ГЛОССАРИЙ

Справочник содержит 164 термина и определений по основам материаловедения и является дополнением к курсу «Оксиды в химическом материаловедении». В нем в сжатой форме изложены основные положения физики, химии и некоторых прикладных научных направлений, на которых базируется материаловедение.

Абразивные материалы, абразивы – порошкообразные вещества, используемые для механической обработки поверхности металлов, минералов, горных пород, стекла и т.п. Обладают высокой твердостью (до 50 ГПа); прочность на сжатие в несколько раз превышает прочность на растяжение и изгиб. Важная характеристика абразивных материалов – форма абразивных зерен, которые представляют собой монокристаллы или осколки поликристаллических материалов (последние менее прочны). К природным абразивным материалам относят алмаз, гранаты, корунд, пемзу, песок и др. Из искусственных абразивных материалов наиболее широко используют электрокорунд (получается плавлением a-Аl₂О₃в электродуговых печах), карбиды кремния, бора, титана, сфалерито- и вюрцитоподобные модификации ВN. Применяются в виде порошков, паст и суспензий

Абсолютный нуль температуры – начало отсчета температуры по температурной шкале. Абсолютный нуль расположен на 273,16 °С ниже температуры тройной точки воды, для которой принято значение 0,01 °С. Абсолютный нуль принципиально недостижим

Абсорбционная спектроскопия – раздел спектроскопии, изучающий спектры поглощения видимого, инфракрасного и ультрафиолетового излучения

Абсорбция – поглощение (сорбция) вещества из смеси газов жидкостью, приводящее к образованию раствора. В отличие от адсорбции абсорбция происходит во всем объеме поглотителя (абсорбента). Различают физическую абсорбцию, когда абсорбент является инертной средой по отношению к газу, и абсорбцию, при которой поглощаемый компонент химически взаимодействует с абсорбентом

Агломераты – соединенные спеканием в более крупные образования (куски) мелкие частицы сыпучих материалов

Адгезия – сцепление приведенных в контакт разнородных твердых или жидких тел (фаз). Может быть обусловлена как межмолекулярным взаимодействием, так и химической связью. Одна из важнейших характеристик адгезии – адгезионная прочность, характеризующая удельное усилие разрушения адгезионного контакта и используемая в технике для оценки свойств клеев, лакокрасочных покрытий и др. Адгезионная прочность зависит от энергии связи, обеспечивающей адсорбцию, полноты контакта, определяемой рельефом поверхности, межфазной поверхностной энергии, смачивания и других поверхностных явлений, а также от условий формирования контакта (давления, температуры, продолжительности и т.п.)

Анизотропия – различие свойств вещества, материала или среды в разных направлениях. Анизотропия свойственна материалам с закономерным по всему объему внутренним строением, например монокристаллам, материалам и изделиям с текстурой. Анизотропия одних свойств может в одном и том же объекте сочетаться с изотропией других. Объекты, обладающие анизотропией, называются анизотропными

Анизотропные материалы – материалы, обладающие анизотропией. Анизотропными материалами являются волокнистые материалы, композиционные материалы с однонаправленным армированием, материалы, имеющие текстуру, монокристаллы, слоистые материалы и др.

Армирование – усиление материала или конструкции другим материалом. Применяется при изготовлении железобетонных и каменных конструкций, изделий из стекла, пластмасс, керамики, гипса и др.

Базис решетки – число атомов, приходящихся на одну элементарную ячейку кристаллической решетки

Ближний порядок – характеристика упорядоченности расположения атомов (молекул) в веществе или отдельной макромолекуле. Ближний порядок характерен для аморфных веществ (твердых и жидких) и характеризуется упорядоченным расположением атомов в пределах расстояний, близких к межатомным

Браве решетки – 14 трехмерных геометрических решеток, характеризующих все возможные типы трансляционной симметрии кристаллической решетки. Они названы по имени О. Браве – французского кристаллографа (1811–1863)

Бринелля метод – метод определениятвердости материалов, основанный на вдавливании в поверхность материала стального закаленного шарика (диаметром 10,5 или 2,5 мм) под действием определенной нагрузки. После снятия нагрузки в образце остается отпечаток. Число твердости по Бринеллю НВ, измеряемое в паскалях, определяется отношением нагрузки, действующей на шарик, к площади поверхности полученного отпечатка

Вещество – вид материи, которая обладает массой покоя. Состоит из элементарных частиц: электронов, протонов, нейтронов и др. Материаловедение изучает вещества, организованные из атомов, молекул и ионов. Такие вещества принято подразделять на простые и сложные. Простые вещества образованы атомами одного химического элемента и поэтому являются формой его существования в свободном состоянии, например сера, железо, озон, алмаз, кислород. Сложные вещества образованы разными элементами и могут иметь состав постоянный (стехиометрические соединения или дальтониды) или меняющийся в некоторых пределах (нестехиометрические соединения или бертоллиды)

Взвеси – системы, состоящие из мелких частиц жидкости или твердого тела, равномерно распределенных в газе или жидкости. Взвесями являются аэрозоли, суспензии, эмульсии и др.

Виккерса метод – метод определения твердости материала, основанный на вдавливании алмазной четырехгранной пирамиды с углом при вершине 136°. Число твердости по Виккерсу HV, измеряемое в паскалях, определяется отношением приложенной нагрузки к площади поверхности

Влагопоглощение – способность материала впитывать и удерживать в своем объеме жидкости, главным образом воду. Численно влагопоглощение определяется массовым процентным содержанием воды, поглощенной при погружении в нее материала, отнесенным к массе сухого материала

Влажность (влагосодержание) – содержание влаги в материале. Численно влажность определяют массовым процентным содержанием воды в исследуемом материале, отнесенным к массе сухого материала. Сорбционная влажность характеризует способность материала поглощать пары воды из окружающего воздуха

Внутренняя энергия тела – складывается из кинетической энергии молекул тела и их структурных единиц (атомов, электронов, ядер атомных), энергии взаимодействия атомов в молекулах и т.д. Во внутреннюю энергию не входит энергия движения тела как целого и потенциальная энергия, которой может обладать тело в каком-либо силовом поле (гравитационном, магнитном и др.)

Водопроницаемость – способность материалов пропускать сквозь себя воду. Численно характеризуется скоростью фильтрации, равной количеству воды, протекающей через единичное сечение материала за единицу времени

Водостойкость – способность материала сохранять в той или иной мере свои прочностные свойства при увлажнении. Числовой характеристикой водостойкости служит отношение предела прочности при сжатии материала в насыщенном водой состоянии к пределу прочности при сжатии в сухом состоянии. Это отношение принято называть коэффициентом размягчения

Волокнистая структура – структура, все или отдельные фазы которой имеют волокнистое строение. Волокнистая структура формируется при армировании материалов волокнами, направленном выделении фаз, образовании текстуры, иногда при экструзии

Волокнистые материалы – материалы, имеющие волокнистую структуру. Примером естественных волокнистых материалов является асбест, искусственных – армированные материалы

Выносливость материалов – способность материалов и конструкций сопротивляться действию повторных (циклических) нагрузок

Вырожденные полупроводники – полупроводники с большой концентрацией подвижных носителей тока. Ферми-уровень в вырожденных полупроводниках лежит в зоне проводимости или валентной зоне, и их скорее следует называть полуметаллами

Вязкость – свойство материала сопротивляться разрушению под действием динамических нагрузок

Вязкость разрушения – способность материала оказывать сопротивление распространению в нем трещин. Часто вязкость разрушения характеризуется величиной К_k (критическим коэффициентом интенсивности напряжений или коэффициентом трещиностойкости), которую оценивают по результатам лабораторных испытаний на растяжение плоских образцов с исходными центральными или боковыми усталостными трещинами. Физический смысл К_kсводится к следующему: чем больше его значение, тем при больших напряжениях и длине трещина начинает развиваться, т.е. тем лучше материал сопротивляется разрушению

Вязкость (внутреннее трение) – свойство текучих тел (жидкостей и газов) оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой

Вязкотекучее состояние – одно из физических состояний полимеров, при котором их механическое нагружение приводит к развитию в основном необратимых деформаций (вязкое течение). Аморфные полимеры переходят в вязкотекучее состояние выше температуры текучести, кристаллизующиеся – выше температуры плавления. Способность переходить в вязкотекучее состояние имеет большое практическое значение при переработке пластмасс и резиновых смесей в изделия (экструзией, литьем, под давлением и т.д.), при формировании химических волокон из расплава

Газ – одно из агрегативных состояний вещества, в котором его частицы не связаны или весьма слабо связаны между собой молекулярными силами притяжения и хаотически движутся, заполняя весь возможный объем

Газовая постоянная – универсальная физическая постоянная R, входящая в уравнение состояния идеального газа; R = (8,314510 ± ±0,000070) Дж/ (моль×К)

Газопроницаемость – свойство твердых тел пропускать газ под действием перепада давлений. Большое значение имеет объемная газопроницаемость пленок и покрытий, особенно из органических полимеров. Объемная газопроницаемость определяется отношением произведения объемного расхода газа на толщину пленки или покрытия к произведению их площади поверхности на разность давлений газа. Единица объемной газопроницаемости – м²/(с×Па). Для пористых сред применяют понятие объемной газопроницаемости, представляющей отношение произведения объемного газа на толщину слоя и динамическую вязкость газа к произведению площади поверхности на разность давлений газа. Единицы объемной проницаемости пористых сред – м²и мкм² (в СИ)

Гели – связнодисперсные коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Частицы контактируют друг с другом, образуя дисперсную структуру в виде жесткого каркаса или сетки. Такая структура ограничивает текучесть дисперсной системы и придает ей способность (в отличие от золей) сохранять форму. Рыхлая пространственная структура гелей содержит в своих ячейках дисперсионную среду. Типичные гели образуются, например, при коагуляции золей, когда контакты между частицами легко и обратимо разрушаются при механических и тепловых воздействиях. Этим гели отличаются от образуемых из растворов полимеров, для которых характерны прочные необратимо разрушающиеся контакты между частицами. Высушиванием гелей можно получать ксерогели– хрупкие микропористые тела, которые применяются, например, в качестве сорбентов, носителей катализаторов и др.

Гельмгольца энергия (изохорно-изотермический потенциал) – один из потенциалов термодинамических, обозначаемый А и определяемый разностью между внутренней энергией (U) и произведением термодинамической температуры (T) на энтропию (S): A = U-TS, Работа системы в равновесном изотермическом процессе равна убыли энергии Гельмгольца

Гетеродиффузия – перемещение атомов компонентов в многокомпонентных системах

Гетерофазные материалы – материалы, состоящие из двух или более фаз

Гистерезис – запаздывание изменения физической величины, характеризующей состояние вещества от изменения другой физической величины, определяющей внешние условия. Гистерезис наблюдался в тех случаях, когда состояние тела определяется внешними условиями не только в данный момент времени, но и в предшествующие моменты. Наиболее важные виды: магнитный гистерезис, сегнетоэлектрический гистерезис, упругий гистерезис

Границы зерен, межзеренные границы – переходные зоны между соседними зернами поликристалла. Атомы (ионы) на границах зерен испытывают действие полей кристаллических решеток обоих зерен, и их расположение является промежуточным между расположением их в каждом зерне. Поэтому атомы (ионы) на границе зерен имеют некоторую избыточную энергию, роль которой для зерен аналогична роли поверхностной энергии твердого тела. Разные методики оценивают толщину границы зерен в пределах от нескольких межатомных расстояний до нескольких их сотен, а в ряде случаев – и до нескольких микрометров, например если речь идет об области нарушения среднестатистического распределения примесей в решетке

Гранулометрия, гранулометрический анализ – совокупность методов определения гранулометрического состава сыпучего материала. Разновидностями гранулометрии являются седиментационный анализ и ситовой анализ, а также методы, основанные на измерении скорости растворения частиц в жидкости и др.

Гука закон – основной закон, устанавливающий зависимость между напряжениями механическими в упругом теле и вызываемыми ими деформациями. Для одностороннего (продольного) растяжения или сжатия стержня Гука закон имеет вид: s = ЕW, где s = F/S – нормальное напряжение; F – растягивающая сила; S – площадь поперечного сечения; W = Dl/l – относительное удлинение (укорочение); l – первоначальная длина стержня; Е – модуль Юнга (модуль упругости), зависящий от материала стержня

Дальний порядок – характеристика упорядоченности в расположении структурных частиц вещества (атомов, молекул, ионов), в ориентации их магнитных и дипольных электрических моментов и т.п. Упорядоченность, повторяющаяся на неограниченно больших расстояниях (во всем объеме тела), называется дальним порядком. Основным признаком дальнего порядка является симметрия кристаллов

Двойникование – образование в монокристалле областей с измененной ориентацией кристаллической структуры при помощи зеркального отражения структуры материнского кристалла (матрицы) в определенной плоскости – плоскости двойникования, поворота вокруг кристаллографической оси – оси двойникования либо другого преобразования симметрии. Матрицу и двойниковое образование называют двойником. Он может образовываться при кристаллизации, деформации кристалла или при фазовом превращении

Дендриты – минеральные агрегаты (иногда кристаллы) древовидной формы. Образуются в результате быстрой кристаллизации по тонким трещинам или в вязкой среде. Характерны для самородных элементов (золото, серебро, медь), льда, оксидов марганца и пр.

Десорбция – разрушение структуры чего-либо, например деструкция полимеров: разрушение макромолекул под действием теплоты, кислорода, света, механических напряжений и других факторов. В результате деструкции изменяются многие свойства полимеров, и они часто становятся непригодными для практического использования. Эффективный способ защиты полимеров от деструкции – введение стабилизаторов

Дефекты в кристаллах – это несовершенства кристаллического строения, нарушения строго периодического расположения частиц в узлах кристаллической решетки. По геометрическому признаку подразделяются на четыре группы: точечные, линейные, поверхностные и объемные

Диамагнетизм – возникновение в веществе (диамагнетике) намагниченности, направленной навстречу внешнему (намагничивающему) полю.

Диполь электрический – совокупность двух одинаковых по абсолютному значению и противоположных по знаку электрических зарядов Q, расстояние l между которыми во много раз меньше, чем расстояния от центра диполя до рассматриваемых точек его электрического поля. Основная характеристика электрического диполя – вектор p электрического дипольного момента, направленный вдоль оси диполя от отрицательного заряда к положительному и равный p = Ql

Дислокация в материалах – один из дефектов в кристаллах: линейное несовершенство кристаллической решетки, которое в двух измерениях имеет размеры порядка атомных, а в третьем – большой размер (может тянуться через весь кристалл). От числа, характера расположения и подвижности дислокаций в кристаллах зависят механические и многие физические свойства монокристаллов и поликристаллов. Из-за дислокаций прочность реальных несовершенных кристаллов во много раз меньше, чем идеальных (бездислокационных), например нитевидных кристаллов, прочность которых близка к теоретической. В то же время значительное увеличение плотности дислокаций в металлических материалах приводит к повышению их прочностных свойств (например, при обработке металлов давлением). Пластическая деформация металлов осуществляется главным образом в результате движения дислокаций

Дисперсность – характеристика размеров твердых частиц и капель жидкости (чем мельче частицы, тем больше дисперсность). Системы с однородными по размеру частицами называются монодисперсными, а сильно отличающимися – полидисперсными

Диффузии коэффициент – определяет скорость выравнивания концентрации частиц в среде. Он равен массе вещества, диффундирующей за 1 с через площадку в 1 см² при единичном градиенте концентрации (т.е. 1 см²/с). В процессах диффузии коэффициент диффузии D имеет важнейшее значение и определяется как D = D_o_×_e^-^Q/RT,где D_{o –}предэкспоненциальный множитель, значение которого определяется типом кристаллической решетки вещества, в котором реализуется диффузный процесс; Q – энергия активации процесса, т.е. энергия, необходимая для того, чтобы осуществить переход атома из одного положения в соседнее (от сотых долей до нескольких электрон-вольт); R – универсальная газовая постоянная; Т – абсолютная температура

Диэлектрики – вещества, практически не проводящие электрический ток (удельное сопротивление ~ 10⁸– 10¹⁷Ом×см). К диэлектрикам примыкают полупроводники, но четкой границы между ними нет. Существуют жидкие, твердые и газообразные диэлектрики. Во внешнем электрическом поле они поляризуются. Важнейшие характеристики диэлектриков: диэлектрическая восприимчивость, диэлектрическая проницаемость и электрическая прочность

Диэлектрическая проницаемость – одна из важнейших физических характеристик диэлектрика. Диэлектрическая проницаемостьε, или диэлектрическая постоянная, показывает, во сколько раз сила взаимодействия двух электрических зарядов в среде меньше, чем в вакууме. В изотропной среде ε связана с диэлектрической восприимчивостью c соотношением: ε = 1+4 pc

Длина волны – расстояние между двумя ближайшими точками гармоничной волны, находящимися в одинаковой фазе. Длина волны λ = uТ, где Т – период колебаний, u - фазовая скорость волны

Дырочная проводимость (проводимость р-типа) – аномальная по знаку носителей заряда электронная проводимость некоторых твердых материалов. В материалах с дырочной проводимостью электромагнитные явления (например, Холла эффект) протекают так, как будто электрический ток в этих материалах создается не электронами, а положительно заряженными «частицами», называемыми дырками. Дырочной проводимостью обладают те металлы и полупроводники, проводимость которых обусловлена электронами, находящимися в почти заполненной зоне. Дырочную проводимость широко используют в современной полупроводниковой электронике (полупроводниковые диоды, транзисторы и т.д.)

Единица физической величины – физическая величина, фиксированная по размеру и принятая по соглашению в качестве основы для количественной оценки физических величин. Разные единицы одной и той же величины различают по размеру: например, час, минута, секунда – единицы времени – имеют различный размер: 1 сут = 86400 с; 1 ч = 3600 с; 1 мин = 60 с

Емкость электрическая – Электрическая характеристика проводника или системы проводников. Электрической емкостью уединенного проводника называется физическая величина С, равная отношению электрического заряда Q, который сообщается проводнику, к его электрическому потенциалу j: С = Q/j

Жидкие кристаллы – вещества, переходящие при определенных условиях (температура, давление, концентрация в растворе) в жидкокристаллическое состояние, которое является промежуточным между кристаллическим состоянием и жидкостью. Как и обычные жидкости, жидкие кристаллы обладают текучестью, но при этом для них характерно спонтанное появление анизотропии свойств (оптических, электрических, магнитных и др.). Жидкие кристаллы образуют вещества, молекулы которых имеют удлиненную форму. По степени молекулярной упорядоченности занимают промежуточное положение между твердыми кристаллами, где существует трехмерный координационный дальний порядок, и жидкостями, в которых такой порядок отсутствует. Жидкие кристаллы термодинамически устойчивы

Жидкотекучесть – свойство расплавленного материала заполнять литейную форму

Закрытые поры – поры, не сообщающиеся с внешней поверхностью тела. Закрытые поры встречаются чаще всего в керамике и других спеченных материалах с пористостью ниже 10%. Форма закрытых пор в значительной степени зависит от природы химической связи в твердом теле и условий его получения и обработки. Во многих металлах с кубической решеткой форма закрытых пор близка к сферической. В ионных кристаллах закрытые поры приобретают кристаллографическую огранку, например кубическую. Размеры и форму закрытых пор исследуют с помощью оптической микроскопии и электронной микроскопии. Объем закрытых пор определяется разностью между общим объемом пор в теле и объемом открытых пор, устанавливаемых косвенными методами

Золи (коллоидные растворы) – коллоидные системы с жидкой дисперсионной средой. Золи с водной средой называются гидрозолями, с органической средой – органозолями. Частицы дисперсной фазы золи (мицеллы) свободно участвуют в броуновском движении. При коагуляции лиофобные золи (т.е. такие, для которых характерно слабое взаимодействие частиц со средой) превращаются в гели. Твердыми золями иногда называют дисперсные системы с распределенными в твердой фазе мельчайшими частицами другой твердой фазы (например, рубиновые стекла)

Изделие – продукт производства, предназначенный для реализации (в основном в производстве) или для собственных нужд предприятия (во вспомогательном производстве). Изделия подразделяются на неспецифицированные (детали), не имеющие составных частей, и специфицированные (сборочные единицы), состоящие из двух и более частей

Изоморфизм – свойство различных, но родственных по химическому составу веществ кристаллизоваться в одинаковых структурах при одном типе химической связи

Изотропия – равенство параметров свойств вещества, материала или среды в разных направлениях. Соответствующие объекты называются изотропными. Таковы, например, аморфные материалы, поликристаллы, не имеющие текстуры, а также некоторые монокристаллы (например, в кубических монокристаллах наблюдается изотропия оптических свойств и электрической проводимости). Изотропия одних свойств не означает изотропию других. Изотропия – необходимая характеристика, например, большинства конструкционных материалов. Ее появлению или повышению способствуют некоторые виды обработки, например термообработки

Индексы кристаллографические – три целых числа, определяющих расположение в пространстве граней и атомных плоскостей кристалла (индексы Миллера), а также направлений в кристалле и его ребер (индексы Вейса) относительно кристаллических осей. Прямая и параллельное ей ребро, определяемые индексами Вейса p₁, p₂, p₃(обозначаются [p₁, p_2, p₃] или [h,k,l]), проходят из начала координат 0 в точку А, определяемую вектором p₁a + p₂b + p₃c, где a, b, c – периоды кристаллической решетки. Плоскость Р, отсекающая на осях отрезки p₁a, p₂b, p₃c, имеет индексы Миллера h, k, l, определяемые отношением целых величин, обратных индексам p₁, p₂, p₃ , т.е. h, k, l = 1/p_1:1/p_2:1/p₃, которые обозначаются (h, k, l). Равенство нулю одного или двух индексов Миллера означает, что плоскости параллельны одной из кристаллографических осей. Отрицательные значения индексов Миллера соответствуют плоскостям, пересекающим оси координат в отрицательных направлениях. Совокупность симметричных граней одной простой формы кристалла обозначается íh, k, lý. При дифракции рентгеновских лучей индексы h, k, l отражающей плоскости характеризуют одновременно положение дифракционного максимума (рефлекса) в обратной решетке

Инструментальные материалы – отличаются высокими показателями твердости, износоустойчивости и прочности. Они предназначены для изготовления режущего, мерительного, слесарно-монтажного и другого инструмента (инструментальная сталь, твердые сплавы, алмаз, некоторые виды керамических материалов, многие композиционные материалы)

Конгломераты (частиц), агрегаты (частиц) – совокупность частиц твердого вещества или веществ, связанных между собой в результате различных воздействий силами различной природы. Порошки могут объединяться в конгломераты спонтанно под действием дисперсионных, магнитных, электростатических сил, а также адгезии и механического сцепления. Конгломераты порошков образуются при диспергировании, осаждении из растворов или парогазовой фазы либо затвердевании материала. По мере увеличения дисперсности порошка прочность таких конгломератов настолько возрастает, что разделить их на отдельные частицы становится практически невозможно. Кроме самопроизвольного образования, конгломераты можно получать целенаправленно гранулированием или спеканием. В первом случае конгломераты обычно называются гранулами, во втором – агломератами

Консолидированные материалы, компактные материалы, монолиты – материалы, полученные путем консолидации отдельных составляющих (агломератов, волокон, гранул, порошков, усов и т.д.). Собирательный и не очень конкретный термин, обозначающий «цельный» материал и используемый для обозначения самых различных материалов: волокнистых, керамических, порошковых, строительных, тканей, пряж и т.д. Чаще применяется в зарубежной литературе

Концентрация напряжений – резкое увеличение напряжений, возникающее в местах резких изменений формы тела (у краев отверстий, в углах, выступах). Зоны концентрации напряжений наиболее перегружены и служат местами начала пластической деформации или разрушения. Наибольшее напряжение у места концентрации напряжений называется местным напряжением. Концентрация напряжений оценивается коэффициентом концентрации напряжений (отношение местных напряжений к номинальным). Так называемая внутренняя концентрация напряжений возникает при неоднородной структуре материала или при наличии пор и микротрещин

Кристаллическая решетка – присущее кристаллическому состоянию вещества регулярное расположение частиц (атомов, ионов, молекул), характеризующееся периодической повторяемостью в трех измерениях. Плоские грани кристалла, образовавшегося в равновесных условиях, соответствуют атомным плоскостям, ребра – рядам атомов. Существование кристаллической решетки объясняется тем, что равновесие сил притяжения и отталкивания между атомами, соответствующее минимуму потенциальной энергии системы, достигается при условии трехмерной периодичности

Кристаллическая структура – структура вещества или материала, характеризующаяся упаковкой образующих их атомов (ионов, молекул) в один из видов кристаллической решетки. Кристаллической структурой обладают керамики, металлы, сплавы, минералы, некоторые неметаллы (например, алмаз, кремний) и их соединения

Кристаллическое состояние – равновесное конденсированное состояние вещества, главный признак которого – наличие дальнего порядка, т.е. трехмерной периодичности в расположении частиц. Характеризуется анизотропией макроскопических свойств. В жидкокристаллическом состоянии вещество обладает свойствами, как жидкостей, так и кристаллов (см. Жидкие кристаллы)

Кристаллы – твердые тела с трехмерной периодической атомной (или молекулярной) структурой, имеющие при определенных условиях образования естественную форму правильных симметричных многогранников. Стабильная структура кристалла определяется температурой и давлением; их изменение может приводить к полиморфным превращениям (см. Полиморфизм)

Лакокрасочные материалы – жидкие, пасто- или порошкообразные составы, которые при нанесении тонким слоем на твердую подложку образуют пленку (лакокрасочное покрытие), удерживаемую на поверхности силами адгезии. К лакокрасочным материалам относятся лаки, краски, грунтовки, шпатлевки

Легирование – введение в состав металлических сплавов так называемых легирующих элементов для изменения строения сплавов, придания определенных физических, химических или механических свойств. Легирующие добавки обычно вводят в расплавленный металл. Термином «легирование» обозначается также введение посторонних атомов внутрь твердого тела (например, полупроводника) различными технологическими приемами (диффузией из газовой фазы, бомбардировки его поверхности ионами и др.)

Линейные (одномерные) дефекты – дефекты, нарушающие периодичность кристаллической решетки в одном направлении много дальше, чем в двух других, в которых нарушения не превышают нескольких параметров решетки. К линейным дефектам относятся краевые и винтовые дислокации, микротрещины и ряды вакансий и междоузельных атомов

Линия сдвига – следы скольжения, возникающие на поверхности кристалла вследствие сдвиговой пластической деформации. В процессе пластической деформации кристалл разделяется на слои, смещающиеся относительно друг друга. В результате этого на поверхности образуются линии сдвига, которые представляют собой ступеньки, возникающие в местах выхода дислокаций на поверхность в плоскостях скольжения

Магнитная восприимчивость – безразмерная величина c, характеризующая способность вещества (магнетика) намагничиваться в магнитном поле. Для изотропного магнетика c - скалярная величина, равная отношению намагниченности к напряженности магнитного поля Н

Магнитная постоянная - коэффициент m₀= 4p×10^-7г/м =1,25663706144×10^-⁶г/м, входящий в некоторые уравнения магнетизма и электромагнетизма при записи их в так называемой рационализированной форме (в единицах Международной системы единиц СИ); m₀ иногда называют магнитной проницаемостью вакуума

Макропоры – поры, выявляемые невооруженным глазом. Отличаются от микропор и субмикропор тем, что имеют размеры порядка сотен микрометров (предел разрешения человеческого глаза)

Макроструктура – структура веществ и материалов, видимая невооруженным глазом или при небольшом (до 30 раз) увеличении. Исследуя макроструктуру, определяют такие детали строения, как направленность кристаллизации, выявляют конгломераты однородных по строению и размеру зерен, значительные по размеру дефекты (поры, трещины, включения и др.), вид излома, характер разрушения и т. д.

Материал – это вещество или совокупность связанных между собой веществ, используемых человеком в его практической деятельности

Матрица (материала) – непрерывная составляющая материала, в которой размещены другие составляющие. Часто матрицей называют составляющую, занимающую наибольшую часть объемов материала. Однако это условие не является ни необходимым, ни достаточным. В ряде случаев (например, в твердых сплавах) вязкость матрицы может составлять не более 10% объема

Междоузельный атом, дислоцированный атом – один из дефектов в кристаллах; атом основного вещества, перемещенный из узла кристаллической решетки в позицию между узлами

Межфазные границы, границы раздела фаз – переходные зоны между соседними фазами - гетерофазного материала. Механические свойства, физические свойства, физико-химические свойства и другие свойства, структура и химический состав межфазных границ и прилегающих фаз существенно различаются. Толщина межфазных границ может быть различной: от нескольких межатомных расстояний до нескольких их сотен. Роль межфазных границ в формировании некоторых свойств материалов, а также ряд их собственных свойств аналогичны таковым для границ зерен. Частный случай межфазных границ – антифазные границы – переходные зоны между доменами упорядоченной фазы в антифазных структурах

Микропоры – поры, выявляемые с помощью оптической микроскопии. Размеры микропор лежат в пределах от сотен до единиц микрометров. В литых материалах микропоры возникают при кристаллизации, термообработке, пластической деформации, испарении из материала компонента с высокой упругостью пара, в процессе сварки, при радиационном повреждении твердых тел и т.п.

Микроструктура – структура вещества и материалов, размеры элементов которой не превышают 0,1 мм. Основными элементами микроструктуры являются зерна, дефекты, поры и т.д. В многофазных и других гетерогенных материалах (см. Гетерофазные материалы) исследование микроструктуры позволяет выявить фазовый состав, распределение фаз, их размеры и форму

Монокристалл – кристаллический индивид, имеющий во всем объеме единую кристаллическую решетку (см. Кристаллы). Внешняя форма монокристаллов определяется их атомной структурой и условиями кристаллизации: в равновесных условиях монокристаллы приобретают хорошо выраженную естественную огранку, например: кварц, каменная соль, исландский шпат, алмаз, рубин. Реальные монокристаллы содержат дефекты, вызывающие отклонения от идеальной периодичности в расположении атомов (ионов). Ряд свойств монокристаллов характеризуется параметрами, различными для разных кристаллографических направлений (см. Анизотропия). Механические, оптические, электрические и другие свойства монокристаллов существенно зависят от их совершенства и имеющихся примесей. Многие монокристаллы чувствительны к внешним воздействиям (света, механических напряжений, магнитных и электрических полей, радиации и др.)

Намагниченность – векторная физическая величина, характеризующая состояние вещества при его намагничивании. Намагниченность равна отношению магнитного момента малого элемента объема вещества, т.е. геометрической суммы магнитных моментов всех частиц вещества (атомов, молекул или ионов), заключенных в объеме, к объему. Намагниченность называется однородной в пределах некоторого объема, если во всех его точках вектор намагниченности имеет одно и то же значение и направление. Единица намагниченности (в СИ) – А/м

Намагничивание – возрастание намагниченности магнетика при увеличении напряженности внешнего магнитного поля. В ферромагнетике намагничивание происходит сначала за счет смещения границ доменов, приводящих к увеличению их объема, с наиболее близкой к направлению поля ориентацией векторов спонтанной намагниченности, затем – за счет поворота в направлении поля магнитных моментов доменов

Напряжение (электрическое) – скалярная величина, характеризующая энергетические свойства результирующего поля кулоновских и сторонних сил. Численно равна работе этих сил при перемещении единичного положительного заряда по заданному пути (заданному участку электрической цепи). Выражается в В

Напряженность магнитного поля – векторная величина Н, характеризующая магнитное поле. Определяется отношением максимальной величины вращающего момента, действующего на рамку с током, помещенную в магнитном поле, к магнитному моменту тока в рамке. В среде Н определяет тот вклад в магнитную индукцию, который дают внешние источники поля

Напряженность электрического поля – векторная величина E, характеризующая силовое действие электрического поля на электрически заряженные частицы и тела. Напряженность электрического поля равна отношению силы F₀_,действующей со стороны поля на точечный электрический заряд Q₀, помещенный в рассматриваемую точку поля, к значению этого заряда E =F₀/Q₀. Заряд Q₀должен быть столь малым, чтобы его внесение в исследуемое электрическое поле не вызывало изменения значения и распределения в пространстве электрических зарядов, создающих это поле. Единица напряженности электрического поля (в СИ) – В/м

Объем пор – часть объема материала, занятого порами. Объем пор слагается из объемов закрытых пор и открытых пор. Общий объем пор в исследуемом образце определяется весовыми методами. Для измерения объема открытых пор и их распределения по размерам применяют методы, основанные либо на вытеснении жидкости из образца, либо на вдавливании жидкости в поры. Разность между общим объемом пор и объемом открытых пор равна объему закрытых пор, содержание которых в пористых телах обычно невелико и редко превышает 8-10%

Огнеупоры, огнеприпасы, огнеупорные материалы – материалы, имеющие огнеупорность не ниже 1850 К. В зависимости от химического состава различают огнеупоры на основе оксидной керамики или оксидных плавленых поликристаллических материалов, на основе безоксидной керамики из тугоплавких соединений, на основе углерода (графита, пироуглерода)

Остаточная пористость – пористость в консолидируемом материале, которую не удается устранить в процессе производства плотных изделий из него. Чаще всего остаточная пористость является закрытой пористостью. Как правило, открытая пористость – явление нежелательное, так как она ухудшает механические свойства и ряд других характеристик материала

Остаточные напряжения – напряжения, остающиеся в материале, который был подвергнут пластической деформации, после снятия нагрузки

Открытые поры – поры, сообщающиеся с внешней поверхностью тела. Они характерны для сыпучих тел и спеченных материалов, пористость которых превышает 0,1. Материалы с открытой пористостью способны впитывать и пропускать жидкости и газы. Объем открытых пор, геометрия каналов и степень их шероховатости – важные характеристики пористых материалов, так как определяют их основные эксплутационные свойства

Параметры решетки – шесть величин, характеризующих элементарную ячейку кристаллической решетки: длины ребер элементарной ячейки a,b,c и углы между ребрами α,β,g. Параметры a,b,c постоянными или периодами кристаллической решетки. Соотношения между этими величинами определяют форму ячейки. Геометрически возможны лишь четырнадцать различных пространственных решеток (Браве решетки), образующих семь кристаллографических систем или сингоний

Плавление – переход вещества из кристаллического состояния в жидкое состояние, происходящий с поглощением теплоты. При постоянном внешнем давлении плавление происходит при определенной температуре, называемой температурой плавления и зависящей от природы вещества и давления. Теплота затрачивается на переход единицы массы вещества из кристаллического состояния в жидкое при температуре плавления. Для данного вещества плавление возможно только при давлениях, которые больше давления в тройной точке. Плавление сплава обычно происходит в некотором интервале температур (начала и конца плавления), зависящих от состава сплава и давления

Плазма – частично или полностью ионизированный газ, в котором объемные плотности положительных и отрицательных электрических зарядов, образующих плазму заряженных частиц (электронов, ионов), практически одинаковы, а доля этих частиц сравнительно велика. Плазма образуется при электрических разрядах в газах, при нагреве газа до температуры, достаточно высокой для протекания интенсивной термической ионизации. Плазма отличается от обычного газа рядом качественных особенностей

Пластичность – способность материалов изменять свои размеры и форму под действием внешних сил, не разрушаясь при этом

Плоскости скольжения – кристаллографические плоскости, отличающиеся повышенной плотностью упаковки атомов, по которым наблюдается взаимный сдвиг частей кристалла, при его пластической деформации

Плотная упаковка атомов и молекул – способ модельного описания кристаллических структур

Плотность – количество вещества, содержащегося в единице объема. Выражается в г/см³

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) – вещества, способные накапливаться на поверхности соприкосновения двух тел (сред, фаз), понижая ее свободную энергию (поверхностное натяжение). Важнейшие ПАВ – водорастворимые органические соединения, молекулы которых состоят из двух частей: полярной (гидрофильной) и неполярной (гидрофобной). Различают ионные, т.е. диссоциирующие в воде на ионы (мыла, моющие вещества типа алкилсульфатов) и неионные, например полигликолевые эфиры алкилфенолов или жирных спиртов

Поверхностные (двумерные) дефекты – дефекты, имеющие в двух измерениях размеры, во много раз превышающие параметр решетки, а в третьем – несколько параметров. К поверхностным дефектам относятся границы между зернами, блоками, дефекты упаковки, границы двойников и доменов, поверхность кристалла

Показатель преломления – отношение: (скорость света в вакууме) / (скорость света в материале). Для материала скорость света зависит от направления прохождения света через материал, и поэтому показатель преломления изменяется с изменением направления прохождения света

Поликристалл – твердое тело, состоящее из множества мелких монокристаллов (называемых кристаллитами или зернами), чаще всего не имеющих правильной кристаллической огранки. Кристаллические решетки соседних кристаллитов обычно разориентированы на углы, измеряемые градусами и десятками градусов. Кристаллиты возникают в поликристаллах независимо друг от друга при кристаллизации жидкого раствора, расплава, пара либо в твердой фазе (вследствие перекристаллизации или рекристаллизации)

Поликристаллические материалы – материалы, имеющие поликристаллическое строение, т.е. состоящие из множества мелких монокристаллов (кристаллитов)

Полиморфизм – способность твердых веществ и жидких кристаллов существовать в двух или нескольких формах с различной кристаллической структурой и свойствами при одном и том же химическом составе. Такие формы называются полиморфными модификациями. Взаимные превращения полиморфных модификаций называются полиморфными переходами. Полиморфизм простых веществ принято называть аллотропией, но понятие полиморфизма не относится к некристаллическим аллотропным формам (таким, как газообразные О₂ и О₃)

Полупроводниковые материалы – полупроводники, применяемые для изготовления электронных приборов и устройств. Используют главным образом кристаллические полупроводниковые материалы (например, легированные монокристаллы кремния или германия, химические соединения некоторых элементов III и V, II и VI групп периодической системы элементов Менделеева)

Полупроводниковые приборы – электронные приборы, действие которых основано на электронных процессах в полупроводниках. Служат для генерирования, усиления и преобразования (по роду тока, частоте и т. д.) электрических колебаний (полупроводниковый диод, транзистор, тиристор), преобразования сигналов одного вида в другой (светоизлучающий диод, оптрон, фоторезистор, фотодиод, фототранзистор и др.), одних видов энергии в другие (термоэлемент, термоэлектрический генератор, солнечная батарея и др.), восприятия и преобразования изображений (например, приборы с зарядовой связью), а также преобразования механических и других величин в электрические (тензорезистор, преобразователь Холла и т.д.). Особый класс полупроводниковых приборов – полупроводниковые интегральные схемы, представляющие собой законченные электронные устройства в виде единого блока (пластинки) из кремния или арсенида галлия, на котором методами полупроводниковой технологии (преимущественно планарной) образованы зоны, выполняющие функции активных и пассивных элементов (диодов, транзисторов, резисторов и т. д.)

Пористость – отношение суммарного объема пор к полному объему пористого тела. Выражается в процентах или долях единицы

Поры – несплошности (полости) в частицах порошка или в объеме сыпучих и твердых тел. Поры – неотъемлемый элемент структуры спеченных материалов (в том числе керамики) и сыпучих сред. Поры разделяют на закрытые поры, открытые поры, сквозные поры, сообщающиеся поры, тупиковые поры. В зависимости от размера различают макропоры, микропоры и субмикропоры

Проводники электрические – вещества и материалы, обладающие способностью хорошо проводить электрические ток. В проводниках первого рода (металлах и сплавах) носителями тока являются электроны, в проводниках второго рода (электролитах) – ионы

Проницаемость твердых тел – способность твердых тел пропускать сквозь себя жидкости или газы. Количественной характеристикой проницаемости является коэффициент проницаемости, определяемый как величина, характеризующая зависимость объема вещества (газа или жидкости), протекающего сквозь твердое тело в единицу времени, от перепада давления в нем. Проницаемость увеличивается с ростом количества сквозных пор, а при их отсутствии – с ростом коэффициента диффузии данного газа (в случае газопроницаемости)

Расплавы – вещества или материалы выше температуры плавления в жидком состоянии. В практике широко используют расплавы металлов и сплавов, значительно реже – веществ, входящих в состав керамик. Тугоплавкие соединения переводят в расплавы для получения волокон, монокристаллов, порошков

Раствор – твердая или жидкая гомогенная (однородная) система, состоящая из двух или более компонентов, относительные количества которых могут изменяться в широких пределах

Растворимость – способность вещества образовывать с каким-либо другим веществом раствор. Обычно выражается в граммах безводного вещества на 100 г воды или другого растворителя при заданной температуре

Растворы жидкие (металлические). Большинство металлов растворяются друг в друге в жидком состоянии неограниченно (в любых соотношениях). При этом образуется однородный жидкий раствор, в котором атомы растворимого металла равномерно распределены среди атомов металла-растворителя

Растворы твердые (металлические). В твердом растворе металл-растворитель сохраняет свою кристаллическую решетку, а растворимый элемент (металл или неметалл) распределяется в ней в виде отдельных атомов

Резина – материал на основе каучука (углеродно-водородного полимера) с добавлением, чаще всего, серы и других элементов

Самодиффузия – перемещение атомов компонента и однокомпонентных системах

Сверхструктура – полностью упорядоченные твердые растворы

Сегнетоэлектрики, ферроэлектрики – материалы и вещества, характеризующиеся наличием в некотором диапазоне температур спонтанной электрической поляризации, которая может быть сравнительно легко переориентирована в направлении, параллельном внешнему электрическому полю. Сегнетоэлектрики имеют очень высокую диэлектрическую проницаемость, сильно зависящую от внешнего электрического поля и от температуры

Сегрегация – неоднородность состава и (или) структуры материала. Применительно к твердым телам о сегрегации говорят, когда происходит кристаллизация из расплава (тогда ее называют ликвацией), а также при термообработке. Она может проявляться, в частности, в выделении атомов на границах зерен или на дефектах. Применительно к дисперсным системам (например, к смесям порошков) о сегрегации говорят не только тогда, когда происходят явления на атомном уровне, но и на уровне частиц, например, когда происходит их разделение по плотности при длительном хранении

Симметрия кристаллов – свойство кристаллов совмещаться с собой при поворотах, отражениях, параллельных переносах либо части или комбинации этих операций. Симметрия означает преобразования объекта, совмещающего его с собой. Симметрия внешней формы (огранки) кристалла определяется симметрией его атомного строения, которая обусловливает также и симметрию физических свойств кристалла

Ситаллы, кристаллизованные стекла, стеклокристаллические материалы – оксидные материалы, полученные полной или частичной твердофазной кристаллизацией стекла специального состава. Микроструктура ситаллов характеризуется равномерным беспористым микрокристаллическим строением (размер кристаллитов от десятых долей до единиц макрометров); кристаллиты связаны друг с другом небольшим количеством стекловидной фазы

Слоистые материалы, слоистые композиционные материалы – материалы, состоящие из нескольких слоев, различающихся своими свойствами. Это практически всегда анизотропные материалы, причем их анизотропия специально предусмотрена. К слоистым материалам могут быть отнесены материалы с покрытиями, многослойные керамические подложки, композиционные материалы, армированные слоями волокон (усов) и т.д. Слоистые материалы широко применяются в качестве звукопоглощающих материалов, магнитных материалов, оптических материалов, материалов для электроники и т. д.

Стеклообразное состояние – твердое аморфное состояние вещества, получающееся в результате глубокого переохлаждения жидкости. При глубоком переохлаждении жидкости неограниченно снижается подвижность составляющих ее частиц (атомов, молекул) и происходит «замораживание» структуры ближнего порядка жидкости. Стеклообразные вещества, в отличие от жидкостей, сохраняют свою форму и не способны к необратимой деформации под воздействием внешних сил. Интервал температур, в котором происходит переход из жидкого состояния в стеклообразное, называется интервалом стеклования

Структура твердых тел – это совокупность устойчивых связей материала, обеспечивающих его целостность и сохранение основных свойств при внешних и внутренних изменениях. Определяет взаимное расположение атомов (ионов, молекул), зерен, блоков, мозаики, фаз, входящих в состав твердого тела

Субмикропоры – поры, выявляемые с помощью электронной микроскопии. Возникают в материалах в силу тех же причин, что и микропоры. От последних отличаются тем, что имеют размеры менее 1 мкм (предел разрешения оптической микроскопии). Термин условен

Твердость – это способность материала сопротивляться внедрению в него другого, более твердого тела (индентора) под действием нагрузки. Оценивается числами твердости, которые зависят от метода измерения: статического (С), динамического (Д), царапанья (Ц). Вдавливание индентора в образец с последующим измерением отпечатка является основным технологическим приемом при оценке твердости материалов. Измерения проводят на специальных приборах – твердомерах. В зависимости от особенности приложения нагрузки, конструкции инденторов и определения чисел твердости различают методы: по Бирбауму (Ц), по Бринеллю (С), по Роквелу (С), по Виккерсу (С), по Кнупу (С), по Мейеру (С), по Шору (Д)

Твердые растворы – многокомпонентные кристаллические фазы, при образовании которых сохраняется кристаллическая решетка одного из компонентов – растворителя. Твердые растворы – кристаллические фазы переменного состава, т. е. элемент-растворитель (матрица, основа) может растворить различные количества других элементов. Атомы растворенного элемента размещаются в узлах кристаллической решетки растворителя, образуя твердый раствор замещения, или занимают пустоты (поры) междоузельного пространства, образуя твердый раствор внедрения

Твердые растворы упорядоченные. Многие твердые растворы замещения при относительно невысоких температурах способны находиться в упорядоченном состоянии, т.е. вместо статического распределения разносортных атомов в узлах пространственной решетки атомы одного и другого металла размещаются в совершенно определенном порядке

Текстура – это преимущественная ориентация отдельных зерен в поликристалле или молекул в твердых телах (аморфных, полимерах), а также в жидких кристаллах. Текстура возникает во всех случаях, когда имеется преимущественная направленность внешних сил, действующих на тело. Например, при затвердевании расплава – это направление отвода тепла, при электролизе – направление электрического тока, в случае пластической деформации – направление изменения размеров. Текстура может образовываться даже при прессовании порошков. Практически при всех технологических воздействиях на материал возникает текстура. В случае кристаллических материалов наличие текстуры приводит к тому, что зерна в них ориентированы не хаотично, а располагаются так, что вдоль некоторых внешних направлений или плоскостей располагаются определенные кристаллографические направления или плоскости некоторого количества кристаллов, составляющих поликристалл. Текстура приводит к тому, что поликристаллические материалы становятся анизотропными, так как нарушается хаотическая ориентировка кристаллов, которая определяла одинаковое среднестатистическое значение свойств в любом направлении

Тепловое расширение – способность материала расширяться при нагревании. Характеризуется коэффициентом линейного или объемного расширения a, показывающим, на какую долю первоначальной длины или объема расширяется тело при повышении температуры на 1 градус

Теплопроводность – теплообмен, при котором осуществляется перенос тепловой энергии от более нагретых участков материала к менее нагретым, приводящий к выравниванию температуры. Характеризуется коэффициентом электропроводности, который равен количеству теплоты, проходящей в секунду через сечение изделия в 1 м², когда на расстоянии в 1 м изменение температуры составляет 1 градус. Единица теплопроводности (в СИ) – Вт/×К

Теплоемкость – количество теплоты, поглощенной телом при нагревании на один градус (1 °С или 1 К). Теплоемкость единицы массы вещества (г, кг) называется удельной теплоемкостью. Единицей теплоемкости служит [Дж/кг×К], [Дж/моль×К] и внесистемная единица [кал/моль×К]

Тройная точка – точка на термодинамической диаграмме состояния, соответствующая равновесию трех фаз рассматриваемой термодинамической системы. Например, тройная точка воды соответствует термодинамическому равновесию системы, состоящей изо льда, воды и водяного пара. Для тройной точки воды – основной реперной точки термодинамической температуры Т = =273,16 К, давление Р = 611 Па

Удельная поверхность – отношение суммарной поверхности тела к его массе или к объему. Является важнейшей характеристикой сыпучих, в том числе порошковых, материалов. Удельная поверхность зависит как от гранулометрического состава, так и от шероховатости порошков

Удельная теплоемкость – физическая величина с, определяемая как отношение теплоемкости вещества (материала) С к его массе m:c = C/m. Количество поглощенного тепла, когда растет температура материала при нагревании, зависит от его удельной теплоемкости. Чем выше удельная теплоемкость материала, тем меньше рост температуры на единицу массы для данного количества поглощенного тепла. Удельная теплоемкость имеет размерность Дж/кГ×К^-¹

Удельная электропроводность – физическая величина s, равная электропроводности цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения. Удельная электропроводность связана с удельным сопротивлением r соотношением s = 1/r. Электропроводность имеет размерность Ом^-¹ или См (сименс), а удельная электропроводность – Ом^-¹×м^-¹

Удельное сопротивление – физическая величина r, обратная удельной электропроводности и равная электрическому сопротивлению цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади поперечного сечения. Удельное сопротивление имеет размерность Ом×м

Удельный вес – вес единицы объема материала. В технической литературе удельным весом g называют отношение силы тяжести dP малого элемента тела объемом dV к этому объему: g = dP/dV = rg, где r – плотность тела, g – ускорение свободного падения. Единица удельного веса в СИ - Н×м^-³. В отличие от плотности удельный вес зависит от места его измерения

Ультрадисперсные порошки, сверхтонкие порошки – порошки с размером частиц 0,1-0,001 мкм. Основной отличительной особенностью ультрадисперсного состояния является то, что в частицах малых размеров поверхностные атомные слои создают избыточное давление, определяющее силы поверхностного натяжения (лапласовское давление), что существенно искажает кристаллическую решетку (среднее межатомное расстояние снижается на 10%), влияет на энергию активации большинства процессов таким образом, что в итоге ультрадисперсные порошки характеризуются комплексом новых, иногда уникальных свойств. Применение ультрадисперсных порошков в ряде случаев позволяет существенно снизить температуру спекания, повысить текучесть самого материала

Ферримагнетизм – магнитоупорядоченное состояние кристаллического вещества (ферримагнетика), при котором элементарные магнитные моменты ионов, входящих в состав вещества, образуют две или большее число упорядоченных подсистем – магнитных подрешеток. Каждая из подрешеток содержит ионы одного вида с одинаково ориентированными магнитными моментами. Магнитные моменты разных подрешеток направлены антипараллельно или более сложным образом, причем они не компенсируют друг друга, так что ферримагнетик обладает спонтанной намагниченностью. При температурах выше некоторой предельной (точки Кюри) ферримагнетик переходит в парамагнитное состояние. Типичные представители ферримагнетиков – ферриты. Магнитные свойства ферримагнетиков близки к свойствам ферромагнетиков (они обладают доменной структурой, высокой магнитной проницаемостью, гистерезисом намагничивания, магнитострикцией и т.п.). По электрическим свойствам ферримагнетики относятся в основном к диэлектрикам или полупроводникам

Ферромагнетизм – совокупность магнитных свойств и явлений в магнитных кристаллических веществах и материалах (ферромагнетиках), главная особенность которых – самопроизвольная намагниченность. Ферромагнетизм – так называемое положительное обменное взаимодействие электронов незаполненных оболочек атомов переходных металлов, приводящее к параллельности спинов этих электронов, а, следовательно, к параллельности их магнитных моментов, т.е. самопроизвольной намагниченности. При отрицательном обменном взаимодействии устойчивой структурой оказывается взаимно противоположная (антипараллельная) ориентация спиновых магнитных моментов, приводящая к антиферромагнетизму, при котором результирующая самопроизвольная намагниченность отсутствует. В ферромагнетиках при температурах выше точки Кюри тепловое движение атомов кристалла разрушает параллельную ориентацию магнитных моментов и ферромагнетизм исчезает: ферромагнетик становится парамагнетиком. Ферромагнетики обычно обладают доменной структурой (объем разбивается на области однонаправленной намагниченности), высокими значениями магнитной проницаемости (до ~10⁵ - 10⁶), обнаруживают гистерезис при намагничивании, изменяют форму и размеры под действием магнитного поля (магнитострикция). Типичные представители ферромагнетиков – железо, никель, кобальт, их сплавы, а также ряд редкоземельных металлов (гадолиний, тербий, диспрозий и др.) и их сплавов

Физическая величина – характеристика физических объемов или явлений материального мира, общая для множества объектов или явлений в качественном отношении, но индивидуальная в количественном отношении для каждого из них. Например, масса, длина, площадь, объем, сила электрического тока – физические величины

Физические свойства – свойства, обусловленные физическими явлениями и процессами, происходящими в материале, а также их природой. К ним относятся: диэлектрические, магнитные, оптические, полупроводниковые, теплофизические, электрические, термодинамические и др. свойства, например, такие, как плотность, электропроводность, теплопроводность, теплоемкость, температура плавления, светоотражающая способность

Хемосорбция – поглощение вещества поверхностью твердого тела, при котором между адсорбированными молекулами и твердым телом возникает химическое взаимодействие. Иногда под хемосорбцией понимают также абсорбцию, сопровождающуюся химической реакцией между молекулами абсорбируемого вещества и поверхностью абсорбента

Хладостойкость (морозостойкость) – способность материала сохранять эксплутационные свойства при пониженных температурах

Хрупкость – способность твердых тел разрушаться при механическом воздействии без заметной пластической деформации. Свойство, имманентно присущее традиционной керамике и соединениям с сильно выраженной ковалентной химической связью между атомами

Цельсия шкала – температурная шкала, в которой 1 градус (1 °С) равен 1/100 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, точка таяния льда принята за 0 °С, кипения воды – за 100 °С. Названа в честь шведского астронома и физика А. Цельсия (1701–1744)

Частица порошка – индивидуальная составная часть сыпучего тела размером от 0,1 мкм до 1 мм, которая может быть выделена из смеси или различима в неспеченном конгломерате. Частицы могут быть монокристаллическими и поликристаллическими, иметь развитую внутреннюю поверхность, содержать поры и примеси, отличаться разнообразной формой. В соответствии с определением частицей следует также считать, в частности, и спеченные конгломераты, размеры которых не превышают 1 мм

Частицы элементарные – общее название для субъядерных частиц, т.е. мельчайших частиц материи, не являющихся молекулами, атомами, ионами или атомными ядрами (исключение составляет протон, который принадлежит к элементарным частицам). К элементарным частицам относят: адроны (барионы и мезоны), лептоны, кварки, а также фотоны и другие переносчики взаимодействий элементарных частиц. За немногими исключениями каждой элементарной частице соответствует античастица, отличающаяся от частицы знаком электрического заряда, магнитного момента и некоторыми другими характеристиками. Отличительная особенность пары частица – античастица состоит в их способности к аннигиляции при столкновении друг с другом

Шероховатость – микрогеометрическая характеристика качества поверхности материала, определяемая как совокупность неровностей обработанной поверхности. Описывается набором параметров, характеризующих среднюю и максимальную высоты неровностей и их ширины, средние расстояния между ними и т. д. Значения параметров для различных типов изделий и условий их эксплуатации устанавливаются стандартами

Шкала по Моосу – шкала твердости для определения твердости материала методом царапания набором из 10 минералов, расположенных в порядке возрастания твердости. Это десятибалльная числовая шкала относительной твердости минералов, более высокое число для более твердого материала

Щелочестойкость – способность материалов длительно выдерживать воздействие водных растворов и (или) расплавов сильных щелочей. Щелочестойкость твердого тела определяют потерей массы с единицы его поверхности за единицу времени воздействия щелочной среды

Эвтектика – жидкая эвтектика – расплав, находящийся в равновесии с двумя или более твердыми фазами. Температура кристаллизации эвтектики называется эвтектической точкой. Продукт кристаллизации жидкой эвтектики – твердая эвтектика, высокодисперсная смесь нескольких твердых фаз того же состава, что и у жидкой эвтектики

Эксплуатационные свойства, служебные характеристики – совокупность свойств материала, определяющих эксплуатационную пригодность изделия или конструкции и способность сохранять во времени эксплуатационную надежность объекта. В известной мере термины «эксплуатационные свойства» и «функциональные свойства» можно считать синонимами, хотя они отражают различные классификационные подходы

Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) – резонансное поглощение энергии переменного электромагнитного поля сантиметрового и миллиметрового радиодиапазона парамагнитным веществом, находящимся в постоянном магнитном поле, обусловленное квантовыми переходами между магнитными подуровнями парамагнитных частиц. Спектры ЭПР используются для исследования структуры кристаллов, свойств атомных ядер, взаимодействий между частицами в твердых телах и жидкостях, в качестве весьма точного способа наблюдения за ходом химических и биохимических реакций и образованием в них свободных радикалов

Энергия связи – характеристика совокупности частиц, связанных в единую систему (например, атомного ядра, атома, молекулы и т. п.) Энергия связи равна разности между энергией совокупности частиц в свободном состоянии, т. е. когда частицы разделены и бесконечно удалены друг от друга, и энергией рассматриваемой связанной системы тех же частиц. Чем больше энергия связи, тем прочнее система, так как тем большую энергию нужно затратить, чтобы разложить систему на отдельные составляющие ее частицы

Юнга модуль, модуль упругости – характеристика сопротивления материала упругой деформации при растяжении, равная отношению напряжения к вызванной им упругой деформации. Модуль Юнга определяет жесткость материала, т.е. интенсивность увеличения напряжения по мере возрастания упругой деформации

Явление переноса – процессы пространственного переноса массы, электрических зарядов, различных видов энергии в системах, состоящих из большого числа частиц (атомов, ионов молекул, свободных электронов и т.д.). Перенос возникает при нарушении термодинамического равновесия системы, вызванном внешним воздействием (электрические, магнитные и тепловые поля, создание градиента концентрации каких-либо частиц и т.п.). К явлению переноса относятся диффузия, теплопроводность, электропроводность, некоторые комбинированные эффекты, например гальваномагнитные, термоэлектрические и др.

Ядерный магнитный резонанс (ЯМР) – резонансное поглощение энергии переменного электромагнитного поля радиочастотного диапазона (частота 1-10 МГц) веществом, находящимся в постоянном магнитном поле, обусловленное магнетизмом атомных ядер. ЯМР связан с существованием у ядра атомного магнитного момента и по своей природе подобен электронному парамагнитному резонансу. ЯМР используют для измерения магнитных моментов ядер, изучения структуры вещества, в химическом анализе и т.д.