Istoricul utilizării materialelor
Prima eră, sau era inițială:
Grog - primul om din știința materialelor
8000 î.e.n. - Ciocanul din cupru
6000 î.e.n. - Producerea mătăsii
Utilizarea lucrurilor așa cum au fost
găsite, sau cu modificări minime
A doua eră
5000 î.e.n. - Producerea sticlei Modificarea lucrurilor folosind
căldura sau chimicalele pentru
îmbunătățirea proprietăților
3500 î.e.n. - Epoca bronzului
1000 î.e.n. -Epoca fierului
Un gol din punct de vedere al dezvoltării capacităților științifice
A treia eră, sau era finală
1729 - Conductivitatea electrică a metalelor
Înțelegerea și producerea unor
materiale noi
1866 - Microstructura oțelului
1866 - Descoperirea polimerilor
1871 - Tabelul periodic al elementelor
1959 - Circuitul integrat
1960 - Diamantul artificial
1986 - Supraconductorii de temperatură înaltă
Istoria prezentată pe scurt a științei materialelor implică existența a trei ere
Clasificarea materialelor
Clasificarea fizică
a materialelor în
funcție de stare
Materialele pot fi caracterizate prin structura (modul de alcatuire din
particule, organizarea interna a acestora) si prin proprietati.
Fotografie a trei probe de discuri
subțiri
din oxid de aluminiu, care au fost
plasate pe o
pagină tipărită
pentru a demonstra
diferențele
lor în caracteristicile
transmitanței
luminii.
25
Nanoscală
•
Sisteme atomice și
moleculare
• Steructuri
electronice și
cuantice
Microscală
• Sisteme
microelectromencanice
• Microstructura
materialelor
Macroscală
•
Sisteme inginerești
•
Materiale masive și
structuri din
componente
asamblate
Scala meterialelor: sisteme și structuri
26
Analiza structurii materialelor
În funcție de scara de examinare, structura analizată poate fi:
•
macrosctructura
•
microstructura
•
structura fină / reticulară
•
atomică
•
nucleară
27
Analiza materialelor –
scara de mărire
•
S
tructura macroscopic
ă
pus
ă
î
n eviden
ță
cu
microscopul stereo, cu lupa sau cu ochiul liber;
•
S
tructura microscopic
ă
-
microscopul metalografic
optic cu m
ăriri de
p
â
n
ă
la 2000 de ori
,
sau cu cel
electronic
până
la sute de mii de ori;
•
S
tructura fin
ă
sau reticular
ă
-
modul cum sunt
a
ș
eza
ț
i atomii
î
n re
ț
eaua cristalin
ă
-
microscopie
electronic
ă
, ionic
ă
sau difrac
ție
de radiații
X;
•
S
tructura atomic
ă
-
modul
î
n care sunt alc
ă
tui
ț
i
atomii;
•
S
tructura nuclear
ă
se refer
ă
la par
ț
ile constitutive ale
nucleului.
28
Analiza macroscopică
Analiza
macroscopică
precede analizei microscopice. Se
realizează
pe
suprafețe
mari
și
permite punerea în
evidență
a
comportării
materialului
în
timpul
prelucrarilor,
sau
în
timpul
încercărilor
mecanice.
29
Dupa modul de rupere, in general materialele pot fi:
fragile
(se rup fara deformatii plastice insemnate in regiunea de
rupere)
ductile (
ruperea este insotita de aparitia unor puternice deformatii
plastice in regiunea de rupere
).
30
Suprafețe de rupere
Un tip de rupere este ruperea la
oboseală
(rupere în
serviciu) - are loc sub
acțiunea
unor sarcini variabile mici.
O
suprafață
de rupere la
oboseală prezintă
trei zone:
•
zona amorsei de rupere
= constituie un concentrator de
tensiuni
•
zona de propagare
stabilă
a microstructurii
(lisă
/
netedă)
•
zona
de
rupere
finală
/
de
propagare
instabilă
a
microfisurilor
31
Structura microscopică
Structura
microscopică
a materialelor descrie modul
de
alcătuire
a materialelor din faze sau asocieri de faze
și
face obiectul analizei microscopice.
Analiza
microscopică
poate fi:
•
optică
(calitativa sau cantitativa);
•
electronică
(prin baleiaj sau prin transmisie).
