Методичні вказівки до самостійного

ВИВЧЕННЯ ТЕМ

Тема 1. Вступ. Завдання матеріалознавства. Основні методи вивчення будови і властивостей матеріалів.

Питання для самопідготовки:

1. Загальні відомості про матеріали, методи їх дослідження.

2. Яким чином вдалося визначити, що кристали мають кристалічну решітку.

3. Яка дозволяюча здатність оптичного мікроскопа, електронного?

Література: [1] -С.3-5., [7] –С.3-8., [6] –С.3-8., [5] -С.332-353., [2] –С. 3-18.

 

Методичні вказівки

Необхідно з’ясувати історію розвитку матеріалознавства, методи, що існують для вивчення будови матеріалів В першу чергу це – оптичний та електронний мікроскопи, їх будова та дозволена здатність. Для вивчення атомно – кристалічної будови застосовують рентгеноструктурний аналіз. Необхідно досконало з’ясувати на якому фізичному явищі він заснований, яким чином дає можливість визначати параметри кристалічної решітки металів.

Для вивчення металів та сплавів нерідко використовують фізичні методи дослідження - теплові, об’ємні, електричні, магнітні. Необхідно з’ясувати, що покладено в основу цих досліджень.

 

Питання для самоконтролю

1. Що вивчає матеріалознавство?

2. Яку роль відіграють хімія та фізика в розвитку матеріалознавства?

3. Чому у звичайному стані метали мають полікристалічну (зернисту) побудову, тобто складаються з великого числа дрібних кристаликів по – різному орієнтованих по відношенню один до одного?

4.Чому чисті метали мають низьку міцність по відношенню до сплавів?

5. Які елементи макроскопічної структури кристалів ми можемо спостерігати у оптичний мікроскоп? У електронний мікроскоп?

6. Яким чином вченим вдалося встановити, що в кристалів є кристалічна решітка?

Завдання 1.

1.Записати індекси Міллера площини всередині кристалу, яка перетинає осі координат у точках: Х = 1/2а, У = 1а, Z = 1/3а (а – період решітки).

Завдання 2.

2.Які індекси Міллера має вісь У?

Завдання 3.

3. Які точки перетинають площину всередині кристалу з індексами Міллера (211).

 

Тема 2 Будова і властивості матеріалів. Елементи кристалографії. Вплив типу зв'язку на структуру і властивості.

Питання для самопідготовки:

1. Агрегатний стан речовини. Фазові переходи речовини.

2.Елементи кристалографії. Кристалічна решітка та її характеристики.

3.Вплив типу зв’язку на структуру і властивості кристалів. Сили, що утримують частинки всередині твердого тіла.

Література: [1] –С.6-9. [6] –С.10-19. [5] –С.8-20. [2] -С.18-31.

 

Методичні вказівки

Вивчення даної теми треба починати із з’ясування кристалічної побудови і властивостей твердих тіл. А також звернути особливу увагу на вплив типу зв’яз -ку (сил, що утримують частинки всередині твердого тіла), фазового складу сплавів на структуру і властивості матеріалів. Основу будови твердих тіл складає кристалічна решітка, а тому необхідно засвоїти типи найбільш поширених кристалічних решіток, їх вплив на температуру плавлення, міцність кристалів.

Необхідно зрозуміти різницю в будові між кристалічними та аморфними тілами. Звернути увагу на полікристалічну будову реальних твердих тіл, вияснити з чим це пов’язано. Вивчити загальні властивості простих аморфних речовин.

Питання для самоперевірки

1. У яких агрегатних станах може знаходитися речовина?

2. Чим відрізняються кристалічні та аморфні тіла за своїми властивостями?

3.Що представляє собою кристалічна решітка твердого тіла?

4.Які типи решіток Ви знаєте?

5. Який вплив має тип зв’язку частинок всередині твердого тіла на структуру і властивості кристалів?

6.Які сили зв’язують частинки твердого тіла?

7.У чому полягає особливість цих сил?

8.Яке явище називається анізотропією кристалічних тіл?

9. Для чого використовують індекси Міллера?

10. Яку класифікацію мають кристали за типом зв’язку?

Завдання 4.

1.У чому повинна бути принципова різниця кривих охолодження аморфних і кристалічних тіл?

Завдання 5.

2. Полімерні матеріали, які складаються із великих молекул, завжди під час охолодження отримують в аморфному стані. Метали під час охолодження отримують у кристалічному стані. Чому?

Завдання 6.

3. Як повинні змінюватися значення ентальпії системи ΔН, а також її ентропії ΔS під час випаровування (сублімації) кристалічного тіла.