Физическое материаловедение, Том 5, Материалы с заданными свойствами, Калин Б.А., 2008

Физическое материаловедение, Том 5, Материалы с заданными свойствами, Калин Б.А., 2008.
 
  Учебник «Физическое материаловедение» представляет собой 6-томное издание учебного материала по всем учебным дисциплинам базовой материаловедческой подготовки, проводимой на 5–8 семестрах обучения студентов по кафедре Физических проблем материаловедения Московского инженерно-физического института (государственного университета).
Том 5 содержит учебные материалы по темам: «Принципы выбора и разработки материалов с заданными свойствами», «Высокочистые вещества, металлы и монокристаллы», «Методы получения и обработки материалов», «Стабилизация структурно-фазового состояния материалов», «Аморфные металлические сплавы», «Наноструктурные материалы»,
«Функциональные материалы».
Учебник предназначен для студентов, обучающихся по специальности «Физика конденсированного состояния», и аспирантов, специализирующихся в области физики конденсированных сред и материаловедения, и может быть полезен молодым специалистам в области физики металлов, твердого тела и материаловедения.

Основные этапы выбора или создания материала.
Процессы разработки новой техники и создания новых материалов - независимые направления научно-технической деятельности. Создаются новые материалы, а затем анализируются области их эффективного использования. Однако чаше всего разработка новой техники ведется с ориентацией на существующие материалы или на перспективные разработки материаловедов. При проектировании сверхновой техники может быть поставлена задача по улучшению существующих материалов и (или) разработке новых.
Необходимыми этапами создания или выбора материала являются: анализ параметров и режимов работы конструктивных элементов (КЭ) или изделия; анализ конструкции (устройства) и совместного действия узлов; анализ возможной технологии изготовления изделия (или КЭ); изучение существующих или применяемых материалов в данной области техники; формулирование требований к материалу и его свойствам; собственно выбор материала.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения и сокращения
Предисловие к тому 5
Глава 16. ПРИНЦИПЫ ВЫБОРА И РАЗРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ С ЗАДАННЫМИ СВОЙСТВАМИ
16.1. Основные этапы выбора или создания материала
16.1.1. Анализ условий работы изделия
16.1.2. Анализ конструкции и совместного действия конструктивных элементов
16.1.3. Анализ технологии изготовления и обработки деталей
16.1.4. Классификация материалов
16.1.5. Формирование требований к свойствам материалов
16.2. Принципы определения состава материалов с заданными свойствами
16.2.1. Синтез сплавов
16.2.2. Выбор основы сплава
16.2.3. Выбор легирующих элементов
16.2.4. Выбор легирующего комплекса
16.2.5.Окончательный выбор состава сплава
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Глава 17. ВЫСОКОЧИСТЫЕ ВЕЩЕСТВА. МЕТАЛЛЫ И МОНОКРИСТАЛЛЫ
17.1. Свойства сверхчистых материалов
17.1.1. Требования к чистоте материалов
17.1.2. Примесночувствительные свойства сверхчистых металлов
17.1.3. Методы анализа высокочистых веществ
17.2. Методы получения высокочистых веществ
17.2.1. Стадии получения высокочистых веществ
17.2.2. Жидкостная экстракция
17.2.3. Дистилляционные методы
17.3. Получение сверхчистых металлов
17.3.1. Восстановление химических соединений
17.3.2. Химические транспортные реакции (CVD-технология)
17.3.3. Вакуумная металлургия
17.4. Методы выращивания монокристаллов
17.4.1. Основные положения
17.4.2. Контейнерные методы выращивания кристаллов
17.4.3. Бесконтейнерные методы
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Глава 18. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ
18.1. Основы металлургии стали
18.1.1. Производство чугуна
18.1.2. Производство стати
18.1.3. Производство некоторых цветных металлов
18.2. Основы технологии литейного производства
18.2.1. Общие сведения
18.2.2. Технология получения отливок
18.2.3. Литейные сплавы
18.2.4. Специальные способы литья
18.3. Технология термической обработки стали
18.3.1. Термическая обработка стали
18.4. Химико-термическая обработка стали
18.4.1. Цементация
18.4.2. Азотирование
18.4.3. Цианирование и нитроцементация
18.4.4. Методы механического упрочнения поверхности
18.5. Обработка металлов давлением
18.5.1. Классификация методов обработки металлов давлением
18.5.2. Оборудование для обработки материалов давлением
18.5.3. Основы обработки металлов давлением
18.5.4. Прокатное производство
18.5.5. Производство труб и спецпрофилей
18.5.6. Ковка, штамповка, прессование и волочение
18.6. Основы порошковой металлургии
18.6.1. Основные этапы производства изделий из порошков
18.6.2. Получение порошков
18.6.3. Формование порошков
18.6.4. Спекание и последующая обработка
18.6.5. Современные направления порошковой металлургии
18.7. Методы сварки
18.7.1. Классификация способов сварки плавлением и давлением
18.7.2. Некоторые основные виды сварки
18.7.3. Специальные виды сварки
18.7.4. Проблемы создания сварных соединений атомной техники
18.8. Методы пайки
18.8.1. Технологическая классификация способов пайки
18.8.2. Технологические и вспомогательные материалы при пайке
18.8.3. Быстро закаленные припои
18.8.4. Флюсовая и бесфлюсовая пайка
18.8.5. Контактно-реактивная и реактивно-флюсовая пайка
18.9. Технологии физико-химических и радиационно-пучковых методов обработки материалов
18.9.1. Электрохимические способы обработки
18.9.2. Электроэрозионные способы обработки
18.9.3. Радиационно-пучковые технологии
18.9.4. Радиационно-пучковое модифицирование поверхности
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Глава 19. СТАБИЛИЗАЦИЯ СТРУКТУРНО-ФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ МАТЕРИАЛОВ
19.1. Проблема стабильности структурно-фазового состояния материалов
19.2. Движущие силы изменения структурно-фазового состояния
19.3. Основные механизмы изменения структурно-фазового состояния
19.4. Нестабильность СФС. вызванная изменением химической составляющей свободной энергии
19.4.1. Нестабильность, вызванная неравномерным распределением растворенных компонентов
19.4.2. Распад пересыщенного твердого раствора
19.5. Нестабильность структуры, обусловленная влиянием энергии деформации
19.5.1. Запасенная энергия холодной деформации
19.5.2. Механизмы накопления энергии деформации
19.5.3. Возврат
19.5.4. Рекристаллизация
19.6. Нестабильность структуры, вызванная влиянием поверхностей раздела
19.6.1. Поверхностная энергия и поверхностное натяжение
19.6.2. Процессы, контролируемые изменением поверхностной энергии
19.6.3. Стабильность волокнистых и пластинчатых структур
19.6.4. Изменение микро структуры под влиянием энергии междузеренных границ
19.7. Другие внешние причины нестабильности структурно-фазового состояния
19.8. Торможение и регулирование структурно-фазовых изменений
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Глава 20. АМОРФНЫЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СПЛАВЫ
20.1. Методы получения аморфных металлических сплавов
20.1.1. Скоростное затвердевание расплава
20.1.2. Локальное испарение
20.1.3. Изменение структуры в твердом состоянии
20.1.4. Аморфные осадки
20.2. Особенности аморфного состояния
20.3. Критическая скорость охлаждения расплава
20.4. Фнзико-химическне факторы формирования аморфного состояния
20.4.1. Приведенные температуры
20.4.2. Физико-химические свойства компонентов сплава
20.4.3. Влияние химической связи на аморфизацию сплавов
20.5. Классификация аморфных металлических сплавов
20.6. Бездиффузионное затвердевание расплава
20.7. Структура аморфных сплавов
20.7.1. Порядок в расположении атомов в АМС
20.7.2. Структура АМС
20.7.3. Модели структуры аморфных тел
20.7.4. Структурные дефекты в аморфных сплавах
20.8. Термическая стабильность аморфных сплавов
20.8.1. Структурная релаксация в аморфных сплавах
20.8.2. Кристаллизация аморфных сплавов
20.9. Механические свойства аморфных сплавов
20.9.1. Упругие характеристики
20.9.2. Прочность аморфных сплавов
20.9.3. Пластичность аморфных сплавов
20.9.4. Вязкость разрушения аморфных сплавов
20.9.5. Зависимость механических свойств от температуры и скорости деформации
20.9.6. Усталость аморфных сплавов
20.9.7. Механизмы деформации аморфных сплавов
20.10. Магнитные свойства аморфных сплавов
20.11. Электрические свойства аморфных сплавов
20.12. Химические свойства аморфных сплавов
20.13. Радиационная стойкость аморфных сплавов
20.14. Применение аморфных сплавов
20.15. Массивные аморфные сплавы
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Глава 21. НАНОСТРУКТУРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
21.1. Классификация наноматериалов
21.2. Свойства изолированных наночастиц
21.2.1. Структурные и фазовые превращения
21.2.2. Параметры решетки
21.2.3. Фононный спектр и теплоемкость
21.2.4. Температура плавления
21.2.5. Магнитные свойства
21.2.6. Оптические свойства
21.2.7. Реакционная способность
21.2.8. Механические свойства
21.3. Методы синтеза нанокристаллических порошков
21.4. Методы получения объемных наноматериалов
21.4.1. Консолидация нанопорошков
21.4.2. Кристаллизация аморфных сплавов
21.4.3. Метод интенсивной пластической деформации
21.5. Физико-механические свойства объемных наноматериалов
21.5.1. Модули упругости
21.5.2. Механические свойства наноматериалов
21.6. Применение наноматериалов
Контрольные вопросы
Список литературы
Глава 22. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
22.1. Материалы с особыми ядерно-физическими свойствами
22.1.1. Материалы с малым сечением захвата тепловых нейтронов
22.1.2. Материалы органов регулирования работы ядерных реакторов
22.1.3. Перспективные материалы органов регулирования
22.1.4. Выгорающие поглотители
22.1.5. Материалы - замедлители нейтронов
22.1.6. Материалы - отражатели нейтронов
22.1.7. Материалы защиты от излучения
22.2. Материалы с особыми электромагнитными свойствами
22.2.1. Магнитные материалы
22.2.2. Материалы с особыми электрическими свойствами
22.3. Материалы с высокими значениями твердости
22.3.1. Инструментальные стали
22.3.2. Твердые сплавы
22.3.3. Сверхтвердые материалы
22.4. Материалы с высокими значениями модуля упругости
22.4.1. Характеристики упругости твердого тела
22.4.2. Пружинные материалы
22.5. Материалы, склонные к пластичности
22.5.1. Явление сверхпластичности
22.5.2. Материалы со сверхпластичными свойствами и области их применения
22.6. Материалы с «интеллектом»
22.6.1. Особенности мартенситных превращений
22.6.2. Материалы с эффектом памяти формы
22.6.3. Область применения материалов с эффектом памяти формы
22.7. Материалы с особыми тентовыми и упругими свойствами
22.7.1. Сплавы с заданным значением температурного коэффициента линейного расширения
22.7.2. Сплавы с заданным температурным коэффициентом модуля упругости
22.7.3. Функциональные градиентные материалы
Контрольные вопросы
Список использованной литературы
Предметный указатель.