖn polym ceramiVËt liÖu kim lo¹i: chñ yÕu lµ hîp kim= h2 KL+ ¸kim hoÆc KL kh¸c- dÉn nhiÖt, dÉn ®iÖn cao, cã ¸nh kim, ph¶n x¹ ¸nh s¸ng, kh«ng cho ¸nh s¸ngth−êng ®i qua, dÎo, dÔ biÕn d¹ng (c¸n, kÐo, rÌn, Ðp) → tÝnh c«ng nghÖ tèt- cã ®é bÒn c¬ häc, nh−ng kÐm bÒn hãa häc, trõ Al, c¸c kim lo¹i th«ng dông kh¸cnh−: Fe, Cu, ... ®Òu kh¸ nÆng, nhiÖt ®é ch¶y biÕn ®æi trong ph¹m vi tõ thÊp ®Õncao nªn ®¸p øng ®−îc yªu cÇu ®a d¹ng cña kü thuËt.Ceramic (vËt liÖu v« c¬) : Lµ hîp chÊt gi÷a KL, silic víi ¸ kim («xit, nitrit, cacbit),bao gåm c¸c lo¹i: gèm vµ VLCL, thñy tinh & gèm thuû tinh, xim¨ng & bªt«ng.- cøng, gißn, bÒn ë nhiÖt ®é cao, bÒn hãa häc- dÉn nhiÖt vµ dÉn ®iÖn rÊt kÐm (c¸ch nhiÖt vµ c¸ch ®iÖn)Polyme (vËt liÖu h÷u c¬): Cã nguån gèc h÷u c¬, thµnh phÇn hãa häc chñ yÕu lµC, H vµ c¸c ¸ kim, cã cÊu tróc ph©n tö lín.- nhÑ, dÉn nhiÖt, dÉn ®iÖn kÐm- nãi chung dÔ uèn dÎo, ®Æc biÖt khi n©ng cao nhiÖt ®é nªn bÒn nhiÖt thÊp- bÒn v÷ng hãa häc ë nhiÖt ®é th−êng vµ trong khÝ quyÓn.Compozit: lµ sù kÕt hîp cña hai hay c¶ ba lo¹i vËt liÖu kÓ trªn, mang hÇu nh− c¸c®Æc tÝnh tèt cña c¸c vËt liÖu thµnh phÇn. VÝ dô bªt«ng cèt thÐp (v« c¬ - kim lo¹i)võa chÞu kÐo tèt (nh− thÐp) l¹i chÞu nÐn cao (nh− bªt«ng). HiÖn dïng phæ biÕn c¸c compozit hÖ kÐp: kim lo¹i - polyme, kim lo¹i - ceramic, polyme - ceramic víi nh÷ng tÝnh chÊt míi l¹, rÊt hÊp dÉn. Ngoµi bèn lo¹i trªn - b¸n dÉn, siªu dÉn nhiÖt ®é thÊp, siªu dÉn nhiÖt ®é cao, chóng n»m trung gian gi÷a kim lo¹i vµ ceramic (trong ®ã hai nhãm ®Çu gÇn víi kim lo¹i h¬n, nhãm sau cïng gÇn víi ceramic h¬n). - silicon n»m trung gian gi÷a vËt liÖu v« c¬ víi h÷u c¬, song gÇn víi vËt liÖu h÷u c¬ h¬n. d) Vai trß cña vËt liÖu LÞch sö ph¸t triÓn cña vËt liÖu g¾n liÒn víi lÞch sö ph¸t triÓn loµi ng−êi Sö dông c¸c vËt liÖu cã s½n trong tù nhiªn → ®å ®¸ ChÕ t¹o, sö dông vËt liÖu theo kinh nghiÖm, KL ph¸t triÓn → m¸y mãc → t− b¶nng−êi ViÖt luyÖn thÐp 3000 n¨m TCN, La m· cæ ®¹i t«i thÐp tõ TK 10-15 TCNCét thÐp New Dehli, 6,5 tÊn kho¶ng TK 5 SCN, kh«ng gØ? LuyÖn thÐp ë quy m« CN → TK 19 t¹o ra th¸p Eiffel cao 320m, nÆng 7341 tÊnBª t«ng cèt thÐp, n¨m 1875 (Hoa kú), gèm ViÖt nam Trung hoa rÊt l©u ®êi Sö dông vi tÝnh → m¸y tÝnh → c«ng nghÖ cao víi nÒn kinh tÕ tri thøc →? o BÊt kú mét s¸ng t¹o nµo cña con ng−êi còng ®Òu ph¶i sö dông vËt liÖu, ®Òu ph¶i khai th¸c c¸c ®Æc tÝnh kh¸c nhau cña vËt liÖu C¬ khÝ (vËt liÖu kim lo¹i) → m¸y tÝnh c¬ häc (vµi chôc phÐp tÝnh/phót) §Ìn ®iÖn tö → m¸y tÝnh ®iÖn tö MИHCK22 (vµi tr¨m phÐp tÝnh/phót) B¸n dÉn (vi xö lý) (90-130)MHz → 200MHz (P) → (330-400)MHz (PII) → (400- 700)MHz (PIII), PIV → 1GHz,.. ? M¸y hót bôi: gç (hép) → kim lo¹i (trô) → polyme (cÇu) c«ng suÊt gÊp 10, kÝch th−íc 1/3 o Xu h−íng ph¸t triÓn cña vËt liÖu ¤t« (Mü) 1978: thÐp (60)%, polyme (10-20)%, HK Al (3-5)%, VL kh¸c cßn l¹i 1993: thÐp (50-60)%, polyme (10-20)%, HK Al (5-10)%, VL kh¸c cßn l¹i Polyme, compozit xu h−íng t¨ng, kim lo¹i → gi¶m nh−ng vÉn quan träng nhÊt Au Cu br«ng kim lo¹i . hîp kim kim lo¹i Fe gang v« ®Þnh h×nh chñ yÕu polyme thÐp thÐp . HK Al-Li vÒ chÊt . thÐp ®èi ngÉu l−îng, elastome hîp kim . HK vi l−îng CN hîp kim . siªu HK míi keo nhÑ polyme caosu siªu ...