22. Электрические и магнитные св-ва конструкц. Материалов

По электрическим свойствам материала делятся

1.Проводники

2.полупроводники

3.диалекрики

Проводники - материалы, кот. имеют удельное сопротивление в 10^-8 до 10^-5 Ом*м и возрастающие с ↑ температуры.

Полупроводники - материалы, с удельн. сопративлением 10^-5 до 10⁸Ом*м и ↓ с ростом температуры.

Диалектрики - (10⁸до 10¹⁶Ом*м) Электрические св-ва материалов характер. наличием либо электронов либо ионов и свободным перемещением под действием элетрич.поля. Материалы, с разными типами связи имеют различные темпер. коэффициенты

электро-сопротивления. Электрическая прочность

характер. сопративление пробоя, а пробой - необратиое

разрушение твердого диэлектрика под действием

поля и потерей изолирующих свойств.

Свехпроводимость - способность материала не оказывать сопротивление электрич. току при температуре, ниже характерной для них. Вблизи абсолютного 0-температ. у многих материалов и сплавов происходит резкое снижение электо-сопротивления и они становятся свехпроводниками.

Свехпроводники 1-го рода - чистые металлы

Свехпроводники 2-го рода - сплавы и их соединения

Сверхпроводник станов. диамагнетиком

По магнитн. свойствам 1. диамагнетики 2. парамагнетики 3. феромагнетики

Диамагнетики обл. отриц. магнитной восприимчивостью. К ним относят полупроводники (кремний, германий) и полимеры диэлектрики.

Парамагнетики обл. Слабой магнитной восприимчивостью (калий, алюминий)

Феромагнетики обл. выс магнитной восприимчивость. Из всех металлов их 4(железо, кобаль, никель)

23.Теория кристализации. Механизм и кинетика кристаллизации. Кривые охлаждения Различают первичную и вторичную кристаллизацию. Первичная - переход тела из ж в тв. Вторичная - переход из тв в др. твердое состояние (материал должен обладать полиморфизмом). Энергетическое состояние любой системы хар-ся запасом энергии, кот. складывается из энергии молекул, электронов, ядер. Согласно 2 Закону термодинамики любая система стремится уменьшить свою свободную энергию. Новое состояние любого вещества может возникнуть в том случае если его энергия будет меньше, чем энергия того же вещества в исходном состоянии. Это положение – основа теории кристаллизации. В равновесии (т.О) находится  Фазы одновременно. То- теоретическая или равновесная t кристаллизации. 1) Для перехода в новое состояние необходимо чтобы энергии состояний отличались друг от друга.

2)ПриТ<To,Fтв<Fж,𝞓F=Fтв.-Fж<0Ткр - реальная t кристаллизации в-ва.𝞓T=Tо-Ткр,𝞓Т-степень переохлождения Чем > 𝞓T, тем > разность 𝞓F и тем быстрее идёт кристаллизация. 3)Т>То,Fж<Fтв Системе выгодно перейти в жидкое состояние. 𝞓F=Fтв-Fж >0𝞓T’-степень перегрева Тж-практическая t плавления вещества Чем > скорость охлаждения, тем ниже t, до кот. может быть переохлажден жидкий металл без кристаллизации. При резком расплаве металла получ. состояние металла - аморфный металл, либо металлическое стекло. Способ получения аморфного металла –разбрызгивание мелких капель жидк металла на отполированную поверхность быстровращ. медного диска. Скорость вращения составит от тыс. до мил. град/сек. Аморфный металл обладает блесокм, облад определёныными свойстами: 1.высокаяпрочность 2.высокаяизносостойкость 3.высокаякоразионнаястойкость 4.повыш.магнитн.свойства 5.пластичность 6.все компоненты сплава отлично соединяются между собой У компонентов разной tплавл. разные хим. св-ва и плотность. При охлождении все эти св-ва не успевают охлождаться. Недостатком аморфн. металла явл. Снижение прочности при увеличении скорости нагружения. Невысокий ур-нь упругости, а также особенность, что при нагревании аморфн. кристалл закристаллизуется как обычный кристаллическое вещество. Механизм процесса кристаллизации 2 этапов: 1. зарождение центра кристалла 2. рост кристаллов из этих центров Реальные кристаллы неправильной формы наз. кристаллитами, скорость зависит от 2 пр-ов СЗ - (скорость зарождения центра) - кол-во зародышей образованное за единицу времени. СР - (скорость роста зародышей) - линейное перемещ. рост. грани кристаллаза 1 времени. С увелич. 𝞓T СЗ И СР нач. рости и достиг. максимума. Различ. гоммогенную и гетерогенную кристаллизацию. Гоммогенная (самопроизвол) – неравномерности распред. плотности Гетерогенная (несамопроизвол) - центрами кристаллизации явл. посторонние примеси, на кот. растут новые кристаллы Дендрид - древовидный кристалл. Дендриды растут до тех пор пока не срастутся друг с другом. Процесс кристаллизации сопровожд. Выделением определенного кол - ватеплоты – теплоты кристаллизации.

Кривые охлаждения

Вид кривых опред. соотношениями между колличеством выдел. при кристаллизции теплоты и скоростью отвода теплоты от Ме 1Qкристал.=Qохложд. 2.Qкристал.>Qохложд. 3-4.Qкристал<Qохложд. При вторичной кристаллизации график будет иметь вид

На кривой с полиморфизмом наблюд. дополнит. гориз. площадка, соответстветсвующая вторичной кристаллизации, при кот. бетта модификация переходит в альфа модификацию.