Реферат на тему:

ТВЕРДЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИХ СОЕДИНЕНИЯ

Введение

Исключительная твердость твердых материалов - отражение сильных сил связи между узлами атомной решетки. Это - причина, почему эта группа материалов обычно имеет высокую температуру плавления, малые коэффициенты теплового расширения и высокий модуль упругости [1 к 3]. Благодаря этой комбинации свойств, твердые материалы главным образом используются как износостойкие материалы и высоко жаростойкие материалы. Зона применения располагается от связанных и несвязанных порошков (шлифовальный состав) через спекаемые твердые материалы к спекаемым соединениям со связкой. Функция связующей фазы, использованной в этой последней группе, должна главным образом улучшить спекание и механические свойства, и понижать хрупкость. Хрупкость - характеристика всех твердых материалов; она имеет значительное влияние ограничающее их зону применения. Рисунок 17-1 дает краткий обзор прочности и твердостных свойств коммерчески важных твердых материалов.

1 Краткий обзор и характеристики твердых материалов

Твердые материалы могут быть разделены в две группы:

-            Соединения переходных металлов периодической таблицы групп с IV до VIII с элементами B, N, C, Si или возможно P и С, и их моноокиси названы " металлическими твердыми материалами ".

-            Соединения элементов B, C, N, Si друг с другом и некоторые оксиды типа Al2O3, ZrO2 или ThO2 классифицируется под термином " неметаллические твердые материалы ". "Сверхтвердые" материалы алмаз и нитрид бора - также часть этой группы.

1.1 Металлические твердые материалы

Группа твердых металлических материалов имеет хорошую электро- и теплопроводность, также как положительный температурный коэффициент (который является характеристикой для металлов). Располагаемые фазы главным образом однородны за границей расположения. Поэтому, это имеет смысл рассматривать эту группу на основе интерметаллических фаз. Пока отношение атомного радиуса неметаллических и металлических компонентов - в пределах амплитуды 0.41 < rx/rMe < 0.59 (как дано в соответствии с правилом Хагга), эта форма фтомная структура типа NaCl. В них, атомы металлоида занимают восьмигранные отверстия в гранецентрированной кубической решетке металлических атомов: дело обстоит так для большинства карбидов и нитридов металлов групп IVа и Va; зона гомогенности очень широка, например до TiC0,5 для карбида титана. В стехиометрически чистых соединениях, неметаллические атомые пустоты остаются свободными. Это - поразительное явление (верхний фазовый предел для карбида титана, например, является TiC0,98).

Карбид вольфрама - важный базис для твердых сплавов. Кристаллическая структура гексагональна; его модуль упругости очень высок (таблица 17-1). Его соотношение к кубическим твердым материалам иллюстрировано фактом, что WC был сформирован с кубической формы WC1-х при высоком давлении и высокой температуре (выше 25300 C [21]). Кубические карбиды могут принимать значительные количества WC, формируя кубический твердый раствор; TiC, например, может принимать то же самое количество WC в 14000 C (рис. 17-8).

Изоморфные кубические твердые материалы главным образом формируют полный диапозон твердых растворов друг с другом. ............