Medžiagotyros sąvokos ir tyrimo metodai


Medžiagų mokslo aprašymas. Naujos technologijos. Radiotechnika ir elektronika. Raketinei technikai. Branduolinė technika. Informacinės technologijos. Tinkamumą darbui , patikimumą , ilgaamžiškumą. Teorinė medžiagotyros dalis. Taikomoji medžiagotyra. Fizikinės sąvokos. Fizikinės sąvokos yra medžiagų ir kūnų savybės. Fizikinis dydis. Struktūrinės sąvokos. Mikrošlifus arba replikas. Struktūrinė dedamoji. Izotropines ir anizotropines. Kristalinės ir amorfinės. Sistemos laisvės laipsnių skaičius. Apibrėžtomis sąlygomis. Absoliučiai teisingos. Tyrimo metodai. Indukciniu metodu. Dedukcinis metodas. Eksperimentinio metodo schema. Keliama problema. Bandymas hipotezei patikrinti. Bandymo eiga. Bandymo rezultatai. Išvados. Jų palyginimas su hipoteze. Teorinis metodas. Moksliniu eksperimentu. Mintinis eksperimentas. Fizikinis modelis. Mechanikos modeliai. Matematikos modelius. Fizikinę ar kitokia mokslinę teoriją. Gera teorija. Fundamentalių , apjungiančių principų. Didele teorija. Analizės metodų skirstymo ypatumai. Mikroskopas Mikroskopas. Kristalografinę informaciją. Struktūrą - galima. Skenuojanti talpinė mikroskopija SCM. Skenuojanti šiluminė mikroskopija SThM. Artimojo lauko skenuojanti optinė mikroskopija NSOM. Pulsuojančios jėgos moda. Lupa Lupa. Medžiagų sandara. Pagrindiniai elementai. Žemė , vanduo , oras ir ugnis. Šaltį , šilumą , drėgnumą ir sausumą. Gyvsidabris , švinas , siera , auksas , stibis. Kalorikas ir šviesos medžiaga. Periodinis elementų dėsnis. Atominė medžiagos samprata. Planetinį atomo modelį. Z protonų. Tiek pat elektronų. Atomas elektriškai neutralus. Atominiu skaičiumi. Masės skaičius nukleonų skaičius. Du postulatus. Spindulio kvantavimo sąlyga. Branduolio modeliai ir ryšio energija. Sluoksninį modelį. Branduolinės jegos. Masės defektu. Ryšio energiją. Elementariosios dalelės. Elementariosiomis dalelėmis. Μ mezonas. Π mezonai.


Mokslininkams rūpi atskleisti gamtos paslaptis. Praktikoje fizikos žinias pritaiko įvairūs technikos mokslai ir jų specialistai - inžinieriai.

Seniausios technikos šakos yra architektūra ir statyba, kuriose panaudojamos mechanikos žinios, taikomi mechanikos dėsniai. Stebina senovės egiptiečių, majų piramidės, graikų grakščių šventyklų, romėnų pastatų liekanos.

Dabar statomi 400-500 m aukščio dangoraižiai.

Remiantis XIX a. fizikų sukurta elektromagnetizmo teorija, išsivystė elektrotechnika, be kurios neįmanomas šių dienų visuomenės gyvenimas.

XX a. pirmoje pusėje išsivystė radiotechnika ir elektronika. Dabar neįsivaizduojamas gyvenimas be radijo ir televizoriaus.

Fizikos pasiekimai mechanikoje ir termodinamikoje sudarė pagrindą raketinei technikai, kuri pakėlė žmogų nuo Žemės ir nuskraidino link kitų planetų, leido tiesiogiai tirti Saulės sistemą.

Remiantis fizikos pasiekimais atomo branduolio teorijoje atsirado šių dienų galiūnas - branduolinė technika.

Sparčiai plečiasi informacinės technologijos ne tik įprastais telefoniniais ir radijo ryšiais, bet naudojami dirbtiniai Žemės palydovai bei palydovinės antenos, kompiuteriai, o ypač patrauklus pasiekimas - internetas.

Taikant naujausius fizikos pasiekimus, gaminami miniatiūriniai tranzistoriai ir kiti prietaisai, panaudojant labai mažus medžiagos kiekius - nanogranules. Siekiama padengti prietaiso detalės paviršių molekulės arba atomo storio sluoksniu. Kūriasi vadinamoji nanotechnologija - ateities technologija.

Medžiagotyros problemomis daugiausiai domisi fizikai, chemikai bei inžinieriai, dirbantys tam tikroje mokslo at pramonės šakose. Bet pirmos medžiagotyros teorijos buvo sukurtos remiantis fizikos mokslo raida ir fizikos pasiekimais. Todėl negalima medžiagotyros atskirti nuo kitų mokslų ir nagrinėti nesiremiant tais mokslais.

Tai mokslas apie inžinerines medžiagas, jų apdirbimo technologijas ir naudojimo sritis turi įtakos technikos, statybos ir bet kurios kitos srities pažangai, o tai lemia visos pasaulinės ekonomikos vystimosi raidą.

Taikomoji medžiagotyra nagrinėja tyrimo metodus – struktūros susidarymo, technologinių gamybos procesų parinkimo, siekiant tobulinti medžiagų savybes. Tos pačios sudėties medžiaga, kai skiriasi jos vidinė sandara, atomų išsidėstymo būdai, gali būti skirtingų savybių. Sandara gali būti keičiama, taikant įvairius technologinius procesus. Kryptingai keičiant sandarą ryškėja esamos medžiagos savybės, o kartais atsiranda ir naujų. Taip medžiaga gali būti plačiau panaudojama

Pagrindinis medžiagotyros, kaip ir fizikos, žinių elementas yra fizikinės sąvokos - esminiai ir bendri kūnų ir reiškinių požymiai. Archimedo jėga atsiranda kūną panardinus į skystį arba dujas. Jėga kūną veikianti aukštyn, priklauso nuo kūno tūrio ir skysčio ar dujų tankio - tai esminiai ir bendri požymiai. Nuo kūno medžiagos, tankio, formos Archimedo jėga nepriklauso. Ji nepriklauso nuo skysčio ar dujų kiekio, spalvos. Tai neesminiai požymiai, jie neturi įtakos Archimedo jėgai. Bet ji priklauso nuo laisvojo kritimo pagreičio g. Archimedo jėga bus skirtinga įvairiame aukštyje nuo Žemės paviršiaus, skirtinga kitose planetose.

Fizikinės sąvokos yra medžiagų ir kūnų savybės – tai kietumas, elektrinis laidumas, skaidrumas ir kt. Dar iškiriami fizikiniai dydžiai, fizikiniai reiškiniai ir procesai.

Fizikinis dydis išreiškia medžiagų, kūnų ir reiškinių kiekybinius požymius (tankis, greitis, savitoji šiluma).

Fizikiniai reiškiniai ir procesai padeda pažinti fizikinį pasaulį.

Fizikinė sąvoka sudaroma, išskiriant jos esminius požymius, atmetus neesminius. Toliau sąvoka apibrėžiama - formuluojama trumpu sakiniu. Ji pasidaro aiški, kai patikrinama bandymais, pritaikoma buityje, gamtoje, technikoje.

Medžiagotyroje atsiranda papildomos sąvokos – tai struktūrinės sąvokos. Struktūra - tai sąvoka, įvertinanti vidinę kūno sandarą – medžiagos dalelių išsidėstymas tam tikrame tūryje ir jų tarpusavio ryšys. Skiriamos: submikrostruktūra, mikrostruktūra, mezostruktūra, makrostruktūra ir megastruktūra.

Izotropinėmis (iš graikų kalbos: isos „vienodas, lygus“ + tropos „savybė“) vadinamos tokios medžiagos, kurių savybės visomis kryptimis yra vienodos. Pavyzdžiui, plienas yra izotropinė medžiaga, nes jo stiprumas tempiant bet kuria kryptimi yra tokio pat dydžio.

Anizotropinėmis (iš graikų kalbos: anisos „nelygus“ + tropos „savybė“) vadinamos tokios medžiagos, kurių savybės įvairiomis kryptimis yra nevienodos. Pavyzdžiui, mediena yra anizotropinė medžiaga, nes jos stiprumas, laidumas šilumai ir kitos savybės įvairiomis kryptimis yra nevienodos.

Neorganinės medžiagos būna kristalinės ir amorfinės.

Kristalinės (iš graikų kalbos: krystallos „ledas, kalnų kristalas“) medžiagos struktūra yra tokia, kai jonai (atomai, molekulės) yra išsidėstę kristalinės gardelės mazguose griežta tvarka (metalai, dauguma uolienų ir kt.). Kai kurių kristalinių medžiagų skirtingomis sąlygomis yra skirtingos ir kristalinės gardelės (pavyzdžiui, anglies modifikacijos).

Amorfinės (iš graikų kalbos: amorpfos „beformis“) medžiagos struktūra yra tokia, kai jonai (atomai, molekulės) išsidėstę netvarkingai. Amorfinių medžiagų savybės įvairiomis kryptimis yra vienodos. Kai yra tam tikros sąlygos (temperatūra, slėgis) amorfinės medžiagos gali virsti kristalinėmis.

Medžiagotyros sąvokos ir tyrimo metodai. (2015 m. Balandžio 16 d.). http://www.mokslobaze.lt/medziagotyros-savokos-ir-tyrimo-metodai.html Peržiūrėta 2016 m. Gruodžio 07 d. 12:33