Чем занимается наука материаловедение
Материаловедение
Современная наука и техника развиваются очень динамично. Создаются новые технологии, различные средства автоматизации и механизации в самых разных отраслях индустрии для более повышения эффективности производства и улучшения условий получения индустриальной, сельскохозяйственной и социальной продукции. Очевидно, что для создания таких технических и технологических разработок и изделий необходимы надежные и высококачественные материалы, работа над поиском которых ведется непрерывно.
Для решения проблем поиска материалов с требуемыми свойствами и создана такая наука как материаловедение, которая изучает строение и свойства различных материалов.
Тем не менее, как состоявшаяся самостоятельная отрасль знаний наука материаловедение сформировалась лишь в ХIХ веке. Дальнейшее ее развитие неотъемлемо связано с получением новых высококачественных материалов, которые необходимы для создания продуктов более стойких в эксплуатации.
Развитие производства являлось следствием возрастающих потребностей в материалах у общества.
Теоретической основой материаловедения являются соответствующие разделы физики и химии, однако наука о материалах развивается в основном экспериментальным путем, поэтому ее смело можно назвать самостоятельной ветвью в широком спектре естественных наук.
Материаловедение является поистине интернациональной наукой, ее теоретические основы были заложены трудами ученых разных стран.
Неоценимый вклад в развитие Материаловедения внес американский ученый, основоположник физической химии Д. У. Гиббс (1839-1903 гг.), российский ученые Д. К. Чернов (1839-1921 г.г.), П. П. Аносов (1799-1851 г.г.), Д. И. Менделеев (1834-1914 г.г.), английский ученый Р. Аустен (1843-1902 г.г.), немецкий ученый А. Мартенс (1850-1914 г.г.) и другие видные деятели мировой науки.
XX век ознаменовался крупными достижениями в теории и практике материаловедения: были созданы высокопрочные материалы для деталей и инструментов, разработаны композиционные материалы, открыты сверхпроводники, применяющиеся в энергетике и других отраслях техники, открыты и использованы свойства полупроводников.
Одновременно совершенствовались способы упрочнения деталей термической и химико-термической обработкой. Огромное значение для развития отечественного материаловедения имели работы А.А. Бочвара, Г.В. Курдюмова, В.Д. Садовского и В.А. Каргина.
Материаловедение
Материаловедение — междисциплинарный раздел науки, изучающий изменения свойств материалов, как в твёрдом, так и в жидком состоянии в зависимости от некоторых факторов. К изучаемым свойствам относятся структура веществ, электронные, термические, химические, магнитные, оптические свойства этих веществ. Материаловедение можно отнести к тем разделам физики и химии, которые занимаются изучением свойств материалов. Кроме того, эта наука использует целый ряд методов, позволяющих исследовать структуру материалов. При изготовлении наукоёмких изделий в промышленности, особенно при работе с объектами микро- и наноразмеров необходимо детально знать характеристику, свойства и строение материалов. Решить эти задачи и призвана наука — материаловедение.
Знание структуры и свойств материалов приводит к созданию принципиально новых продуктов и даже отраслей индустрии. Однако и классические отрасли также широко используют знания, полученные учёными-материаловедами для нововведений, устранения проблем, расширения ассортимента продукции, повышения безопасности и понижения стоимости производства. Эти нововведения были сделаны для процессов литья, проката стали, сварки, роста кристаллов, приготовления тонких плёнок, обжига, дутья стекла и др.
Содержание
Направления исследований материаловедения
Разделы наук, на которых базируется материаловедение
Примечания
См. также
Ссылки
| Конструкционные строительные материалы | Бетон • Сталь • Древесина |
|---|---|
| Кровельные материалы | Толь • Рубероид • Черепица • Шифер |
| Отделочные материалы | Обои • Паркет • Линолеум |
| Облицовочные материалы | Облицовочный камень • Керамическая плитка |
| Природные строительные материалы | Природный камень • Песок • Пиломатериалы |
| Геометрическая оптика • Физическая оптика • Волновая оптика • Квантовая оптика • Нелинейная оптика • Теория испускания света • Теория взаимодействия света с веществом • Спектроскопия • Лазерная оптика • Фотометрия • Физиологическая оптика • Оптоэлектроника • Оптические приборы | |
| Смежные направления | Акустооптика • Кристаллооптика |
|---|---|
| Общая (физическая) акустика • Геометрическая акустика • Психоакустика • Биоакустика • Электроакустика • Гидроакустика • Ультразвуковая акустика • Квантовая акустика (акустоэлектроника) • Акустическая фонетика (Акустика речи) | |
| Прикладная акустика | Архитектурная акустика (Строительная акустика) • Аэроакустика • Музыкальная акустика • Акустика транспорта • Медицинская акустика • Цифровая акустика |
|---|---|
| Смежные направления | Акустооптика |
 |
 | Химический портал — мир химии, веществ и превращений на страницах Википедии. |
Полезное
Смотреть что такое «Материаловедение» в других словарях:
материаловедение — материаловедение … Орфографический словарь-справочник
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ — МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, материаловедения, мн. нет, ср. Наука о материалах (см. материал в 1 знач.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ — [рья ], я, ср. Наука о прочности и деформируемости материалов (в 1 знач.). | прил. материаловедческий, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
материаловедение — сущ., кол во синонимов: 7 • биоматериал (2) • керамика (18) • кристаллография (5) … Словарь синонимов
материаловедение — Наука о строении и св вах металлич. и неметаллич. (керамич., полимер., композиц. и др.) конструкц. материалов. Осн. задачи м.: установление законом, связей между составом, строением (включая дефекты строения) и св вами разных конструкц.… … Справочник технического переводчика
Материаловедение — – наука, изучающая и устанавливающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами современных машиностроительных материалов, а также о методах изменения этих свойств. [Энциклопедический словарь. 2009 г.] Рубрика термина: Общие термины … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ — я; ср. Наука о прочности и деформируемости материалов какой л. области производства. ◁ Материаловедческий, ая, ое. * * * МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, научная дисциплина, изучающая закономерности образования различных материалов… … Энциклопедический словарь
Материаловедение — наука, изучающая строение, свойства, ассортимент материалов и т. д. в какой л. области производства. Текстильное материаловедение наука о строении, свойствах и оценке качества текстильных материалов, т. е. материалов, которые состоят из… … Энциклопедия моды и одежды
Материаловедение — ср. 1. Научная дисциплина, изучающая материалы [материал I], используемые в какой либо области производства, деятельности. 2. Учебный предмет, содержащий теоретические основы данной дисциплины. 3. разг. Учебник, излагающий содержание данного… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой
Материаловедение
Общие сведения о материаловедении
Материаловедение, как естественную науку, можно отнести к тем разделам физики и химии, которые занимаются изучением свойств материалов. Для решения своих задач эта наука использует обширный арсенал методов и способов, позволяющих исследовать структуру материалов, анализировать их физико-химические свойства и динамику этих свойств во взаимосвязи с внешними воздействиями.
При изготовлении многих изделий промышленности необходимо детально знать характеристику, свойства и строение используемых при этом материалов. Такую информацию и призвана выявлять наука материаловедение.
Классификация природных и искусственных материалов
Все известные в природе материалы классифицируются по следующим типам: металлические, неметаллические и композиционные материалы.
Металлические материалы подразделяются на группы в соответствии с тем компонентом, который лежит в их основе. Материалы черной металлургии: сталь, чугуны, ферросплавы, сплавы, в которых основной компонент – железо.
Материалы цветной металлургии: алюминий, медь, цинк, свинец, никель, олово. Металлы и металлические сплавы составляют основу современной техники. В настоящее время металлы являются самым универсальным по применению классом материалов.
К неметаллическим материалам относят резину, стекло, керамику, пластические массы и другие подобные материалы, отличающиеся рядом физических и химических свойств от настоящих металлов.
Для того чтобы повысить качество и надежность многих изделий, особенно подверженных интенсивным внешним воздействиям со стороны окружающей среды, зачастую требуются новые материалы, обладающие необходимым спектром уникальных свойств. Для решения этих проблем применяются композиционные, полимерные, порошковые материалы.
Композиционные материалы являются составными материалами, в состав которых входят два и более материалов (например, стеклопластики).
Существует классификация материалов в зависимости от их структурных форм: листы, порошки, гранулы, волокна, профили и т. д.
Знание структуры и свойств материалов позволяет создавать принципиально новые разделы и даже отрасли индустрии. Классические отрасли промышленной индустрии также широко используют знания, полученные учеными-материаловедами для нововведений, устранения проблем, расширения ассортимента продукции, повышения безопасности и экономической эффективности производства.
Основные методы, используемые материаловедением при изучении свойств материалов:
материаловедение
Материаловедение изучает закономерности, определяющие строение и свойства материалов в зависимости от их состава и условий обработки, и является одной из основных дисциплин, определяющих подготовку инженеров-машиностроителей.
Несмотря на все более широкое использование неметаллических материалов, металлы и сплавы останутся и в ближайшем будущем основным конструкционным и инструментальным материалом. Поэтому на сайте основное внимание уделено металлам и сплавам.
В последнее время широкое применение нашли композиционные материалы на основе металлов, полимеров и керамики. Поэтому на сайте дано их подробное описание.
Теория термической обработки является частью металловедения. Главное в металловедении – это учение о связи между строением и технически важными свойствами металлов и сплавов. При нагреве их охлаждении изменяется структура металлического материала, что обусловливает изменение механических, физических и химических свойств и влияет на его поведение при обработке и эксплуатации.
Термическая обработка – процесс обработки изделий из металлов и сплавов путем теплового воздействия с целью изменения их структуры и свойств в заданном направлении.
Это воздействие может сочетаться также с химическим, деформационным, магнитным и другими воздействиями.
Термическая обработка – самый распространенный в современной технике способ изменения свойств металлов и сплавов. На металлургических и машиностроительных заводах термическая обработка является одним из важнейших звеньев технологического процесса производства полуфабрикатов и деталей машин. Термообработку применяют как промежуточную операцию для улучшения технологических свойств (обрабатываемости давлением, резанием и др. ) и как окончательную операцию для придания металлу и сплаву такого комплекса механических, физических и химических свойств, который обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики изделия. Чем ответственней конструкция, тем, как правило, больше в ней термически обработанных деталей. Теорию термической обработки составляет учение об изменениях строения и свойств металлов или сплавов при тепловом воздействии, не исчезающих после его прекращения.
Динамичное развитие и прогресс многих отраслей промышленности (особенно таких наукоемких, как ракетно-космическая, атомная энергетика и др. ) напрямую связаны с созданием новых материалов, сочетающих в себе высокие технико-эксплуатационные свойства с хорошей технологичностью их изготовления и низкой себестоимостью производства.
Композиционные материалы – это такие материалы, которые состоят из не менее двух разнородных материалов и обладают свойствами, отличными от свойств его составляющих.
Композиционные материалы и технологии их получения являются одним из наиболее наукоемких и многообещающих для практики секторов материаловедения.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Полезное
Смотреть что такое «МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ» в других словарях:
материаловедение — материаловедение … Орфографический словарь-справочник
Материаловедение — Материаловедение междисциплинарный раздел науки, изучающий изменения свойств материалов, как в твёрдом, так и в жидком состоянии в зависимости от некоторых факторов. К изучаемым свойствам относятся структура веществ, электронные,… … Википедия
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ — МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ, материаловедения, мн. нет, ср. Наука о материалах (см. материал в 1 знач.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ — [рья ], я, ср. Наука о прочности и деформируемости материалов (в 1 знач.). | прил. материаловедческий, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова
материаловедение — сущ., кол во синонимов: 7 • биоматериал (2) • керамика (18) • кристаллография (5) … Словарь синонимов
материаловедение — Наука о строении и св вах металлич. и неметаллич. (керамич., полимер., композиц. и др.) конструкц. материалов. Осн. задачи м.: установление законом, связей между составом, строением (включая дефекты строения) и св вами разных конструкц.… … Справочник технического переводчика
Материаловедение — – наука, изучающая и устанавливающая взаимосвязь между составом, строением и свойствами современных машиностроительных материалов, а также о методах изменения этих свойств. [Энциклопедический словарь. 2009 г.] Рубрика термина: Общие термины … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов
Материаловедение — наука, изучающая строение, свойства, ассортимент материалов и т. д. в какой л. области производства. Текстильное материаловедение наука о строении, свойствах и оценке качества текстильных материалов, т. е. материалов, которые состоят из… … Энциклопедия моды и одежды
Материаловедение — ср. 1. Научная дисциплина, изучающая материалы [материал I], используемые в какой либо области производства, деятельности. 2. Учебный предмет, содержащий теоретические основы данной дисциплины. 3. разг. Учебник, излагающий содержание данного… … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой