Исследование физико-химических свойств материалов : практикум
Покупка
Тематика:
Физическая химия. Химическая физика
Издательство:
ФЛИНТА
Авторы:
Бекетов Дмитрий Аскольдович, Храмов Андрей Петрович, Чуйкин Александр Юрьевич, Скопов Геннадий Вениаминович
Год издания: 2018
Кол-во страниц: 46
Дополнительно
Вид издания:
Учебно-методическая литература
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9765-3553-4
Артикул: 683880.01.99
В учебно-методическом пособии приводятся методики оценки физико-химических свойств материалов: определение плотности и пористости
материалов, изготавливаемых методами порошковой металлургии, измерение удельного электросопротивления материалов, измерение удельной
электропроводимости растворов электролитов, исследование скорости
электрохимической коррозии, получение гальванических покрытий.
Для студентов, изучающих дисциплины профиля «Технология электрохимических производств».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
- 18.00.00: ХИМИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
- ВО - Бакалавриат
- 18.03.01: Химическая технология
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Министерство образования и науки российской Федерации уральский Федеральный университет иМени первого президента россии б. н. ельцина исследование Физико-хиМических свойств Материалов практикум рекомендовано методическим советом урФу в качестве учебно-методического пособия для студентов, обучающихся по программе бакалавриата по направлению подготовки 240100 «химическая технология» Москва Издательство «ФЛИНТА» Издательство Уральского университета 2018 2-е издание, стереотипное
удк 621.762.2:620.1(076.5) ббк 34.39-03я73 и 889 а в т о р ы: д. а. бекетов, а. п. храмов, а. Ю. чуйкин, г. в. скопов н ау ч н ы й р е д а к т о р доктор химических наук, профессор Ю. п. зайков р е ц е н з е н т ы: кафедра химии и процессов горения уральского института гпс Мчс россии (и. о. начальника кафедры кандидат технических наук, доцент е. в. гайнуллина); о. в. чемезов, кандидат химических наук, старший научный сотрудник института высокотемпературной электрохимии уро ран и 889 исследование физико-химических свойств материалов : прак- тикум [Электронный ресурс]: [учеб.-метод. пособие] / [авт. д. а. бекетов и др. ; науч. ред. Ю. п. зайков] ; М-во образования и науки рос. Федерации, урал. федер. ун-т. — 2-е изд., стер. — М. : ФЛИНТА : Изд-во Урал. ун-та, 2018. — 46 с. ISBN 978-5-9765-3553-4 (ФЛИНТА) ISBN 978-5-7996-1104-0 (Изд-во Урал. ун-та) в учебно-методическом пособии приводятся методики оценки физико-химических свойств материалов: определение плотности и пористости материалов, изготавливаемых методами порошковой металлургии, измерение удельного электросопротивления материалов, измерение удельной электропроводимости растворов электролитов, исследование скорости электрохимической коррозии, получение гальванических покрытий. для студентов, изучающих дисциплины профиля «технология электрохимических производств». удк 621.762.2:620.1(076.5) ббк 34.39-03я73 © уральский федеральный университет, 2014 © бекетов д. а., храмов а. п., чуйкин а. Ю., скопов г. в., 2014 ISBN 978-5-9765-3553-4 (ФЛИНТА) ISBN 978-5-7996-1104-0 (Изд-во Урал. ун-та)
ПРЕДИСЛОВИЕ бурное развитие техники и технологий требует создания новых материалов, обладающих специальными свойствами, или усовершенствования уже известных. уникальными свойствами обладают композиционные материалы и изделия, полученные методами порошковой металлургии. к основным характеристикам мате риалов можно отнести состав, структуру, денсиметрические (плотность, пористость) и физико-химические (электропроводность, температуры плавления, вязкость и др.) свойства, а также коррозионную устойчивость. Эти вопросы рассматриваются в рамках дисциплины «исследование физико-химических свойств материалов», которая предусмотрена учебным планом по направлению 240100 «химическая технология». в учебно-методическом пособии описаны методы определения плотности и пористости порошковых материалов, удельного сопротивления композиционных материалов, удельной электропроводимости растворов электролитов, оценки скорости электрохимической коррозии. большой практический интерес имеет знакомство с технологией нанесения гальванических покрытий. по каждому разделу представлены лабораторные работы, в ходе выполнения которых студенты приобретают навыки проведения измерений свойств материалов. описание лабораторных работ включает в себя краткую теоретическую часть (основные положения, выносимые на проверку), цель работы, экспериментальную часть (схема измерения и порядок проведения исследований), обработку результатов измерений и правила оформления отчета. пособие является итогом научной и методической работы преподавателей кафедры технологии электрохимических производств и отличается от предыдущих изданий описанием современных методов измерения.
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ И ПОРИСТОСТИ МАТЕРИАЛОВ, ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ МЕТОДАМИ ПОРОШКОВОЙ МЕТАЛЛУРГИИ п л о т н о с т ь ю м а т е р и а л а (ρ) называется масса единицы объема этого материала. зная массу m0 и объем V материала, можно вычислить ρ: 0 . m V ρ = (1.1) п о р и с т о с т ь ю (п) называется отношение объема Vп пустот в материале к его полному объему V. если известны объем и масса пористого тела, а также плотность компактного материала, то пористость определяют по формуле т П 1 100 %, ρ = − ρ (1.2) где ρ — плотность образца, вычисленная по уравнению (1.1), г/ см3; ρт — теоретическая плотность компактного материала заданного состава, г/см3. пористость — одна из важнейших характеристик материала. особенности пористой структуры, а также ее стабильность влияют на такие эксплуатационные свойства композиционных материалов, как тепло- и электропроводность, газопроницаемость, электросопротивление и др. изделие, работающее при высоких температурах или в агрессивных средах, должно иметь минимальную пористость. различают общую (побщ), открытую (поткр) и закрытую (пзакр) пористости. открытая и закрытая пористости – части общей пористости: побщ = поткр + пзакр.
открытая пора сообщается с поверхностями пористого тела и участвует в фильтрации жидкости или газа при наличии градиента давления на пористом теле. закрытая пора не сообщается с поверхностью. часть пор соединяется только с одной поверхностью пористого тела, образуя тупиковую пористость. тупиковые (полуоткрытые или полузакрытые) поры при фильтрации частично заполняются жидкостью, но не влияют на проницаемость пористого материала. закрытые и тупиковые поры образуются в результате пластической деформации1 частиц порошка при высоких давлениях прессования, а также из-за наличия внутренней пористости частиц. Лабораторная работа 1 цель работы — определить плотность и пористость материалов, полученных методами порошковой металлургии; установить влияние метода получения композита на величину пористости и плотности. существует три основных метода определения пористости материалов: гидростатического взвешивания, ртутной порометрии и металлографический. сущность метода г и д р о с т а т и ч е с ко г о в з в е ш и в а н и я заключается в измерении массы изделий на воздухе и после закрытия поверхностных пор на воздухе и в воде с последующим определением их объема, плотности и пористости. определение объема образца можно производить двумя методами: пикнометрическим и гидростатическим. точным методом, 1 пластическая деформация — необратимые изменения формы и размеров тела, остающиеся после снятия нагрузки. в макромасштабах пластическая деформация проявляется как остаточная деформация. в атомных масштабах при низких температурах пластическая деформация происходит путем скольжения или двойникования отдельных участков решетки по определенным плоскостям (при высоких температурах проявляется ползучесть). при приложении к твердому телу механической нагрузки вначале происходит упругая деформация, под которой понимают обратимые изменения формы и размеров, исчезающие после снятия нагрузки.