Материаловедение. Материалы - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Материаловедение. Материалы. Доклад-сообщение содержит 134 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

Описание слайда:

Слайд 2

Описание слайда:

Слайд 3

Описание слайда:

Слайд 4

Описание слайда:

Слайд 5

Описание слайда:

План лекции Введение Основные сведения о строении вещества Классификация электротехнических материалов Общие характеристики электротехнических материалов

Слайд 6

Описание слайда:

1. ВВЕДЕНИЕ Материаловедение - прикладная наука о связи состава, строения и свойств материалов. Теоретической основой материаловедения являются соответствующие разделы физики и химии. Материаловедение относится к числу основополагающих учебных дисциплин для студентов специальностей приборного и энергетического профиля. Это связано с тем, что применение и разработка новых материалов являются основой современного производства Целью изучения дисциплины «Электротехническое материаловедение» является формирование знаний и принципов использования электротехнических материалов в устройствах электротехники и электроэнергетики.

Слайд 7

Описание слайда:

1. ВВЕДЕНИЕ Задачей дисциплины является изучение современной классификации электротехнических материалов и взаимосвязи их основных характеристик со структурой и процессами, происходящими в них при воздействии электромагнитного поля, тепла, влажности, химически агрессивных сред и других технологических эксплуатационных факторов.

Слайд 8

Описание слайда:

1. ВВЕДЕНИЕ Перечень дисциплин, предшествующих изучению данной дисциплины: - химия; - физика; - математика; - электротехника.

Слайд 9

Описание слайда:

Слайд 10

Описание слайда:

Машиностроение

Слайд 11

Описание слайда:

Строительство

Слайд 12

Описание слайда:

Электротехника

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Строение вещества

Слайд 15

Описание слайда:

Строение вещества

Слайд 16

Описание слайда:

Виды связи

Слайд 17

Описание слайда:

Слайд 18

Описание слайда:

Типы кристаллических решеток кубическая объемно центрированная, ее имеют α-железо, хром, вольфрам, ванадий; кубическая гранецентрированная, ее имеют γ-железо, медь, алюминий; гексагональная, ее имеют бериллий, кадмий, магний и другие металлы.

Слайд 19

Описание слайда:

Виды связи

Слайд 20

Описание слайда:

Электрический заряд

Слайд 21

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов

Слайд 22

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Металлические изделия являются поликристаллами

Слайд 23

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Атомная плоскость (111) золота Изображение получено в сканирующем туннельном микроскопе

Слайд 24

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Кончик заостренной вольфрамовой иглы. Изображение в автоионном микроскопе. Отдельные атомы видны как светлые пятна. Граница зерна показана стрелками. Увеличение X 3 460 000

Слайд 25

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Силы притяжения и отталкивания Энергия связи при расстоянии уравновешены при расстоянии между атомами d0 минимальна между атомами d0

Слайд 26

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов

Слайд 27

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Кубическая объемно- центрированная решетка (ОЦК)

Слайд 28

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Кубическая гране- центрированная решетка (ГЦК)

Слайд 29

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Гексагональная плотноупакованная решетка (ГПУ)

Слайд 30

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов Плотная укладка атомов в металле (решетка ГПУ)

Слайд 31

Описание слайда:

Кристаллическое строение металлов кубическая объемно центрированная, ее имеют α-железо, хром, вольфрам, ванадий; кубическая гранецентрированная, ее имеют γ-железо, медь, алюминий; гексагональная, ее имеют бериллий, кадмий, магний и другие металлы.

Слайд 32

Описание слайда:

Атомиум в Брюсселе Это здание – гигантская модель объемно-центрированной решетки железа – главного металла цивилизации

Слайд 33

Описание слайда:

Кристаллографические плоскости и их индексация

Слайд 34

Описание слайда:

Слайд 35

Описание слайда:

Классификация конструкционных материалов Кривые нагрева и охлаждения: а) кристаллического вещества б) аморфного вещества (стекла)

Слайд 36

Описание слайда:

Взаимосвязь структуры и свойств Монокристалл Al2O3 прозрачен. Плотный поли- кристалл Al2O3 полупрозрачен. Пористый поли- кристалл Al2O3 совершенно непрозрачен.

Слайд 37

Описание слайда:

Взаимосвязь между структурой и свойствами

Слайд 38

Описание слайда:

Взаимосвязь основных понятий

Слайд 39

Описание слайда:

Слайд 40

Описание слайда:

Слайд 41

Описание слайда:

Зонная теория твердых тел

Слайд 42

Описание слайда:

Слайд 43

Описание слайда:

Слайд 44

Описание слайда:

Слайд 45

Описание слайда:

Слайд 46

Описание слайда:

Слайд 47

Описание слайда:

Слайд 48

Описание слайда:

Слайд 49

Описание слайда:

Слайд 50

Описание слайда:

Слайд 51

Описание слайда:

Металл – один из главных конструкционных материалов

Слайд 52

Описание слайда:

Добыча и обогащение железной руды

Слайд 53

Описание слайда:

Металлургический комплекс –производит разнообразные металлы

Слайд 54

Описание слайда:

Металлургия состоит из двух отраслей – черной и цветной

Слайд 55

Описание слайда:

Черная металлургия – производит сталь и ее сплавы.

Слайд 56

Описание слайда:

Сортаменты конструкционных марок стали

Слайд 57

Описание слайда:

Механические свойства проводниковых материалов.

Слайд 58

Описание слайда:

Слайд 59

Описание слайда:

Слайд 60

Описание слайда:

Слайд 61

Описание слайда:

Слайд 62

Описание слайда:

Слайд 63

Описание слайда:

Слайд 64

Описание слайда:

Слайд 65

Описание слайда:

Слайд 66

Описание слайда:

Слайд 67

Описание слайда:

Слайд 68

Описание слайда:

3.1.Прочность материала 3.1.Прочность материала Прочность материала - это способность материала сопротивляться разрушению под действием нагрузок. Материалы испытываются на сжатие, растяжение, изгиб, сдвиг, кручение, истирание, а также совокупность этих нагрузок. Прочность материалов характеризуется пределом прочности. Пределом прочности (МПа) называют напряжение, соответствующее нагрузке, вызывающей разрушение образца. Предел прочности определяют опытным путем, используя при этом гидравлические прессы или разрывные машины и стандартные образцы материала.

Слайд 69

Описание слайда:

Рис.3.1.Гидравлические стенды для испытания образцов Рис.3.1.Гидравлические стенды для испытания образцов

Слайд 70

Описание слайда:

Рис.3.2. Испытание образца оконного блока Рис.3.2. Испытание образца оконного блока

Слайд 71

Описание слайда:

Слайд 72

Описание слайда:

Слайд 73

Описание слайда:

К основным характеристикам предела прочности относятся : К основным характеристикам предела прочности относятся : разрушающее напряжение при растяжении σр. разрушающее напряжение при сжатии σс. разрушающее напряжение при статическом изгибе σи.

Слайд 74

Описание слайда:

3.2. Разрушающее напряжение при растяжении σр. Определяется на образцах определенной формы ( см. рис.3.4. ) Образец растягивают в специальной машине с гидравлическим приводом. При разрушении образца фиксируют разрушающее усилие Р На рисунке : 1 - образец. 2 - захваты.

Слайд 75

Описание слайда:

Разрушающее напряжение подсчитывают по формуле : Где : σр- разрушающее напряжение при разрыве ( Н /м2 ) Рр - разрушающее усилие при разрыве образца ( Н ). S - площадь поперечного сечения образца ( м2 ).

Слайд 76

Описание слайда:

Вид образцов при разрушении Вид образцов при разрушении

Слайд 77

Описание слайда:

3.3. Разрушающее напряжение при сжатии σс Определяется на образцах , имеющих форму цилиндра или куба. Обычно это цилиндр высотой 15 мм и диаметром 10 мм. Образец располагают между плитами испытательного пресса , к которым прикладывают сжимающую нагрузку до момента разрушения образца.

Слайд 78

Описание слайда:

Разрушающее напряжение вычисляют по формуле : Где : σ с - разрушаюшее напряжение при сжатии ( Н /м2 ) Рс - разрушающее усилие при сжатии образца ( Н ) S - площадь поперечного сечения образца ( м2 )

Слайд 79

Описание слайда:

Испытание бетона на сжатие. Испытание бетона на сжатие.

Слайд 80

Описание слайда:

разрушенные образцы разрушенные образцы

Слайд 81

Описание слайда:

3.4. Разрушающее напряжение при статическом изгибе σи Определяется на образцах, представляющих собой бруски прямоугольного сечения. Образец в испытательной машине свободно опирается на две стальные опоры. Изгибающее усилие прикладывается к сере- дине образца через стальной наконечник .

Слайд 82

Описание слайда:

Разрушающее напряжение изгиба определяется по формуле : Где: σи - напряжение при изгибе ( Н /м2 ) Р - разрушающее усилие при изгибе(Н) . L - расстояние между стальными опорами в испытательной машине ( м ). b - ширина образца ( м ). h - толщина образца ( м ). Для большинства материалов в качестве образца при меняют бруски сечением 10 на 15 мм. и длиной 120 мм.

Слайд 83

Описание слайда:

Разрушение металлизированного шланга при изгибе Разрушение металлизированного шланга при изгибе

Слайд 84

Описание слайда:

Действие разрушающих сил при изгибе кирпича Действие разрушающих сил при изгибе кирпича

Слайд 85

Описание слайда:

Испытания металлов на твердость.

Слайд 86

Описание слайда:

Испытание на твердость — простой и быстрый способ проверки прочности металлического материала в условиях сложно напряженного состояния. Испытание на твердость — простой и быстрый способ проверки прочности металлического материала в условиях сложно напряженного состояния. В производстве наиболее широко применяют метод Бринеля (вдавливание стального шарика), метод Роквелла (вдавливание алмазного конуса или стального шарика), метод Виккерса (вдавливание алмазной пирамиды), .

Слайд 87

Описание слайда:

9.1. Суть способа определения твердости методом Бринелля (твердость НВ) заключается в вдавливании стального закаленного шарика в испытуемый образец при заданной величине нагрузки. 9.1. Суть способа определения твердости методом Бринелля (твердость НВ) заключается в вдавливании стального закаленного шарика в испытуемый образец при заданной величине нагрузки. в поверхность испытуемого металла вдавливается под нагрузкой стальной шарик диаметром 10; 5 или 2,5 мм. Нагрузка Р принимается равной 3000, 1000, 750, 250 кГ. После окончания испытания определяют площадь отпечатка (лунки) от шарика и вычисляют отношение величины усилия, с которым вдавливался шарик, к площади отпечатка в испытуемом образце.

Слайд 88

Описание слайда:

Слайд 89

Описание слайда:

На практике используют таблицы перевода диаметра отпечатка в число твердости НВ. На практике используют таблицы перевода диаметра отпечатка в число твердости НВ. Данный способ определения твердости имеет ряд недостатков: отпечаток шарика повреждает поверхность изделия; сравнительно велико время измерения твердости; невозможно измерить, соизмеримую с твердостью шарика (шарик деформируется); затруднительно измерить твердость тонких и мелких изделий (происходит их деформация).

Слайд 90

Описание слайда:

9.2. При определении твердости методом Роквелла используется прибор, в котором индентор - твердый наконечник 6 (рис. 9.2.) под действием нагрузки проникает в поверхность испытуемого металла, но измеряется при этом не диаметр, а глубина отпечатка. 9.2. При определении твердости методом Роквелла используется прибор, в котором индентор - твердый наконечник 6 (рис. 9.2.) под действием нагрузки проникает в поверхность испытуемого металла, но измеряется при этом не диаметр, а глубина отпечатка. Прибор настольного типа, имеет индикатор 8 с тремя шкалами — А. В, С для отчета твердости соответственно в диапазонах 20... 50; 25... 100; 20...70 единиц шкалы.

Слайд 91

Описание слайда:

Слайд 92

Описание слайда:

За единицу твердости принята величина, соответствующая осевому перемещению индентора на 2 мкм. За единицу твердости принята величина, соответствующая осевому перемещению индентора на 2 мкм. При работе со шкалами А и С наконечником служит алмазный конус с углом 120° при вершине или конус из твердого сплава. Алмазный конус применяют при испытаниях твердых сплавов, а твердосплавный конус — для деталей неответственного назначения твердостью 20...50 единиц. При работе со шкалой В наконечником служит маленький стальной шарик диаметром 1,588 мм Шкала В предназначена для измерения твердости сравнительно мягких металлов.

Слайд 93

Описание слайда:

Твердость по Роквеллу обозначают символом НR с указанием шкалы твердости, которому предшествует числовое значение твердости из трех значащих цифр. Твердость по Роквеллу обозначают символом НR с указанием шкалы твердости, которому предшествует числовое значение твердости из трех значащих цифр. Например: 61,5 НRС - твердость по Роквеллу 61,5 единиц по шкале С при нагрузке 150 кгc, индентор - алмазный конус; 45 НRВ твердость по Роквеллу 45 единиц по шкале В при нагрузке 100 кгс, индентор - стальной шарик d - 3,588 мм.

Слайд 94

Описание слайда:

Слайд 95

Описание слайда:

9.3. При определении твердости способом Виккерса в качестве вдавливаемого в материал индентора используют четырехгранную алмазную пирамиду с углом при вершине 136°. 9.3. При определении твердости способом Виккерса в качестве вдавливаемого в материал индентора используют четырехгранную алмазную пирамиду с углом при вершине 136°. Метод Виккерса применяют при испытании твердости деталей малой толщины или тонких поверхностных слоев, имеющих высокую твердость. Число твердости по Виккерсу - это условное среднее удельное давление на поверхности отпечатка

Слайд 96

Описание слайда:

Слайд 97

Описание слайда:

Твердость по Виккерсу обозначается символом HV, причем единицы измерения опускаются. Стандартными условиями испытания по Виккерсу являются: нагрузка Р =30 кгс, время выдержки 10-15 с. Твердость по Виккерсу обозначается символом HV, причем единицы измерения опускаются. Стандартными условиями испытания по Виккерсу являются: нагрузка Р =30 кгс, время выдержки 10-15 с. Пример обозначения: 500 HV. Если условия испытания отличаются от стандартных, то в этом случае указывают нагрузку и время выдержки. Пример обозначения: 260 HV10/40, где 260 - твердость, полученная при нагрузке 10 кгс и выдержке 40 с.

Слайд 98

Описание слайда:

Цветные металлические материалы.

Слайд 99

Описание слайда:

Цветные металлы в промышленности

Слайд 100

Описание слайда:

Классификация цветных металлов Тяжелые (медь, свинец, олово, никель, цинк, ртуть, хром и т.д.) сырьевой фактор Легкие (алюминий, титан, магний, натрий, калий и т.д.) энергетический фактор Драгоценные (золото, серебро, платина)

Слайд 101

Описание слайда:

Значение России в цветной металлургии мира

Слайд 102

Описание слайда:

Авиастроение

Слайд 103

Описание слайда:

Кораблестроение

Слайд 104

Описание слайда:

Военная промышленность

Слайд 105

Описание слайда:

Слайд 106

Описание слайда:

Слайд 107

Описание слайда:

Слайд 108

Описание слайда:

Слайд 109

Описание слайда:

Электрический ток в металлических материалах.

Слайд 110

Описание слайда:

а) Электронная теория строения металлов Представление об электронной структуре атомов послужило основанием для классической теории строения металлов. Валентные электроны наружного слоя атома слабо связаны с ядром. а) Электронная теория строения металлов Представление об электронной структуре атомов послужило основанием для классической теории строения металлов. Валентные электроны наружного слоя атома слабо связаны с ядром.

Слайд 111

Описание слайда:

Электроны, потерявшие связь со своим ядром называются свободными. Электроны, потерявшие связь со своим ядром называются свободными. Атомы, потерявшие электроны из валентного слоя, становятся положительными ионами. Общий заряд свободных электронов в кристалле равен положительному заряду ионов, поэтому кристалл остается электрически нейтральным.

Слайд 112

Описание слайда:

б) Определение электрического тока. Если в металлах находится большое число свободных электронов, то при соединении металлического проводника с источником электрической энергии свободные электроны будут двигаться к положительному полюсу источника, а положительные ионы – к отрицательному полюсу источника.

Слайд 113

Описание слайда:

Слайд 114

Описание слайда:

Слайд 115

Описание слайда:

Слайд 116

Описание слайда:

Упорядоченное движение электрических зарядов называется электрическим током. Упорядоченное движение электрических зарядов называется электрическим током. Признаки, по которым легко судить о наличии тока: ток, проходя через растворы солей, щелочей, кислот, а также через расплавленные соли, разлагает их на составные части; проводник, по которому проходит электрический ток, нагревается; электрический ток, проходя по проводнику, создает вокруг него магнитное поле.

Слайд 117

Описание слайда:

в) Сила тока. Плотность тока. Силой тока называется величина численно равная отношению количества электрических зарядов q , прошедших через поперечное сечение проводника за время t .

Слайд 118

Описание слайда:

Плотностью тока называется отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника . Плотностью тока называется отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника .

Слайд 119

Описание слайда:

Чтобы обеспечить продвижение электрических зарядов вдоль электрической цепи, то есть создать электрический ток, необходима сила, которая бы двигала эти заряды. Чтобы обеспечить продвижение электрических зарядов вдоль электрической цепи, то есть создать электрический ток, необходима сила, которая бы двигала эти заряды.

Слайд 120

Описание слайда:

Эта сила действует внутри источника и называется электродвижущая сила (ЭДС). Эта сила действует внутри источника и называется электродвижущая сила (ЭДС). ЭДС численно равна разности потенциалов на полюсах источника.

Слайд 121

Описание слайда:

Слайд 122

Описание слайда:

Потенциалом  данной точки поля называется работа, которую затрачивает электрическое поле, когда оно перемещает положительную единицу заряда из данной точки поля в бесконечность. Потенциалом  данной точки поля называется работа, которую затрачивает электрическое поле, когда оно перемещает положительную единицу заряда из данной точки поля в бесконечность.

Слайд 123

Описание слайда:

Если переместить заряд из одной точки поля с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 , то необходимо совершить работу Если переместить заряд из одной точки поля с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2 , то необходимо совершить работу

Слайд 124

Описание слайда:

б) Разность потенциалов. б) Разность потенциалов. Практическое значение имеет не сам потенциал в точке, а изменение потенциала, которое не зависит от выбора нулевого уровня отсчета потенциала. Разность потенциалов называют также напряжением. Единица разности потенциалов – Вольт (В)

Слайд 125

Описание слайда:

Слайд 126

Описание слайда:

Слайд 127

Описание слайда:

Электрические конденсаторы.

Слайд 128

Описание слайда:

Диэлектрики Диэлектриками называются материалы, в которых нет свободных электрических зарядов.

Слайд 129

Описание слайда:

Электрические конденсаторы E

Слайд 130

Описание слайда:

а) Электроемкость а) Электроемкость Физическая величина, характеризующая способность двух проводников накапливать электрический заряд называется электроемкостью. На рисунках показано устройство, состоящее из двух пластин, разделенных диэлектриком и свернутых в спираль. При подаче на пластины напряжения U, на них накапливается электрический заряд, величина которого определяется формулой Коэффициент пропорциональности С называется электроемкостью

Слайд 131

Описание слайда:

Электроемкостью двух проводников называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним: Электроемкостью двух проводников называют отношение заряда одного из проводников к разности потенциалов между этим проводником и соседним: Единицей является - Фарад. Это очень большая величина. На практике применяются дольные единицы электроемкости 1 мкФ =10-6 Ф, 1пФ = 10-12 Ф.

Слайд 132

Описание слайда:

б) Емкость плоского конденсатора. Электроемкость конденсатора вычисляют по формуле Где:C – емкость конденсатора (Ф) ε – относительная диэлектрическая проницаемость диэлектрика ε 0 = 8,85∙ 10-12 Ф\м – электрическая постоянная. S – площадь пластин конденсатора. (м2) d – толщина диэлектрика (м)

Слайд 133

Описание слайда:

в) Энергия заряженного конденсатора Энергия заряда конденсатора определяется уравнением: Где: W - энергия заряженного конденсатора (Дж) С – емкость плоского конденсатора (Ф) U - напряжение на пластинах конденсатора (В) q – электрический заряд на пластинах конденсатора (Кл)