Некоторые общие принципы материаловедения высокотемпературных систем

Содержание доклада

Вступление. Примеры высокотемпературных материалов различного назначения.

Варианты классификации высокотемпературных материалов: по химическому составу, структуре, базовой технологии изготовления.

Принципы и критерии выбора основных компонентов высокотемпературных материалов.

Цели и принципы конструирования гетерофазной структуры высокотемпературных материалов.

5)Композиты in situ: варианты технологии, структура, преимущества, ограничения, перспективы.

Заключение.

Некоторые определения.

Вещественный объект становится материалом тогда, когда после целенаправленной обработки он приобретет структуру, обеспечивающую возможность выполнения определенной, заранее заданной функции.

Материаловедение принято определять как науку, изучающую химический состав, структуру и свойства веществ, главным образом, твердых тел, закономерные взаимосвязи между этими характеристиками, а также их изменение при разнообразных внешних воздействиях.

Если условия технологической обработки или эксплуатации сопряжены с воздействием высокотемпературной внешней среды, материал или полуфабрикат вместе с этой средой образуют закрытую или открытую высокотемпературную систему.

Высокая температура – понятие условное. Нижняя граница высоких температур в абсолютной шкале может быть сопоставлена с температурой собственного свечения нагретого твердого тела. Мы определим интервал высоких температур как таких, при которых закрытая система в течение относительно короткого времени (часы-минуты) приближается к равновесию. Температуры, при которых известные вещества не существуют в виде равновесных конденсированных фаз, будем относить к сверхвысоким.

Примеры объектов, работающих при экстремальных тепловых нагрузках

Объемный нагрев	Поверхностный нагрев
лопатки высокотемпературных газовых турбин оболочки тепловыделяющих элементов ядерных реакторов детали камер сгорания и управления вектором тяги ракетных двигателей печные огнеупоры высокотемпературные печные нагреватели инфракрасные излучатели термоэлектронные эмиторы излучатели света	электрические сильноточные контакты нерасходуемые электроды для дуговой сварки электроды контактной сварки и электроэрозионной обработки сопла плазмотронов мишени для электронно- лучевого или лазерного испарения тепловая защита соплового тракта ракетных двигателей

Варианты классификация высокотемпературных материалов

По химическому составу:

-на основе металлических сплавов

-на основе оксидов

-на основе бескислородных тугоплавких соединений

-на основе углерода

По структуре:

-монокристаллические

-поликристаллические однофазные

-поликристаллические гетерофазные

матрично-изотропные

матрично-анизотропные

стохастические смеси

-нанокристаллические

-градиентные

По технологии:

-обработанные давлением (ковка, прокатка, экструзия)

-плавленные литые

-направленно закристаллизованные

-керамические, металлокерамические

-осажденные из газовой фазы

-композиционные, получаемые технологической сборкой