Роль металлов и сплавов в научно техническом прогрессе реферат

Обновлено: 02.07.2024

Содержание:

Металлы с особыми физическими свойствами…… ………………………………………………..3
Стали и сплавы с заданным температурным коэффициентом

Стали и сплавы с высоким электросопротивлением………………………………………………..3
Магнитные стали и сплавы………………………………………………………………………………4
Список литературы………………………………………………………………………………………..7

Введение.

Возможности ускорения научно-технического прогресса во многом зависят от рационального использования, улучшения качества уже существующих материалов и создания принципиально новых материалов, отвечающих требованиям новых поколений высокоэффективной техники. Особое место среди современных металлических материалов занимают прецизионные сплавы, т. е. материалы с заранее заданными особыми физическими свойствами. Эти материалы находят широкое применение в отраслях промышленности, определяющих экономическое развитие страны в целом: в электро- и радиотехнической, аэрокосмической и ядерной, электронной и приборостроительной, в отраслях промышленности, создающих средства связи и автоматизированные системы, а также ЭВМ и микропроцессоры. Перечень таких отраслей промышленности можно было бы продолжить. Без преувеличения можно сказать, что в настоящее время нет почти ни одной отрасли промышленности, ни одного научного и технического направления, где бы не применялись в том или ином качестве прецизионные сплавы.

Прецизионные сплавы по их физическим свойствам обычно делят на следующие группы: магнитно-мягкие; магнитно-твердые; сплавы с заданным (в том числе с очень низким) коэффициентом термического расширения; сплавы с особыми упругими свойствами, проводниковые материалы и сплавы с высоким удельным электрическим сопротивлением; сверхпроводниковые материалы и сплавы с особым комплексом физико-механических свойств при низких температурах (криогенные сплавы); термочувствительные материалы и материалы с особыми акустическими и демпфирующими свойствами.

Кроме того, в связи с появлением металлических аморфных сплавов различают кристаллические и аморфные прецизионные материалы, т. е. различают прецизионные материалы по их атомному строению. Причем аморфные сплавы, в свою очередь, могут быть отнесены к тем или иным группам прецизионных сплавов: аморфные прецизионные сплавы — это и магнитно-мягкие материалы, у которых высокая проницаемость сочетается с повышенной прочностью и износостойкостью и у которых потери на перемагничивание в несколько раз ниже, чем в соответствующих кристаллических аналогах; это и резистивные материалы с высоким удельным электросопротивлением; это и пластичные сверхпроводники; это и материалы с низким коэффициентом термического расширения (инвары) и с особыми упругими и акустическими свойствами (элинвары, материалы с высоким коэффициентом магнитомеханической связи. Аморфные и мелкокристаллические прецизионные сплавы получают путем применения однооперационной технологии — разливки расплава на быстровращающуюся цилиндрическую поверхность (метод закалки из расплава).

Физические свойства металлов: пластичность, электропроводность, теплопроводность, твердость, плотность, температура плавления и кипения. Химические свойства этих элементов. Виды сплавов и требования к ним. Применение конструкционных материалов в технике.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	курсовая работа
Язык	русский
Дата добавления	23.11.2010
Размер файла	46,6 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Федеральное агентство по образованию

Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования

Кафедра гражданского права и процесса

Студент группы ЭПЗВ-09

Металлы и сплавы как основа современных конструкционных материалов

1. Общая характеристика металлов

1.1 Физические свойства металлов

1.2 Химические свойства металлов

2. Понятие о сплавах

2.1 Классификация сплавов. Требования к сплавам

3. Металлы и сплавы как основа конструкционных материалов

3.1 Применение конструкционных материалов в технике

Список использованных источников

Человек с самого раннего возраста привыкает к окружающим его металлическим предметам домашнего обихода. Мы к ним настолько привыкли, что не замечаем и не задумываемся, откуда они берутся.

Современную жизнь нельзя представить без таких металлов и сплавов, как чугун, сталь, алюминий, медь, титан, бронза, золото, серебро и др. Будущее человечества тесно связано с использованием новых сплавов и металлов на металлической основе. Металл - фундамент современной цивилизации, основа основ технического прогресса. И чем выше поднимается человечество по ступеням развития, тем больше его нужда в металлах.

Металлы хорошо проводят тепло и электрический ток, т. е. они теплопроводны и электропроводны. Самую высокую электропроводность имеют серебро Ag, медь Си, алюминий Al, золото Au и железо Fe. Из меди и алюминия делают электрические провода.

Характерным свойством металлов является пластичность. Пластичностью называется свойство металлов изменять форму.

Металлы изменяют свою форму при ударе. В сильно нагретом состоянии они куются. Их можно прокатывать в листы, вытягивать в проволоку. Следовательно, металлы пластичны и ковки. Только марганец Mn, сурьма Sb и висмут Bi хрупки.

Триумфом периодического закона было открытие металлов, предсказанных на его основе Д. И. Менделеевым, - галлия, скандия и германия. В середине XX в. с помощью ядерных реакций были получены трансурановые элементы - не существующие в природе радиоактивные металлы.

Современная металлургия получает свыше 60 металлов и на их основе более 5000 сплавов. В основе структуры металлов лежит кристаллическая решетка из положительных ионов, погруженная в плотный газ подвижных электронов. Эти электроны компенсируют силы электрического отталкивания между положительными ионами и тем самым связывают их в твердые тела.

Такой тип химической связи называют металлической связью. Она обусловила важнейшие физические свойства металлов: пластичность, электропроводность, теплопроводность, металлический блеск.

Актуальность темы обусловлена быстрым развитием и применением в различных областях промышленности на основе металлов и сплавов конструкционных изделий.

Объектом курсовой работы являются металлы и сплавы.

Предмет курсовой работы применение металлов и сплавов в конструкционных материалах.

Цель работы выявить особенности использования металлов и их сплавов в производстве конструкционных материалов.

Для решения поставленной цели были выдвинуты следующие задачи:

1. Рассмотреть основные свойства металлов и сплавов.

2. Охарактеризовать конструкционные материалы и их практическое применение.

В работе использовались следующие основные методы: сбор информации, ее направленное преобразование; теоретический анализ литературы по теме исследования; конкретизация, аналогия, сравнение и синтез полученной информации; обобщение.

1. Общая характеристика металлов

1.1 Физические свойства металлов и сплавов

Характерным свойством металлов является пластичность.

Пластичность - способность изменять форму при ударе, вытягиваться в проволоку, прокатываться в тонкие листы. В ряду - Au, Ag, Cu, Sn, Pb, Zn, Fe уменьшается.

Блеск, обычно серый цвет и непрозрачность. Это связано со взаимодействием свободных электронов с падающими на металл квантами света.

Электропроводность. Объясняется направленным движением свободных электронов от отрицательного полюса к положительному под влиянием небольшой разности потенциалов. В ряду - Ag, Cu, Al, Fe уменьшается. При нагревании электропроводность уменьшается, т.к. с повышением температуры усиливаются колебания атомов и ионов в узлах кристаллической решетки, что затрудняет направленное движение "электронного газа" [1,с.10,22].

Теплопроводность. Закономерность та же. Обусловлена высокой подвижностью свободных электронов и колебательным движением атомов, благодаря чему происходит быстрое выравнивание температуры по массе металла. Наибольшая теплопроводность - у висмута и ртути.

Твердость. Самый твердый - титан, хром (режет стекло); самые мягкие - щелочные металлы - калий, натрий, рубидий и цезий - режутся ножом.

Плотность. Она тем меньше, чем меньше атомная масса металла и чем больше радиус его атома (самый легкий - литий (r=0,53 г/смі); самый тяжелый - осмий(r=22,6г/смі). Металлы, имеющие r

Группа Подпись Фамилия, И.О.

доцент, к. т. н. Сорогина Т.П.

Подпись Фамилия, И.О.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Роль металлов в современной технике………………………………………..3

2. Тенденция создания и рационального выбора конструкционных материалов. ……………………………………………………………………. 5

3. Испытание на усталостную прочность.……………………………………….9

Роль металлов в современной технике

Сплавы — это металлообразные макроскопически однородные вещества, обладающие металлическими свойствами и состоящие из двух или более химических элементов.

Составной частью сплава может быть любой элемент, хотя в значительных количествах в них содержатся только металлы. По свойствам сплавы практически всегда отличаются от исходных веществ. Могут быть улучшены качества того металла, который лег в основу. Например, чугун и сталь превосходят железо по твердости и прочности. Очень часто они приобретают свойства, которые отсутствовали у составляющих, например устойчивость к той или иной агрессивной среде, способность выдерживать высокие температуры, магнитные свойства и т. д. Словом, металл в сплаве как бы обретает новые качества, и возникают материалы, без которых сегодня немыслим прогресс.

Ядерная энергетика немыслима без металлов или сплавов, устойчивых к коррозии при одновременном воздействии радиоактивного излучения. Все новые и новые сплавы, более легкие, прочные и выносливые, требуются авиационной и космической технике. Полупроводниковая промышленность стала мощно развиваться, когда были найдены методы получения чистых металлов.

Подводя итоги развития нашей страны за прошедшие годы и определяя основные задачи по развитию народного хозяйства, науки и техники как на ближайшие годы, так и перспективу на дальнейшее развитие, в качестве основ такого развития необходимо включить задачи которые выдвигают на первый план использование не только и не столько самих металлов в чистом виде, но в гораздо большей степени их различных сплавов.

Сейчас на первое место по объему применения выходят титановые сплавы. Они характеризуются малой плотностью (4,5 г/см3), высоким пределом прочности, хорошей коррозийной стойкостью (большей, чем у нержавеющей стали) и высокой жаропрочностью. Титановые сплавы превосходят высокопрочные конструкционные стали и алюминиевые сплавы и являются ценным конструкционным материалом в ракетостроении, авиационной промышленности, судостроении, химической промышленности и при изготовлении некоторых деталей ядерных реакторов. В промышленности применяют изделия из титана в виде листов, прутьев, проволоки, труб, поковок и штамповок. Для получения титановых сплавов с более ценными свойствами титан легируется различными металлами — алюминием, хромом, железом, марганцем, молибденом, ванадием и др.

Все шире человек использует энергию атома. К металлам и сплавам атомной техники предъявляют особые требования, так как они подвергаются облучению. Оно влияет на физико-механические свойства металлов: повышаются твердость и прочность, снижаются пластичность и вязкость, падает плотность, увеличивается скорость коррозии и усиливается процесс старения. К материалам, используемым для постройки реакторов, предъявляют особые требования, например сопротивляемость разрушению от излучения и отсутствие радиоактивных продуктов. Для строительства ядерных реакторов применяют чаще всего бористые стали, а также бериллий, цирконий и их сплавы. В атомном реакторе в качестве ядерного горючего применяют металлы уран, плутоний и торий.

Пробивают себе дорогу композиционные материалы. Легкие, прочные и устойчивые к коррозии и действию температур, они знаменуют собой технику грядущего дня

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Презентацию на тему "Роль металлов и сплавов в научно-техническом прогрессе" можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте. Предмет проекта: Разные. Красочные слайды и иллюстрации помогут вам заинтересовать своих одноклассников или аудиторию. Для просмотра содержимого воспользуйтесь плеером, или если вы хотите скачать доклад - нажмите на соответствующий текст под плеером. Презентация содержит 6 слайд(ов).

Слайды презентации

Автор: Вшивцев А Ату 9-15

Роль металлов и сплавов в научно-техническом прогрессе

Промышленные предприятия нашей страны выпускают более 200 марок прецизионных сплавов, отличающихся по химическому составу, способам выплавки и методам оптимизации заданных физических свойств, уровню служебных характеристик, сочетанию основного физического свойства с другими свойствами — физическими, механическими, химическими.

Прецизионные сплавы по их физическим свойствам делят на группы: магнитно-мягкие; магнитно-твердые; сплавы с заданным коэффициентом термического расширения; сплавы с особыми упругими свойствами, проводниковые материалы и сплавы с высоким удельным электрическим сопротивлением; сверхпроводниковые материалы и сплавы с особым комплексом физико-механических свойств при низких температурах (криогенные сплавы); термочувствительные материалы.

Аморфные и мелкокристаллические прецизионные сплавы получают путем применения однооперационной технологии — разливки расплава на быстровращающуюся цилиндрическую поверхность (метод закалки из расплава).

Вывод: металлы и сплавы необходимы для научно-технического прогресса, так как они улучшают современные материалы и с помощью них создаются новые материалы, чем ускоряют научно-технический прогресс

Список похожих презентаций

12. Классификация, маркировка, свойства и применение цветных металлов и сплавов

План. Материалы с особыми технологическими свойствами. Износостойкие материалы. Материалы с высокими упругими свойствами. Материалы с малой плотностью. .

Роль менеджмента в современной организации

Роль менеджмента в современной организации. Менеджмент – это…. Динамичный элемент каждой из организации. Без этого элемента производственные ресурсы .

Роль конкуренции и монополии в рыночной экономике

Вопросы темы. Экономическая сущность конкуренции, ее функции и роль в экономике Виды конкуренции и методы конкурентной борьбы. Совершенная и несовершенная .

Роль коммуникаций в системе управления

. Понятие коммуникации. Коммуникация — это общение, в процессе которого происходит обмен информацией, мыслями и эмоциями между двумя или более людьми .

Влияние тяжелых металлов на высшие растения

Цели работы. Цель исследования: определение возможности использования семян редиса в биотестировании уровня загрязнения окружающей среды ионами РЬ2+ .

Роль учителя в современной школе

То, что сегодня ребёнок умеет делать в сотрудничестве и под руководством, завтра он становится способен выполнять самостоятельно… Подвести к этому .

Роль телевидения в современном обществе

СОДЕРЖАНИЕ. Актуальность Цели и задачи Проблема Роль телевидения в современном обществе 1.1 Сущность и роль телевидения в современном информационном .

Роль СМИ в политической жизни.

В результате изменения информационной ситуации сегодня мир по выражению канадского учёного М.Маклюэна, похож на большую деревню, где всё известно. .

Роль витаминов в обмене веществ

Общие данные. Витамины необходимы для нормального обмена веществ. Они участвуют в химических реакциях и активизируют физиологические процессы. Что .

Роль биопсии в прижизненной диагностике опухолей. Опухолевая прогрессия. Таргетная терапия.

Биопсия — метод исследования, при котором проводится прижизненный забор клеток или тканей (биоптата) из организма с диагностической целью. Показания .

Роль Банковской системы в экономике России.

Содержание:. Что такое банк? История возникновения Формирование современной банковской системы Центральный банк Коммерческие банки Деятельность ЦБ .

Эпилог - заключительная часть произведения, в которой окончательно проясняется развязка сюжета, судьба героев, формулируется основная мысль произведения. .

Раздел 1. Роль государственных финансов в социально-экономическом развитии страны

Глобальный фон экономического развития: мировой рост на малой скорости. Рост в странах с развитой экономикой постепенно усиливается. В странах с формирующимся .

Лидер. Роль лидера в бизнесе. Качества лидера

«Задача лидерства — объединить сотрудников и разные части организации таким образом, чтобы работа каждого отдельного человека и организации в целом .

Роль рекламы в интернете

План. Что такое реклама? Какую роль она играет в Интернете? Виды реклам Влияние рекламы на социальное общество 1.Всплывающие баннеры 2.Вирусы 3.Безполезная .

Роль семьи в жизни человека. Планирование семьи.

Методы контрацепции:. Все методы контрацепции можно разделить на несколько основных групп: 1. Естественные методы контрацепции (основаны на определении .

Роль и функции эмоций

Роль Специальной библиотеки для слепых

1970 год –основана Сыктывкарская городская специальная библиотека для слепых 1981 год - библиотека преобразована в Республиканскую специальную библиотеку .

Роль игры в физическом развитии и укреплении здоровья ребенка в условиях внедрения ФГОС

Роль упаковки в брендинге

Упаковка – неотъемлемый элемент маркетингового комплекса. Упаковка в брединге – это основополагающая имиджа производителя. . Бренд выходит с «новой .

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Описание презентации по отдельным слайдам:

Роль металлов и сплавов
в научно-техническом прогрессе
Выполнил: Преподаватель Долганова М.В.

Цели и задачи проекта:
Цель исследования: выяснить роль металлов в научно-техническом прогрессе.
Задачи исследования:
1.Сформулировать понятие металлы, определить их нахождение в периодической таблице Д. И. Менделеева и охарактеризовать их свойства.
2.Рассмотреть классификацию металлов по различным характеристикам;
3.Определить сферы применения металлов.
Предмет исследования: роль металлов металлов в научно-техническом прогрессе.
Объект исследования: металлы

Положение металлов в Периодической системе Д. И. Менделеева
Металлы — группа элементов, в виде простых веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие тепло- и электропроводность, положительный температурный коэффициент сопротивления, высокая пластичность, ковкость и металлический блеск.
В настоящее время известно 118 химических элементов, большинство из них - металлы. Последние весьма распространены в природе и встречаются в виде различных соединений в недрах земли, водах рек, озер, морей, океанов, составе тел животных, растений и даже в атмосфере.

Физические свойства металлов
Металлический блеск
Магний и алюминий сохраняют свой блеск, даже будучи превращенными в порошок, но большинство металлов в мелкораздробленном виде имеет черный или темно-серый цвет.
2. Высокая тепло- и электропроводность
По способности проводить тепло и ток располагаются в одном и том же порядке: лучшие проводники - серебро и медь, худшие - свинец и ртуть.

Физические свойства
3. Механическая деформируемость
Металлы пластичны, они хорошо куются, вытягиваются в проволоку, прокатываются в листы и т.п.
4. По плотности металлы условно подразделяются на две большие группы: легкие металлы, плотность которых не больше 5 г/см3 , и тяжелые металлы - все остальные.

Химические свойства металлов

Основным химическим свойством металлов является способность их атомов легко отдавать свои валентные электроны и переходить в положительно заряженные ионы. Типичные металлы никогда не присоединяют электронов; их ионы всегда заряжены положительно.
Zn + Pb(NO3)2 = Pb + Zn(NO3)2
реакция является типичной реакцией окисления-восстановления.

Химические свойства металлов

Ряд напряжений характеризует химические свойства металлов:
1) Чем меньше электродный потенциал металла, тем больше его восстановительная способность.
2) Каждый металл способен вытеснять (восстанавливать) из растворов солей те металлы, которые стоят в ряду напряжений после него:
Fe0 + Cu+2SO4 = Fe+2SO4 + Cu0
Cu0 + Hg+2Cl2 = Hg0 + Cu+2Cl2
3) Все металлы, имеющие отрицательный стандартный электродный потенциал, то есть находящиеся в ряду напряжений левее водорода, способны вытеснять его из растворов кислот:
Zn0 + 2H+1Cl = Zn+2Cl2 + H20

Химические свойства металлов
С кислородом воздуха легко взаимодействуют щелочные и щелочноземельные металлы:
4Li0 + O20 = 2Li2+1O-2(4е-)
2Ca0 + O20 = 2Ca+2O-2(4е-)
С кислородом натрий и калий образуют не оксиды, а пероксиды:
2Na0 + O20 = Na2+1O2-1(2е-)
Железо, цинк, медь и другие, менее активные металлы энергично окисляются кислородом только при нагревании:
2Zn0 + O20 = 2Zn+2O-2(4е-)

Химические свойства металлов
Щелочные металлы активно взаимодействуют почти со всеми неметаллами.
2Me0 + H20 = 2Me+1H-1(2е-)
2Me0 + Cl20 = 2Me+1Cl-1(2е-)
2Me0 + S0 = Me2+1S-2(2е-)
Щелочноземельные металлы при высоких температурах окисляются водородом до гидридов:
Me0 + H20 = Me+2H2-1(2е-)

Классификация металлов
Чистые металлы встречаются в природе очень редко и на протяжении истории люди относили к металлам не только простые вещества, но руды и самородки, которые могут включать в себя другие химические элементы. Поэтому в более широком смысле к металлам относятся:
-Очищенные от прочих включений металлы;
-Сплавы;
-Металлиды (сложные соединения, в том числе с неметаллами);
-Интерметаллиды (соединения металлов, часто образующие очень прочные, тугоплавкие и твёрдые структуры).

Химическая классификация металлов

Классификация металлов по кристаллической решетке

Техническая классификация металлов

Классификатор металлов по ГОСТ

1.Стали
2.Чугуны
3.Сплавы на основе цветных металлов

Области применения металлов

Вывод
Решение многих задач разных областей деятельности человека возможно благодаря неотъемлемому их элементу, которым является металл. Главная сфера использования металла - это строительство, где при помощи созданных из такого материала конструкций проводятся довольно-таки сложные работы.
Металл сегодня не заменимый материал, он прочный, надежный, легкий, безопасный, изделия из металла еще и привлекательны с эстетической точки зрения, только металл терпит незначительную деформацию структуры при физическом воздействии на него

Краткое описание документа:

Презентация "Роль металлов и сплавов в научно-техническом прогрессе" может быть использована как дополнительный материал по теме " Металлы как простые вещества" для студентов СПО или для учащихся 11 классов общеобразовательных школ.

Читайте также: