Экзаменационные вопросы по материаловедению (Понятие о механической совместимости компонентов КМ. Применение Закона Гука. Теория проектирования композитов)

Понятие о механической совместимости компонентов КМ.  Применение  Закона Гука в технической форме для определения структурных  и механических  параметров  КМ.

Критические концентрации компонентов КМ. Удельные соотношения прочности компонентов  КМ  и  их  концентрации. Удельная прочность КМ.

Влияние  направления касательных напряжений на характер напряженного состояния матрицы и волокон.  Оценка прочности КМ по предельным состояниям.  Критерий прочности. Схема напряженного состояния однонаправленного КМ напряжениями не совпадающими с направлениями главных осей симметрии. Механизмы разрушения однонаправленных  КМ.

Определение упругих характеристик композитов по свойствам компонентов.  Однонаправленные композиционные материалы. Правило аддитивности.

Расчет  прочности  композиционных материалов по свойствам компонентов. Уравнение аддитивности для двухкомпонентных КМ,  армированных  непрерывными волокнами.

Минимальная и критическая концентрация непрерывных  волокон в КМ. Удельная прочность КМ и концентрации компонентов.

Зависимость прочности КМ от объемной доли  волокон. Прочность трех компонентных КМ. Критическая  длина волокна. Продольная прочность КМ, армированных дискретными волокнами. 

Изделия из ПМ и КМ. Стадии порошкового и композиционного производства.  Компоненты  и  сырье.  Полуфабрикаты.

Технико-экономические факторы производства  изделий  из КМ и ПМ. Примение КМ и ПМ в конструкциях и машинах.

Методы получения порошков. Классификация. Механические методы. 

Распыление расплавов водой и сжатым газом.  Классификация  методов диспергирования.  Параметры технологического  процесса.

Схема распыления струи расплава газовым потоком. Особенности распыления расплава потоком воды.

Размол (Шаровая мельница, вибромельница, вихревая мельница). Фрезерование и истирание.

Технологии восстановления  химических соединений.  Элементы адсорбционноавтокаталитической  теории.   Производство порошков   электролизом  (электролиз  водных  и расплавленных сред).

Получения порошков методом термической диссоциации карбонила.  Получение порошков методом испарения-кондесации.

Получение порошков с использованием межкристаллитной коррозии.  Получение порошков соединений. Промышленные методы важнейших порошков.

Технология    волокон.   Металлические   волокна (стальные, вольфрамовые, молибденовые, титановые волокна).

Технология  получения волокон бора и карбида кремния.

Получение синтетических рганических волокон. Технология производства углеродных волокон.

Технология получения стеклянных волокон.  Технология моно- и  поликристаллических керамических волокон. Производство нитьевидных кристаллов.

Технологические  свойства  порошков  и  волокон.

Подготовка дисперсного тела к формованию.

Реологическая теория смешивания.

Способы  механического смешивания и оборудование. Способ химического смешивания.

Процессы и факторы интенсифицирующие смешивание. Смешивание вязких жидкостей.

Производство лигатур.

Классификация  промышленных способов формования металлических порошков.

Холодное прессование порошков в пресс-формах.

Конструкция пресс-форм для автоматического непрерывного прессования.

Расчет  усилия прессования. Факторы снижающие усилие прессования.

Прокатка порошков. Схема вертикальной  прокатки.  Кинетика уплотнения  порошка при  прокатке.  Основные  уравнения прокатки порошков.

Экструдирование.  Оборудование.   Изостатическое формование. Оборудование.

Вибрационное формование. Способы. Основные  закономерности.

Шликерное  формование. Основные свойства шликеров.

Формование порошков в электомагнитном поле. Разновидности. Формование в коаксильных оболочках.

Электродинамическое формование. Импульсное формование (Формование взрывом). 

Импульсное  магнитное формование.

Технологическе параметры. Выбор способа спекания. Промышленное оборудование твердофазного спекания. 

Косвенный нагрев в печах. Зависимость результата спекания  от свойств порошков,  давления и кинематической схемы формования,  температуры и времени  спекания, атмосферы процесса. 

Спекание под давлением электрическим током. Условия и  материалы электроспекания. Конденсаторные и трансформаторные установки электроспекания. Жидкофазное спекание  методом наложения.

Реакционное спекание (экзотермическое), материалы и технологические условия процесса.

Подготовка пластмасс к формованию. Оценка технологических  свойств. Дополнительные операции переработки. Экструзия - пластикация. Подготовка слоистых и листовых материалов.  Резкаи  укладка  арматуры.

Прессование ПКМ. Прямое, литьевое профильное  прессование. Литье ПКМ под давлением. Интрузия. Инжекционное формование. Центробежное литье.

Автоклавный метод  литья под давлением.Экструзия (выдавливание, шприцевание, шнекование).

Контактное формование. Номотка.

Формование  с  помощью  герметичной  эластичной оболочки (вакуумформование,  негативный  метод  вакуумформования, позитивное вакуумформование,  вакуумформование в свободное пространство).

Автоклавный метод (метод пресс-камеры, пневматическое формование).

Спекание  ПКМ. Штампование ПКМ. Напыление ПКМ.

Промышленные технологии эвтектических композиционных материалов.

Методы направленной  кристаллизации  (Бриджмена,  с охлаждением в расплавленнам металле, зонной плавки).

Производство металлических армированных лент методом  напыления и последующей прокатки.   Производство конструкционных металлических порошковых  материалов методом  приготовления  шихты, прессования и последующего  спекания.

Принципы конструирование  закрытых пресс-форм  для холодного прессования.

Группы сложности  формовок.  Классификация элементов  закрытых пресс-форм.

Расчет пресс-форм. Конструкции матриц.

Выбор пресса для  холодного  прессования в закрытых пресс-формах.

Проектирование технологического процесса прокати порошков.  Технологические условия  прокатки  порошков в ленту.  Сортамент  порошкового проката. Определение  общего  усилия  формования.

Выбор температуры процесса. Выбор среды, оборудования и теплового графика спекания.  Определение времени спекания (экспериментальные и расчетные методики). Брак при спекании и способы его устранения.

Теория проектирования композитов. Выражения и зависимости принципа комбинирования.  Выполнение правил комбинирования. Конкретизация объекта проектирования.  Ограничения при проектировании композитов.  Стадии проектирования  композитов.