[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
Форум » СПбГЭТУ (ЛЭТИ) » Иностранный язык » Английский язык » Materials Science and Technology (Материаловедение)
Materials Science and Technology
ImaginationДата: Среда, 23.11.2016, 12:32 | Сообщение # 1
Полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 170
Репутация: 2
Статус: Offline
Оригинал
I INTRODUCTION
Materials Science and Technology, the study of materials, nonmetallic as well as metallic, and how they can be adapted and fabricated to meet the needs of modern technology. Using the laboratory techniques and research tools of physics, chemistry, and metallurgy, scientists are finding new ways of using plastics, ceramics, and other nonmetals in applications formerly reserved for metals.

II RECENT DEVELOPMENTS
The rapid development of semiconductors for the electronics industry, beginning in the early 1960s, gave materials science its first major impetus. Having discovered that nonmetallic materials such as silicon could be made to conduct electricity in ways that metals could not, scientists and engineers devised ways of fashioning thousands of tiny integrated circuits (see Integrated Circuit) on a small chip of silicon. This then made it possible to miniaturize the components of electronic devices such as computers.

In the late 1980s, materials science research was given renewed emphasis with the discovery of ceramics that display superconductivity at higher temperatures than metals do. If the temperature at which these new materials become superconductive can be raised high enough, new applications, including levitating trains and superfast computers, are possible.

Although the latest developments in materials science have tended to focus on electrical properties, mechanical properties are also important. For the aircraft industry, for instance, scientists have been developing, and engineers testing, nonmetallic composite materials that are lighter, stronger, and easier to fabricate than the aluminum and other metals currently used to form the outer skin of aircraft.

III MECHANICAL PROPERTIES OF MATERIALS
Engineers must know how solid materials respond to external forces, such as tension, compression, torsion, bending, and shear. Solid materials respond to these forces by elastic deformation (that is, the material returns to its original size and form when the external force is lifted), permanent deformation, or fracture. Time-dependent effects of external forces are creep and fatigue, which are defined below.
Tension is a pulling force that acts in one direction; an example is the force in a cable holding a weight. Under tension, a material usually stretches, returning to its original length if the force does not exceed the material's elastic limit (see Elasticity). Under larger tensions, the material does not return completely to its original condition, and under even greater forces the material ruptures.

Compression is the decrease in volume that results from the application of pressure. When a material is subjected to a bending, shearing, or torsional (twisting) force, both tensile and compressive forces are simultaneously at work. When a rod is bent, for example, one side of it is stretched and subjected to a tensional force, and the other side is compressed.

Creep is a slowly progressing, permanent deformation that results from a steady force acting on a material. Materials subjected to high temperatures are especially susceptible to this deformation. The gradual loosening of bolts, the sagging of long-span cables, and the deformation of components of machines and engines are all noticeable examples of creep. In many cases the slow deformation stops because the force causing the creep is eliminated by the deformation itself. Creep extended over a long time eventually leads to the rupture of the material.

Fatigue can be defined as progressive fracture. It occurs when a mechanical part is subjected to a repeated or cyclic stress, such as vibration. Even when the maximum stress never exceeds the elastic limit, failure of the material can occur even after a short time. With some metals, such as titanium alloys, fatigue can be avoided by keeping the cyclic force below a certain level. No deformation is apparent during fatigue, but small localized cracks develop and propagate through the material until the remaining cross-sectional area cannot support the maximum stress of the cyclic force. Knowledge of tensile stress, elastic limits, and the resistance of materials to creep and fatigue are of basic importance in engineering. See also Metals

Перевож
ВВЕДЕНИЕ
Материаловедение, исследование материалов, неметаллических так же как металлических, и как они могут быть приспособлены и изготовлены, чтобы выполнить потребности современной технологии. Используя лабораторные методы и инструменты исследования физики, химии, и металлургии, ученые находят новые способы использовать пластмассы, керамики, и других неметаллов для применения, прежде всего для сохранения металлов.

НЕДАВНИЕ СОБЫТИЯ
Быстрое развитие полупроводников  для электронной промышленности, началось в начале 1960-ых, дало материаловедению первый сильный толчок. Обнаружив, что неметаллические материалы, типа кремния могли быть использованы, чтобы провести электричество способами, которыми не могли металлы, ученые и инженеры изобрели способы вылепить тысячи крошечных
интегральных схем (см. Интегральную схему) на маленьком чипе кремния.Это тогда позволяло миниатюризировать компоненты электронных устройств, типа компьютеров. В конце 1980-ых, исследованию Материаловедения придали особое значение  с открытием керамики, которые показывают сверхпроводимость в более высоких температурах, чем металлы. Если температура,
в которой эти новые материалы становятся суперпроводящими, может быть поднята достаточно высоко, новые применения, включая парирующие поезда и сверхбыстрые компьютеры, становятся возможными. Хотя последние открытия в материаловедение
имели тенденцию сосредотачиваться на электрических свойствах, механические свойства также важны. Для авиационной промышленности, например, ученые изобретают, и инженеры испытывают, неметаллические композитные материалы, которые легче, прочнее, и которые легче изготовить, чем алюминий и другие металлы в настоящее время используемые
для создания внешний обшивки самолетов.

III МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ
Инженеры должны знать, как твердые материалы отвечают на внешние силы, типа напряженности, сжатия, скручивания, изгиба, и сдвига. Твердые материалы отвечают на эти силы упругой деформацией (то есть, материал возвращается к его первоначальному размеру и форме, когда внешняя сила убирается), постоянная деформация, или перелом. Зависимые временем эффекты внешних сил - ползучесть и усталость, которые определены ниже.

Напряженность - сила натяжения, которая действует в одном направлении; пример - сила в кабеле, с подвешенным грузом. Под напряженностью, материал обычно растягивается, возвращаясь к его первоначальной длине, если сила не превышает упругий предел материала (см. Эластичность). Под большими напряженностями отношениями, материал не возвращается полностью к его первоначальному состоянию, и под еще большими силами материальные разрывается.

Сжатие - уменьшение в объеме, который является результатом давления. Когда материал подвергнут изгибу, сдвигу, или скручиванию, и растяжимые и сжимающие силы одновременно работают. Когда прут согнут, например, одна сторона этого растянута и подвергнута напряжению, а другая сторона сжата.

Ползучесть медленно развивается,это постоянная деформация, которая является результатом постоянно приложенной силы, действующей на материал. Материалы, подвергнутые высоким температурам особенно восприимчивы к этой деформации. Постепенное ослабление болтов, ослабевание кабелей на длинном промежутке, и деформации компонентов механизмов и двигателей - все значимые примеры, ползучести. Во многих случаях медленная деформация прекращается, потому что сила, вызывающая ползучесть устранена непосредственно самой деформацией. Ползучесть действующая в течении долгого времени, в конечном счете приводит к разрыву материала.

Усталость может быть определена как прогрессивный перелом. Это происходит, когда механическая часть подвергнута повторному или циклическому напряжению, типа вибрации. Даже когда максимальное напряжение никогда не превышает упругий предел, разрушение материала может произойти даже после короткого времени. С небольшим количеством металлов, типа сплавов титана, усталости можно избежать, держа циклическую воздействие ниже определенного уровня. Никакая деформация не очевидна в течение усталости, но маленькие локальные трещины развиваются и размножаются через материал, пока остающаяся поперечная область не может выдержать максимальное напряжение циклического воздействия. Знание растяжимого напряжения, упругих пределов, и сопротивления материалов ползучести и изнуряемости имеет основное значение в инженерии. См. также металлы
 
Форум » СПбГЭТУ (ЛЭТИ) » Иностранный язык » Английский язык » Materials Science and Technology (Материаловедение)
Страница 1 из 11
Поиск: