Доклад на тему современные материалы кратко

Обновлено: 05.07.2024

§ 24. Современные технологии обработки материалов

Создание новых технологий всегда связано, с одной стороны, с возникновением у людей новых потребностей, а с другой стороны, с уровнем развития науки, который даёт возможность развивать технику. Например, бурное развитие техники в конце XX в. требовало использования всё большей энергии, а успехи атомной и ядерной физики XX в. открыли возможность для появления новых источников энергии. В результате с середины XX в. началось строительство атомных электростанций.

Какие промышленные предприятия есть в вашем регионе? Что они производят? Люди каких профессий на них работают?

Для обеспечения человечества необходимыми продуктами труда: изделиями и энергией – используются сложные технологические системы, входящие в промышленные предприятия, которые образуют промышленность страны.

Для работы промышленности необходимо использовать специальные знания, которые называются промышленными технологиями . Наиболее важными промышленными технологиями являются следующие.

Технологии металлургии включают в себя знания о процессах получения металлов и сплавов из руд и других материалов, а также о процессах, связанных с изменениями состава и свойств металлических материалов (рис.1). Разновидностями технологий металлургии являются технологии получения стали, меди, бронзы.

https://i2.wp.com/1001student.ru/wp-content/uploads/2018/09/0_b6f91_41234a4f_XXL.jpg

Рис.1. Использование технологий металлургии:

а – добыча железной руды; б – процесс литья алюминия

Машиностроительные технологии включают разработку процессов конструирования и производства различных машин, приборов, проектирования машиностроительных заводов и организации производства на них (рис. 2).

https://for.ge/uploads/images/1592398262_188278.jpg
https://hevcars.com.ua/wp-content/uploads/2019/12/audi-e-tron-batteries-hevcars-3.jpg

Рис. 2. Использование машиностроительных технологий:

а – сборочный конвейер на автомобильном заводе;

б – автоматическая линия на машиностроительном заводе

Энергетические технологии – технологии производства, передачи и использования различных видов энергии, в первую очередь электрической. Современная техника позволяет осваивать новые, поистине неисчерпаемые источники энергии: солнечной, ветровой, энергии морских и океанских приливов и отливов (рис. 3).

https://experience-ireland.s3.amazonaws.com/thumbs2/1dc1dd2c-b03f-11e4-8c69-22000ad04020.800x600.jpg

Рис. 3. Использование энергетических технологий:

а – Красноярская гидроэлектростанция;

б – линии электропередачи

Биотехнологии – технологии использования живых организмов или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также создания живых организмов с необходимыми свойствами (рис. 4). Всемирная известность к шотландскому ученому, обладателю докторских степеней в медицине, биологии и генетике сэру Иэну Уилмуту пришла в 1997 году – с явлением миру первого в мире клонированного из взрослой клетки животного, которое окрестили овечкой Долли. Эксперимент команды исследователей под его руководством доказал, что для создания копий животных – их клонов могут быть использованы не только половые или стволовые, но также соматические клетки, то есть обычные. Биотехнологии с давних пор используются, например, для получения молочных продуктов.

https://www.patrasevents.gr/imgsrv/f/full/1385394.jpg

Рис. 4. Использование биотехнологий: первое клонированное животное – овечка Долли с сэром Иэн Уилмут

Биотехнологии используются в медицине для создания новых лекарств. Так, первый антибиотик — пенициллин — был создан в 1928 г. британским учёным Александром Флемингом (1881—1955) на основе продуктов жизнедеятельности плесневых грибов. До этого открытия десятки тысяч людей умирали от болезней, которые сейчас успешно лечат антибиотиками.

Технологии производства продуктов питания – технологии, связанные с производством, обработкой продуктов сельского хозяйства и получения из них продуктов, пригодных для питания человека (рис. 5).

https://airsprings.com.au/wp-content/uploads/2016/12/icecream-machine.jpg
https://zeny.osobnosti.cz/wp-content/uploads/2019/01/011.jpg

Рис. 5. Использование технологий производства продуктов питания:

а – линия по производству мороженного;

б – производство кондитерских изделий

Космические технологии – технологии, связанные с запуском объектов или живых существ в космос, спуском на Землю и с непосредственной работой в космосе. Эти технологии используются при создании космической техники.

Космической техникой являются все космические аппараты, в том числе спутники, космические телескопы, межпланетные автоматические станции, орбитальные станции, а также оборудование, которое на них расположено (рис. 6). Ракеты-носители, спускаемые аппараты и прочая техника, обеспечивающая работу космических аппаратов, но постоянно не работающая в космосе, также относится к космической технике. В конце XX в. началось промышленное освоение космоса. Кроме использования привычных уже спутников связи, сейчас на космических станциях при меняют уникальные биотехнологии, выращивают кристаллы. Учёные и инженеры изучают возможности строительства космических электростанций и промышленного освоения Луны для добычи на ней сырья, например железа, алюминия, титана, а также гелия, который может использоваться как топливо для перспективных атомных электростанций.

https://teletype.in/files/5b/12/5b1299ad-0d05-410e-8b3f-f7c6d569794a.jpg
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/08/%D0%A6%D0%9A%D0%A1_%D0%94%D1%83%D0%B1%D0%BD%D0%B0_%D0%93%D0%9F%D0%9A%D0%A1_-2.jpg/800px-%D0%A6%D0%9A%D0%A1_%D0%94%D1%83%D0%B1%D0%BD%D0%B0_%D0%93%D0%9F%D0%9A%D0%A1_-2.jpg

Рис. 6. Космические технологии:

а – Международная космическая станция;

Электрофизические и электрохимические методы

Под электрофизическими и электрохимическими методами размерной обработки понимается совокупность электрических, электрохимических, электромагнитных и ядерных процессов воздействия на твердое тело для придания ему заданной формы и размеров. Эти процессы действуют в различных сочетаниях с тепловыми, механическими и химическими процессами.

Электрофизические и электрохимические методы используются для формообразования поверхностей заготовок из труднообрабатываемых материалов (весьма вязких, твердых и очень твердых, керамических, металлокерамических) и позволяют обрабатывать сложные фасонные внешние и внутренние поверхности, отверстия малых диаметров и т. д.

Эти методы можно разделить на 6 групп:

  • электроэрозионные,
  • лучевые,
  • ультразвуковые
  • электрохимические,
  • плазменная обработка,
  • формование в магнитном поле.
  1. Электроэрозионные методы обработки применяют для всех токопроводящих материалов. Эти методы основаны на явлении электрической эрозии, т.е. разрушение поверхности электродов электрическим разрядом, проходящим между ними. Разрушение материала происходит путем его плавления с последующим выбросом из рабочей зоны в виде парожидкостной смеси. Основными методами электроэрозионной обработки являются электроискровая и анодно-механическая. Для этих методов характерны наличие жидкой диэлектрической среды между электродами и подачи энергии в форме импульсов. Жидкая среда повышает эффективность разрушения металла и является средством эвакуации продуктов эрозии из зоны обработки.

Электроэрозионный метод обработки токопроводящих металлов и сплавов основан на использовании преобразуемой в теплоту энергии импульсных электрических разрядов, возбуждаемых между инструментом и изделием. В зависимости от вида электрического разряда (искра, дуга), параметров импульсов тока, напряжения и других условий электроэрозионная обработка подразделяется на электроискровую, электроимпульсную, электроконтактную и анодо-механическую. Каждой разновидности электроэрозионной обработки свойственны определенные технологические характеристики, оборудование и область промышленного применения.

При электроискровом метоле обработки применяют импульсы длительностью 20…200 мкс. Электрическая эрозия проявляется наиболее интенсивно, если межэлектродное пространство заполнено диэлектрической жидкостью. В качестве такой жидкости используют керосин, минеральное масло, водные растворы электролитов и дистиллированную воду.

  1. Лучевой метод обработки, к которому относится обработка световым, электронным и ионным лучами, используют для обработки токопроводящих материалов и диэлектриков. Они основаны на съеме материала при воздействии на него сфокусированными лучами с высокой плотностью энергии. Съем материала осуществляется преобразованием этой энергии непосредственно в зоне обработке в теплоту.

Высокая плотность энергии сфокусированного электронного луча так же, как и светового луча лазера, позволяет проводить размерную обработку за счет нагрева и испарения материала с узколокального участка. Для этих методов характерна практическая независимость обрабатываемости материала от механических характеристик, поэтому как металлы, так и неметаллические материалы (магнитные материалы, керамика, полупроводниковые материалы, легированные стали и ферриты, твердые сплавы, корунд и т.д.) обрабатываются одинаково успешно.

Возможность точного дозирования энергии луча позволяет осуществлять широкий круг технологических процессов от местной термообработки, ионной очистки и сварки до механической обработки. В ряде случаев, когда для обработки особо миниатюрных деталей изготовление инструмента практически неосуществимо (например, для отверстий диаметром 5…10ики), лучевая обработка является единственно возможной.

  1. Ультразвуковой метод обработки заключается в механическом воздействии на материал. Он назван ультразвуковым благодаря тому, что частота ударов соответствует диапазону неслышимых звуков, т.е. выше 16 кГц. Ультразвуковым методом можно обрабатывать твердые и хрупкие материалы, частицы которых могут, как бы выкалываться при ударе.

Широко используют ультразвуковую очистку деталей. Ультразвуковые колебания, накладываемые на жидкость для очистки деталей, особенно малогабаритных и имеющих сложную конфигурацию, резко повышают скорость и качество очистки.

Для пайки алюминия и его сплавов применяют способ удаления окисленной пленки, основанный на ее механическом разрушении интенсивными ультразвуковыми колебаниями. При этом осуществляется процесс ультразвукового лужения. Сущность явлений, происходящих при ультразвуковом лужении, заключается в следующем. Излучаемые рабочей частью паяльника знакопеременные упругие колебания частотой 16…22 кГц вызывают периодические растяжения и сжатия частиц жидкого припоя. В результате чего образуются кавитационные процессы в расплавленном припое. При этом возникают большие ударные импульсы, воздействующие на жидкий припой и поверхность облуживаемых деталей и вызывающие разрушение окисной пленки. Раздробленные частицы окисной пленки, обладают меньшей плотностью, всплывают на поверхность припоя, и он беспрепятственно облуживает очищенную поверхность металла.

Процесс ультразвукового лужения позволяет облудить всю обрабатываемую поверхность, с которой сняты окисные пленки, в то время как при механическом удалении окисной пленки обслуживаются только отдельные зачищенные места поверхности.

  1. Электрохимические методы обработки материалов основаны на преобразовании электрической энергии в энергию химических связей, на превращении материала заготовки в легко удаляемые из зоны обработки химические соединения (анодное растворение). Электрохимическая обработка имеет две разновидности: обработка в среде проточного электрона и электроабразивная. В последнем случае происходит комбинированный электрохимический и механический съем металла.
  2. Плазмой называют ионизированный газ, перешедший в это состояние результате нагрева до очень высокой температуры или в следствии столкновении частиц газа с быстрыми электронами (в газовом разряде). При этом молекулы распадаются на атомы, от которых отрываются электроны и возникают ионы. Последние ионизируют газ и делают его электропроводным. Однако не всякий ионизированный газ можно назвать плазмой. Необходимым условие существования плазмы является ее электрическая квазинейтральность, т.е. она должна содержать в единице объема примерно равное количество электронов и положительно заряженных ионов. Наряду с ними в плазме может находиться некоторое количество неионизированных атомов или молекул.

На плазму могут воздействовать магнитные и электрические поля.

Внешнее магнитное поле позволяет сжимать струю плазмы, а также управлять ею (отклонять, фокусировать).

Большая степень ионизации обуславливает высокую температуру газоразрядной плазмы которая может достигать 5000˚С и выше. Свойство плазмы можно изменять путем применения различных газов (азота, карбона, водорода, гелия и др.).

Основным методом получения плазмы для технологических целей является пропускание струи сжатого газа через пламя электрической дуги. Современные плазменные горелки делят на горелки прямого действия (с внешней дугою) и косвенного действия (с внутренней дугой).

В качестве рабочего газа наиболее часто используют аргон, который ионизируется. Напряжение зажигания и рабочее напряжение при этом не большие и электрическая дуга получается стабильной и инертной. При использовании в качестве рабочего газа гелия скорость истечения при t=10000…15000˚С приблизительно равна звуковой. Плазменная грелка рассматриваемого типа потребляет мощность 50кВт и создает концентрацию мощности плотностью 3мВт/дм 2 .

Обычно промышленные технологии состоят из нескольких частей, которые называются производственными технологиями . Например, на электростанциях получают электрическую энергию. Для этого используют технологии производства электроэнергии. С помощью линий электропередачи электроэнергия передаётся потребителям. При этом используют технологии передачи электроэнергии. Затем электроэнергия может использоваться для освещения и обогрева помещений. Здесь применяются технологии использования электроэнергии. Таким образом, промышленные энергетические технологии состоят из следующих производственных технологий: производства, передачи и использования электроэнергии.

Основные понятия и термины:

промышленные технологии, производственные технологии, технологии металлургии, машиностроительные технологии, энергетические технологии, биотехнологии, технологии производства продуктов питания, космические технологии; электрофизические и электрохимические методы: электроэрозионные, лучевые, ультразвуковые, электрохимические, плазменная обработка.

? Вопросы и задания

1. Какие промышленные технологии вам известны?

2. Что включают в себя технологии металлургии?

3. Чем отличаются промышленные технологии от производственных технологий? Приведите примеры.

Найдите в Интернете примеры использования биотехнологий и проанализируйте их влияние на окружающую среду.

Поиск информации в Интернете о современных технологиях обработки материалов: ультразвуковая резка и ультразвуковая сварка; лазерное легирование, лазерная сварка, лазерная гравировка; плазменная наплавка и сварка, плазменное бурение горных пород .

Найдите в Интернете информацию о предприятиях вашего региона и профессиях людей, которые на них работают. Составьте таблицу.

Таблица. Предприятия моего региона

Новые материалы и технологии появляются сегодня едва ли не каждый день. Какие-то вызывают лишь улыбку, а какие-то способны изменить мир. В этой статье мы собрали 10 разработок последних лет, которые наглядно доказали нам, что невозможное — возможно

Самовосстанавливающийся бетон

Бетон — материал, без которого не обходится, наверное, ни одна стройка. Он обладает огромной прочностью и способностью выдерживать колоссальные нагрузки. Но под воздействием влаги, ветра и других внешних факторов монолит постепенно разрушается. Казалось бы, решить эту проблему невозможно. Но специалисты из Голландии разработали удивительную технологию, благодаря которой бетон восстанавливаться без участия человека. Он в буквальном смысле реставрирует сам себя.

Как это работает? В состав бетона вводят молочнокислый кальций, а потом заселяют его живыми бактериями, которые питаются этой добавкой. Перерабатывая ее в известняк, эти микроорганизмы заделывают трещины и каверны. Пока эта разработка еще не получила широкого распространения, но возможно, в будущем она совершит революцию в строительстве, позволив отказаться от ремонтных работ.

Стеклянная черепица

Продукт, изготовленный швейцарской компанией SolTech Energy, способен удивить даже взыскательного архитектора. Стеклянная черепица станет прекрасным украшением дома, но есть от ее использования и реальная польза. Этот материал способен накапливать солнечную энергию, благодаря чему даже ночью поверхность крыши остается теплой. А значит, на ней не собирается снег. Подходит ли такое решение для северных регионов — вопрос спорный. Но в странах с умеренным климатом стеклянная черепица показывает себя наилучшим образом.

По прочности стеклянная черепица не уступает керамической. И хорошо с ней комбинируется, так как совпадает по размерам, толщине и форме

При укладке под черепицу подстилают полотно из черного нейлона. Когда солнце нагревает стеклянную поверхность, нагревается и воздух под ней. И эту энергию можно использовать не только для обогрева крыши, но и для других нужд. Так, если проложить под кровлей трубы и пустить по ним воду, система станет дополнительным источником тепла для мансарды.

Смарт-стекло

Токопроводящий бетон

Попытки сделать бетон токопроводящим предпринимались давно, но заметных успехов в этой области удалось достичь лишь недавно. Уникальная разработка под названием Shotcrete принадлежит ученым университета Небраски. Используя особый минерал (магнетит), а также добавки из металлической и углеродной пыли, специалисты придали бетону новые полезные свойства. Теперь он может не только отражать, но и поглощать электромагнитное излучение.


Светопрозрачный бетон

Светопрозрачный бетон — звучит, как нечто взаимоисключающее. Но, как ни удивительно, такой продукт существует. Материал пронизывают оптоволоконные нити, способные пропускать свет и при этом выдерживающие довольно большие нагрузки.

Разработчики утверждают, что светопрозрачный бетон можно использовать в самых разных сферах — при возведении стен с подсветкой, строительстве бассейнов и создании ландшафтных композиций. Материал отличается высокой прочностью на сжатие — от 70 МПа, а его водопоглощение не превышает 1%.

Сегодня светопрозрачный бетон стоит довольно дорого — плита площадью 2 м² толщиной 2 м обойдется в 15 000 руб. Но в дальнейшем планируются удешевление.

Гибкая керамическая плитка

Еще одно противоречивое словосочетание — гибкая керамическая плитка. Речь идет о композитном изделии под названием Flexi Clay. Он изготавливается из традиционной глины, в которую замешивают пластификатор, придающий изделию эластичность. А для армирования служит прочное стекловолокно.

Размеры плитки варьируются от 253×40 до 2400×1200 мм. Толщина же составляет 2-4 мм. Внешне материал не отличается от обычной жесткой облицовки. Новинку можно использовать как для внутренней, так и для внешней отделки. Средний срок службы составляет 20 лет.

Гибкую плитку можно изгибать под прямым углом, не опасаясь растрескивания. Но для ее укладки необходимо использовать особопрочный клей


Деревянные гвозди

Металлический гвоздь, известный нам с древнейших времен, прекрасно справляется со своими задачами. Но назвать его идеалом нельзя. Проблемы возникают при необходимости разобрать деревянную конструкцию. Приходится тратить много времени и сил на выдергивание крепежных элементов, которые часто гнутся и застревают намертво. Есть и еще одна неприятность — железные гвозди подвержены коррозии. Ржавея, они не только разрушаются сами, ослабляя соединение, но и оставляют на поверхности доски неряшливые рыжие пятна.

Изобретение Beck Fastener Group решает все вопросы разом. Это гвозди из. дерева, точнее, массива бука. При разборе деревянной конструкции их не нужно выдергивать — можно просто распилить или сломать. И конечно же, ни о какой коррозии не может быть и речи.

Деревянные гвозди забивают при помощи пневматического пистолета. Предварительное засверливание не требуется

Крепежные элементы, получившие название LignoLoc, имеют диаметр 3,7 мм и длину от 50 до 65 мм. Стоит отметить, что по прочности деревянные гвозди уступают металлическим. Использовать их в капитальном строительстве нельзя. Но они прекрасно подходят для внутренней отделки, а также могут пригодиться при изготовлении мебели.

Самый теплый кирпич

Хвойные панели

Этот материал появился благодаря тенденции к использованию экологически чистых продуктов. Сырьем для него служит спрессованная еловая хвоя. В качестве связующего выступает содержащаяся в иглах клейкая смола. Никакие другие химические вещества в производстве не задействованы. В результате получается листовой материал, который используют в качестве подложки под ламинат и паркетную доску.

Размер хвойных панелей — 590 × 850 мм, толщина же может составлять 3-7 мм. На пол их укладывают по диагонали, встык, и фиксируют скотчем, чтобы предотвратить расползание.

Хвойный агломерат хорошо сохраняет тепло, но не отличается высокой прочностью. Кроме того, во влажной среде он может покрываться плесенью

Гибкое дерево

Это словосочетание не следует понимать буквально. Сделать древесный массив по-настоящему гибким пока еще не удалось. Зато удалось найти элегантное компромиссное решение, наклеив треугольные деревянные дощечки на полимерную сетку. В результате получились своего рода обои, которыми можно отделывать криволинейные поверхности — ниши, колонны, арки и проч.

Отделочный материал под названием Wood-Skin выпускается в панелях размером 2500 x 1250 см и 3050 × 1525 см. Толщина варьируется в диапазоне от 3 до 30 мм. Лицевая поверхность плитки может быть выполнена из различных видов шпона, а также керамики, металла, пластики и даже камня. Но наибольшей популярностью пользуется, конечно же, дерево.

Новые материалы, как правило, обладают и новыми свойствами. В этой статье мы разберем пять свойств материалов, которые кажутся фантастическими.

Способность затвердевать при ударе

Все стандартные материалы ведут себя при приложении нагрузки примерно одинаково. Они деформируются, пока не наступит разрушение. Больше нагрузка - больше деформация. Однако, новая группа материалов, используемая для активной защиты (например, ди-три-о) способны просто поразить вас.

Рассмотрим Ди-три-о. Материал легко деформируется и сохраняет пластичность до тех пор, пока скорость приложения нагрузки и её сила не возрастают.

В случае быстрого приложения нагрузки материал резко затвердевает, а энергия от удара рассеивается внутри материала и не повреждает защищаемый объект. Например, если ударить по пальцу с такой защитой молотком, то энергия удара моментально рассеется и израсходуется на затвердевание защиты, а палец не пострадает.

Сам по себе материал - это полимер или, правильнее сказать, коллоидная полимерная система, в составе которой есть секретный ингредиент.

Сущность эффекта основана на специфике поведения дилатантной неньютоновской жидкости . Это материалы, у которых вязкость возрастает при увеличении скорости деформации сдвига. Почему неньютоновская? Потому что всё должно быть наоборот.

Дилатантный эффект наблюдается в материалах, у которых плотно расположенные частички перемешаны с жидкостью, заполняющей пространство между ними. При низких скоростях сдвига слоёв материала друг относительно друга жидкость действует как смазка и материал мягкий. При высоких скоростях жидкость не успевает заполнить свободное пространство между частицами, и поэтому трение между частицами сильно возрастает, а структуру расклинивает.

Ди-Три-О - это не единственный пример использования, есть и другие виды активной защиты. Сам ди-три-о прменяется для изготовления мотозащиты и других видов спортивной защиты.

Способность быть невидимыми

Метаматериалы - это очень интересный и новый подход к построению композита. Если традиционно принято считать, что свойства материала определяют структура и химический состав, то тут основную роль играет структура. Не столь важно из чего состоит материал, а важна его структура и упорядочивание. Важно отметить, что это целая группа материалов с программируемыми свойствами.

Метаматериалы получаются искусственной модификацией внедряемых в них элементов. Изменение структуры осуществляется на наноуровне, что дает возможность менять размеры, формы и периоды решетки атома, а также иные параметры материала.

Благодаря этому возможно получить совершенно невероятные свойства. В природе такие свойства кажутся невозможными. Например, отрицательный показатель преломления. А значит защищаемый ими объект может стать практически невидимым, волны будут просто огибать метаматериал. Получился плаще-невидимка.

Способность иметь красивейшие кристаллы

Тут никаких супер-свойств, в целом-то, и нет. Но зато есть красивейшая форма кристаллов, которые после образования оксидной пленки переливаются всеми цветами радуги. Висмут очень широко используется в промышленности и хозяйстве, но всегда в сплаве с другим металлом или после специальных технических процессов. Это весьма редкий и рассеянный в природе элемент. Форма кристалла обусловлена его природными особенностями.

Способность к регенерации

До сих пор подобные материалы казались больше фантастикой и те, кто помнят жидкого терминатора из фильма терминатор 2, наверняка отметили для себя его нереальную возможность к самовосстановлению. Но теперь возможность к восстановлению кажется куда более реальной.

Появился целый класс материалов, способных к регенерации. Подходов к реализации этой идеи тоже много. Одна из них предполагает создание композита, внутри которого расположены поры с “залечивающим” повреждения веществом. Такой подход имеет недостаток в том, что количество капсул с веществом имеет ограниченное число применений. Они попросту кончатся.

Удобно использовать в качестве такого залечивающего агента окружающую среду. Существует материал, способный регенерировать, извлекая строительный материал из воздуха, а точнее, из углекислого газа.

Есть и более перспективные подходы. Исходя из них, материал заживляет повреждения вследствие активного взаимодействия его внутренних слоев и их притяжения. Получается эффект заживления. Т.е. материал чинит себя сам.

Способность утолщаться при растяжении

Аукстетики - это материалы, которые имеют отрицательный коэффициент пуансона. Это значит, что при удлинении они не утоняются, а становятся толще в направлении перпендикулярном приложенной силе, что не соответствует обычному положению дел. Кстати говоря, это тоже метаматериалы.

Это происходит из-за шарнирно-подобной структуры ауксетиков, которая деформируется при растяжении. Такое свойство может обусловливаться свойствами отдельных молекул или определяться структурными особенностями материала на макроскопическом уровне.

Считается, что первым необычные материалы описал физик Вольдемар Фойгт сто лет назад. Правда, тогда к нему никто не прислушался, а находить ауксетики начали лишь в 80-х годах прошлого века.

От материалов этого типа ожидаются хорошие механические свойства, такие как значительное поглощение механической энергии и высокое сопротивление разрушению.

Область применения практически безгранична. Например, если сделать из такого материала самую обычную заклепку, то при растяжении она будет не становиться толще, а толстеть. Значит соединение не будет расшатываться. Даже пробку для обычной бутылки можно сделать из этого материала, что сделает её почти не извлекаемой.

Отделочные материалы – это материалы в строительстве, применяемые для повышения эксплуатационных и декоративных качеств зданий и сооружений, а так же для защиты строительных конструкций от атмосферных и других воздействий. В современном строительстве к основным отделочным материалам относят: отделочные растворы и бетоны, природные и искусственные каменные материалы, отделочную керамику, материалы и изделия на основе древесины, бумаги, стекла, пластмасс, металлов, лакокрасочные материалы.

Содержание
Вложенные файлы: 1 файл

Сов. тенденции соверш. зданий.docx

ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

По дисциплине: Современные тенденции совершенствования зданий.

Тема: Современные отделочные материалы.

Студентки

Преподаватель:

Курс: Шифр:

Омск 2013

  1. Введение……………………………………………………… ……………3
  2. Обои………………………………………………….……………… ……. 6
  3. Облицовочные панели…………………………………….…………….8
  4. Искусственный камень……………………………………………………10
  5. Агломерированные покрытия…………………………………………….12
  6. Мозаика…………………………………………………………… ……….16
  7. Заключение…………………………………………………… …………. 19
  8. Список литературы…………………………………………………… …..20

Введение

Отделочные материалы – это материалы в строительстве, применяемые для повышения эксплуатационных и декоративных качеств зданий и сооружений, а так же для защиты строительных конструкций от атмосферных и других воздействий. В современном строительстве к основным отделочным материалам относят: отделочные растворы и бетоны, природные и искусственные каменные материалы, отделочную керамику, материалы и изделия на основе древесины, бумаги, стекла, пластмасс, металлов, лакокрасочные материалы.

Отделочные материалы обычно предназначаются для внутренней или наружной отделки. Некоторые материалы используются как во внутренних, так и наружных отделочных работах. Особую группу составляют материалы и изделия для покрытия полов, которые должны отвечать ряду требований. К отделочным материалам так же относят некоторые акустические материалы, используемые одновременно в качестве звукопоглощающих покрытий и для декоративной отделки интерьеров зрелищных сооружений (театры, концертные залы, кинотеатры и др.)

В зависимости от назначения отделочные материалы условно подразделяют на собственно отделочные материалы, применяемые в основном для создания декоративных и защитных покрытий (лаки, краски, обои, пленки, полимерные, линолеум и т. Д.) и конструктивно-отделочные, выполняющие помимо указанных также функцию ограждающих конструкций, являясь составной частью последних (декоративный бетон, лицевой кирпич, стеклоблоки, стеклопрофили и т. п.)

Большую группу среди отделочных материалов составляют облицовочные материалы и изделия, выпускаемые в виде листов, плит и плиток (например, асбестоцементные облицовочные листы, стемалит, керамические мозаичные плиты и плитки, декоративный бумажно-слоистый пластик и др.) и отличающиеся, как правило, высокими эксплуатационными и архитектурно-декоративными качествами.

Традиционные отделочные материалы – природный камень, обладающий долговечностью и красивым внешним видом. Для получения облицовочных изделий используют граниты, сиениты, габбро, известняки, мраморы, кварциты и др. горные породы. Отделочные материалы из природного камня применяют для наружной и внутренней облицовки стен и для устройства покрытий полов преимущественно общественных зданий и сооружений (театры, гостиницы, станции метрополитена и т. п.). Природные каменные материалы используют также в виде декоративного щебня для отделки поверхностей бетонных и железобетонных деталей и элементов.

Среди искусственных каменных отделочных материалов наибольшее распространение получили керамические материалы (отделочная керамика), широко применяемые в жилых и общественных зданиях как для наружной отделки (лицевой кирпич, фасадные плиты и плитки, декоративные вставки и др.), так и для внутренней (глазурованная облицовочная плитка для покрытий полов и др.).

Отделочные материалы из стекла, обладающие богатой цветовой гаммой, высокими эксплуатационными качествами и долговечностью, используются преимущественно для наружной отделки общественных зданий и сооружений( витринное стекло, витражи, стемалит, стеклоблоки, марболит, стеклопрофилит, стекломозаика и др.).

Весьма эффективны в качестве отделочных материалов декоративные бетоны и растворы. Декоративный эффект этих материалов достигается использованием цветных цементов и заполнителей, получаемых при дроблении различных пород природного камня, фактурной обработкой лицевых поверхностей изделий (например, крупных блоков и панелей) в процессе их формирования или после затвердевания бетона. Декоративные бетоны и растворы широко применяются в заводской отделке конструкций полносборных зданий. Получает распространение облицовка стен крупноразмерными листами сухой штукатурки на основе гипсокартона или асбестоцемента.

Металлы, обладающие высокими отделочно-декоративными свойствами, вследствие своей значительной стоимости в современном строительстве применяются главным образом для облицовки уникальных зданий и сооружений. В качестве отделочных материалов используют листы и фасонные изделия из меди и её сплавов, нержавеющей стали, титана; особенно перспективны алюминиевые сплавы, в том числе с цветной (анодированной) поверхностью. В массовом строительстве металлы используются в основном в виде мелких изделий (фурнитуры) для отделки входов и интерьеров зданий.

К отделочным материалам из древесины относятся: декоративная фанера, шпон, паркет, древесностружечные плиты, древесноволокнистые плиты, погонажные изделия (поручни, плинтусы, наличники и др.). Древесные отделочные материалы отличаются хорошим внешним видом и высокими эксплуатационными качествами. Для получения облицовочных изделий используют не только декоративные породы дерева (дуб, бук, орех, и др.), но и тщательно обработанные рядовые породы (берёзу, сосну и др.). Срок службы отделочных материалов из древесины увеличивается в результате их обработки антисептиками, нанесения лакокрасочных покрытий и др.

Широкое применение во внутренней отделке (преимущественно жилых зданий) находят обои различных типов; они выгодно отличаются невысокой стоимостью и малой трудоёмкостью отделочных работ.

Пластмассы - перспективный вид отделочных материалов. Для них характерны богатая цветовая палитра, разнообразие форм изделий, высокие санитарно-гигиенические качества и коррозионная стойкость. Однако их долговечность значительно ниже, чем, например, керамических или стеклянных отделочных материалов. Поэтому для наружной облицовки пластмассы используются сравнительно редко (главным образом для малых форм в архитектуре). Во внутренней отделке применяются декоративные полимерные плёнки на бумажной и тканевой основе, листы из пластмасс, моющиеся обои, линкруст, декоративный бумажно-слоистый пластик, цветные поливинилхлоридные рейки, собираемые в щиты, погонажные изделия и др. Особенно перспективно использовать отделочные материалы из пластмасс (линолеума, плиток, ворсовых синтетических материалов и др.) для покрытий полов.

Лакокрасочные отделочные материалы предназначаются главным образом для малярных работ. В современном строительстве значительное распространение получили синтетические краски и лаки, позволяющие значительно снизить затраты труда на отделочные работы и повысить защитные и декоративные свойства строительных конструкций.

Несмотря на появление множества новых современных облицовочных покрытий, обои по-прежнему остаются одним из самых широко используемых интерьерных материалов. Это связано с тем, что ведущие производители постоянно совершенствуют технологию производства обоев, используют новые материалы, добавки, и т.п., позволяющие не только повысить потребительские свойства обоев, но и расширить номенклатуру их дизайнов.

В настоящее время появились обои в рулонах с увеличенной длиной (15 и 25 м) и шириной (1,06 м), и их популярность постоянно увеличивается. Преимущество обоев большей длины и ширины состоит в том, что так называемая 'двойная ширина' 1,06 м позволяет избежать большого количество стыков обоев на стене. Кроме того, стоимость квадратного метра получается ниже, чем у стандартных 'европейских' рулонов - 0,53 х 10,05 м.

Современные технологии предоставляют также возможность максимально сократить время и упростить процесс по обновлению обоев. Достигается это применением сухоснимаемых и расслаивающихся обоев, специальной макулатуры и стирол-акрилатных спецгрунтовок. Такие решения позволяют избежать при будущих заменах обоев этапа переподготовки основания. Поверхность после удаления старых обоев остается неповрежденной и готовой к оклеиванию или окрашиванию.

Большинство обоев как отечественного, так и зарубежного производства имеет основу из бумаги.

В последние годы на российском рынке появились также обои на тканевой и нетканой подложке, изготовленные в Европе. Изделия на небумажной основе стоят немного дороже бумажных аналогов, зато они прекрасно держатся на стенах, образуя практически ровную поверхность с едва заметными стыками. Самые распространенные и наиболее доступные по цене обои на небумажной основе –флизелиновые и виниловых обоев, флизелиновые, вся группа стекловолокнистых и некоторые другие.

Еще 10-15 лет назад никто не предполагал, что человеку удастся создать такой искусственный материал, как, например, старлит или бесформенный металл.

Современные искусственные материалы

Это было что-то из области фантастики, такое только показывали в научных фильмах. Однако технологии и наука не стоят на месте, и появляются различные идеи и проекты.

Жидкое стекло

Не совсем новый материал, но названию соответствует. По сути, это щелочной материал, который состоит из воды и имеет частицы силиката калия и натрия. Процедура создания имеет различные варианты. Его могут создавать, как и обычное твёрдое стекло, используя температуру плавления, для того чтобы расплавить песок и питьевую соду. Второй способ основывается на воздействии лития на материал с кремнезем.

Жидкое стекло

Жидкое стекло обладает высокой клеящей способностью, поскольку молекулы находятся на поверхности. Они соприкасаются с другими молекулами и отдают свою влагу, при этом повышая плотность и вязкость. Изоляция у такого стекла потрясающая: оно способно выдерживать температуру 1200-1300 градусов по Цельсию.

Почему же его добавляют в цементные растворы? Все потому что в сочетании с низкой ценой стекла и его способностями цементный раствор улучшает свои качества. Также из-за стойкости к влаге такое стекло рекомендуется использовать при строительстве домов и хозяйственных помещений. Также оно применяется как изолятор в электрике, в укладке линолеума и даже в садоводстве все из-за тех же клеящих свойств.

Бесформенный металл

Данный металл позволяет сильнее бить по мячу игрокам гольфа, увеличивает дальность и мощность поражения пули, скальпели делает устойчивее к износу. Это новшество в основном используется в создании оружия и клюшек для гольфа.

Старлит

Это вид пластика, способный выдержать большую температуру. При этом тепловой порог настолько большой, что сначала создателям вообще не поверили. И только после того, как они показали его свойство на камеру, их изобретение признали. Этот материал облучали несколько раз, но он оставался невредимым. Главная особенность старлита: он никогда не становится токсичным при высокой температуре. Также он лёгкий, его можно использовать в аэрокосмических технологиях, летательных аппаратах и огнезащитных костюмах.

Углеродные нано-трубки

Углеродные нано-трубки

Читайте также: