Физическое материаловедение, часть 3, Материалы энергетики и энергосбережения, Федотов А.К., Анищик В.М., Тиванов М.С., 2015

Физическое материаловедение, Часть 3, Материалы энергетики и энергосбережения, Федотов А.К., Анищик В.М., Тиванов М.С., 2015.

   В третьей части рассмотрены основные виды материалов, применяемых в ядерной, тепловой, возобновляемой и альтернативной энергетике, а также в целях повышения энергоэффективности и энергосбережения. Главное внимание уделяется изложению базовых принципов придания материалам специальных функциональных свойств и сохранения последних под влиянием термических, механических и радиационных воздействий.
Первая часть «Физическое материаловедение. Физика твердого тела» вышла в 2010 г., вторая часть «Физическое материаловедение. Фазовые превращения в металлах и сплавах» - в 2012 г.
Для студентов учреждений высшего образования по специальности «Физика (ядерные физика и технологии)». Будет полезно аспирантам, магистрантам, инженерам и исследователям, работающим в области физических исследований и контроля свойств специальных материалов.




Общие требования к материалам ядерной энергетики.
К основным физическим свойствам, обусловливающим возможность использования того или иного материала в ядерной технике, относятся сечение захвата нейтронов, а также теплофизические характеристики (коэффициент термического расширения, теплопроводность, теплоемкость, температуропроводность, температура плавления, плотность давления паров и наличие фазовых превращений). Особые требования предъявляются к радиационной стойкости материалов.

Сечение захвата нейтронов является очень важной характеристикой. В случае реактора на тепловых нейтронах конструкционные материалы должны иметь малое сечение захвата тепловых нейтронов, поскольку в противном случае может нарушиться баланс нейтронов в активной зоне. В системах управления и защиты реактора применяют материалы с большим сечением захвата нейтронов.

Теплофизические характеристики во многом определяют выбор материала для использования в реакторостроении, где необходимо добиваться низких значений теплоемкости, коэффициента термического расширения, плотности и высоких значений температуры плавления, теплопроводности. Так, низкий коэффициент теплопроводности приводит к появлению больших перепадов температуры в объеме материала, что, в свою очередь, может создать термические напряжения, угрожающие целостности детали.

СОДЕРЖАНИЕ.
Предисловие.
Введение.
Список сокращений.
Глава 1. Материалы ядерной энергетики.
1.1. Общие требования к материалам ядерной энергетики.
1.2. Ядерное топливо.
1.2.1. Уран.
1.2.2. Торий.
1.2.3. Плутоний.
1.3. Конструкционные материалы для ядерной энергетики.
1.3.1. Алюминий и его сплавы.
1.3.2. Бериллий.
1.3.3. Графит.
1.3.4. Магний и его сплавы.
1.3.5. Титан и его сплавы.
1.3.6. Цирконий.
1.3.7. Стали.
Глава 2. Металлические материалы теплоэнергетики и энергосбережения.
2.1. Конструкционные металлические материалы.
2.2. Износостойкие металлы и сплавы.
2.3. Материалы с высокими упругими свойствами.
2.4. Металлические материалы с малой плотностью.
2.5. Жаростойкие металлические материалы.
2.5.1. Жаростойкость металлов.
2.5.2. Жаростойкость сплавов.
2.6. Жаропрочные металлические материалы.
2.6.1. Способы повышения жаропрочности металлических материалов.
2.6.2. Основные жаропрочные сплавы.
2.7. Коррозионностойкие металлы и сплавы.
2.7.1. Классификация коррозионных процессов.
2.7.2. Виды электрохимической коррозии.
2.8. Металлические материалы с особыми теплофизическими свойствами.
2.8.1. Материалы с заданным температурным коэффициентом расширения.
2.8.2. Теплопроводность металлических материалов.
2.9. Металлические материалы с особыми магнитными свойствами.
2.9.1. Магнитомягкие металлы и сплавы.
2.9.2. Магнитотвердые сплавы.
2.10. Металлические материалы с особыми электрическими свойствами.
2.10.1. Высокопроводниковые металлические материалы.
2.10.2. Электротехнические металлические сплавы.
2.11. Сверхпроводящие материалы и их применение в энергетике.
Глава 3. Неметаллические материалы теплоэнергетики и энергосбережения.
3.1. Общие сведения о неметаллических неорганических материалах.
3.2. Неорганические стекла и стеклокерамики.
3.2.1. Основные характеристики минеральных неорганических стекол.
3.2.2. Производство силикатных стекол.
3.2.3. Типы силикатных стекол.
3.2.4. Физико-химические свойства и применение стекол.
3.2.5. Стеклокерамики (ситаллы).
3.3. Керамические материалы.
3.3.1. Общие сведения о керамических материалах.
3.3.2. Керамические материалы на основе оксидов металлов.
3.3.3. Свойства оксидных керамик.
3.3.4. Цемент и бетон.
3.3.5. Керметы.
3.3.6. Специальные керамики.
3.4. Органические материалы.
3.4.1. Полимеры.
3.4.2. Пластмассы.
3.4.3. Высокоупругие полимерные материалы (каучуки и ретины).
3.4.4. Клеящие полимерные материалы.
3.4.5. Древесные материалы.
3.5. Композиционные материалы.
Глава 4. Специальные материалы энергетики и энергосбережения.
4.1. Материалы фотовольтаики.
4.1.1. Фотовольтаический эффект и принцип работы солнечного элемента.
4.1.2. Требования к фотоактивным материалам для создания солнечного элемента на основе полупроводникового p-n-перехода.
4.1.3. Кристаллический кремний.
4.1.4. Аморфный кремний.
4.1.5. Теллурид кадмия.
4.1.6. Твердые растворы Cu(In, Ga)(S, Se)2.
4.1.7. Иные виды фотовольтаических устройств.
4.2. Материалы и устройства для теплового преобразования солнечной энергии.
4.3. Термоэлектрические материалы в энергетике.
4.3.1. Эффекты Зеебека, Пельтье и Томсона.
4.3.2. Природа термоэлектрического эффекта, термоэлектрическая добротность.
4.3.3. Физика термоэлектричества в металлах и полупроводниках.
4.3.4. Механизмы, определяющие значения термоэлектродвижущей силы.
4.3.5. Способы достижения высокой термоэлектрической добротности.
4.3.6. Применение термоэлектричества.
4.4. Материалы водородной энергетики.
4.4.1. Материалы для хранения водорода.
4.4.2. Материалы для топливных элементов.
4.4.3. Водородная хрупкость.
4.5. Материалы для аккумуляторов.
Контрольные вопросы и задания.
Литература.

Купить .





Теги: учебник по физике :: физика :: Федотов :: Анищик :: Тиванов