1-маъруза мавзу: материалшунослик фанининг предмети ва мазмуни. (1 соат)

Материалшунослик ва КМ фанининг бошқа фанлар

билан боғлиқлиги
Материалшунослик ва КМ фани физика, кимё, математика, инжинерлик графикаси, материаллар қаршилиги, машина деталлари, фанлари билан узвий равишда боғлиқ. Материаллар ва металлар солиштирма зичлиги, ранги, электр токини ўтказиши, иссиқлик ўтказувчанлиги, солиштирма қаршилиги ва ҳоказоларини физика фани билан боғлиқлигини кўрсатади. Металл ва материалларнинг оловбардошлиги, коррозиябардошҳлиги, таркиби, зах ва намгарчиликка бардошлиги кимё фанига боғлиқлигини билдиради. Материалл ва металлардан тайёрланган детал ва буюмлар турли хил нагрузкалар оцида ишлайди. Шунинг учун бу деталл ва буюмларнинг мустаҳкамлиги, қаттиқлиги, қовушқоқлиги, турли хил деформатсияларга бардош бера олишлиги материаллар қаршилиги фанига боғлиқлигини кўрсатади. Бизга маълумки, ҳамма вақт янги техника намунасини яратиш учун ишлатиладиган материаллар илм-фаннинг энг охирги ютуқларига асосланиб танланади, яъни энг янги материаллар ишлатилади. Яъни яратилган машиналар, албатта юқори ишчи босимда ишлатилиши, катта тезликларга эга бўлиши ҳамда катта температураларга чидай олиши керак. Ҳозирги замон машиналари материалларни биринчи навбатда юқори мустаҳкамликка эга бўлишини тақозо этади. Ҳозирги кундаги энг мустаҳкам материалларнинг емирилиши учун Рқ103 МПа зўриқиш (кучланиш) керак бўлади. Материалнинг самарадорлиги машинасозликдаги масса ўлчов бирлигига тўгри келадиган машинанинг қуввати ёки унинг унумдорлиги билан белгиланади. Демак машинасозликда қўйилаётган янги талаб машина ва механизмларнинг қуввати, унумдорлигини ошириш ҳамда улар учун ишлатиладиган материалларнинг пухта ва энгил бўлишига эришишҳдир. Газ билан тўйинтирилган баъзи материаллар ҳозирги замон техникаси бўлмиш авиатсия ва космик кемаларда кўп ишлатилмоқда. Шунинг учун авиатсия ва космик техника учун бундай материалларни етқазиб бериш муҳим муаммолардан биридир. Реактив двигателларнинг борган сари кўп қўлланиши материалшунослик фани олдига юқори кучланиш ва катта температурага чидай оладиган материалларни яратиш муаммосини қўймоқда. Шундай материаллар яратишнинг қўлланиб келаётган усули, яъни темир (Fe), (Ni) никел, (Al) алюминий ва бошқа материаллар асосида қотишмаларни ҳосил қилиш имкониятлари чегараланиб қолди, чунки двигател деталларининг ишлаш шароитлари, ана шу элементларнинг суюқланиш температурасига яқинлашиб қолди. Масалан, пўлатнинг ишлаш температураси 750-800°C, никел қотишмаларники эса 1100°C дан ошмайди. Янги двигател концруксияларини яратиш учун мустаҳкам, чидамли материаллар керак бўлади. Материалларнинг мустаҳкамлиги материал цруктурасидаги доначалари-нинг майда бўлишига боғлиқ. Чунки структурадаги доначалар (кристалитлар) жуда майда ва шакли ихчам бўлган материалнинг мустаҳкамлиги 1,5 баробар катта бўлиши мумкин. Масалан, материалларнинг крицалланиш жараёнини катта тезликда олиб бориш орқали ўлчами буғдой ёки шар шаклига яқин микротузилишли донача (гранула) олинади. Ички ёнув двигателларининг қувватини ошириш ишчи температуранинг осишига олиб келади. Ишчи температуранинг осиши концруксия материалининг юқори температурага чидамлигига боғлиқ. Энергетикада ўта ўтказувчан салёноидлар, электр машиналарининг урамлари электр ўтказувчан материаллардан тайёрланади. Бу соҳанинг келажак материалларидан ўта ўтказувчан трансформаторлар, электр тармоқлари ва термоядро реаксияларидаги ёруғлик дастасини (плазмани) ушлаб қола оладиган кучли магнитлар тайёрланади.
Кейинги пайтларда техниканинг баъзи соҳаларида материалларнинг тозалиги жуда катта аҳамиятга эга бўлиб қолди. Масалан кимёвий тозаликка эга бўлган темир ва рух элементларининг коррозияга чидамлилиги юқори эканлиги маълум бўлиб қолди. Ярим ўтказгичлар техникасида ҳам материалларнинг тозалигига катта аҳамият берилмоқда. Техник ҳамда иқтисодий талабларнинг ортиб бориши, ҳамда ер юзи ва ер оци хомашёларининг чегараланганлиги туфайли мустаҳкамлиги юқори бўлган янги-янги материалларни ишлаб чиқариш технологиясини топиш ва уни ўзгартириш вазифаси пайдо бўлади. Янги материалларни яратиш учун мавжуд материалларга ўзга қўшимчааларни қўшиш, ҳамда асосий материал элементини у билан ҳеч қандай боғланишда бўлмаган зўриқтирувчи элементлар билан бойитиш, яъни композитсион материалларни синтез қилиш каби муҳим аҳамиятга эга бўлган ишларни бажариш лозим. Композитсион материаллар машина ва механизмларнинг узоқ ишлаши ҳамда техник-иқтисодий кўрсаткичларини оширибгина қолмай, балки ишлаб чиқариш жараёнини ҳам такомиллаштириш мумкин. Аммо композитсион материалларнинг кўплаб ишлаб чиқариш инсон саломатлигига катта зарар келтиради, атроф - муҳитни заҳарлайди, яъни янги эқолоғик муаммоларни келтириб чиқаради. Лекин, композитсион материаллардан оқилона фойдаланиб, улардан энг катта фойда олиш материалшунослик ва КМ фанининг асосий вазифасидир.
Материалларни емирилишдан, айниқса коррозия таъсирида емирилишдан ҳимоя қилиш асосий муаммо бўлиб қолмоқда. Материалларнинг ишлаш жараёнидаги тузилиш (цруктура) ўзгариши қонуниятлари ҳамда унинг оқибатини ўрганиш хоссаларининг турғунлигига эришиш имкониятини беради. Демак янги ҳосил қилинаётган материалларнинг ишлаш муддатини аниқроқ белгилаш имконияти яратилади.
Назорат саволлари:

1. 
   Материалшунослик ва КМ фанининг асосий мақсади ва вазифалари нималардан иборат?
   
2. 
   Материалшунослик ва КМ фанининг ривожланиш тарихи ыайси даврни ўз ичига олади?
   
3. 
   Материал ҳақида тушунча. Материалшуносликдаги муаммолар нималар?
   
4. 
   Материалшунослик ва КМ фанининг бошқа фанлар билан боғлиқлиги?