Предисловие. 
Материаловедение. 
Техническая керамика в машиностроении

Изучение материаловедения и технологии конструкционных материалов является важным аспектом в формировании инженерной базы у студентов машиностроительных специальностей. Постоянное совершенствование техники и технологий вызывает необходимость разработки все новых и совершенствования уже известных конструкционных материалов. Керамические материалы, уже давно используемые в электротехнике, стали успешно внедряться и в различные отрасли машиностроения, заменяя, где это возможно, традиционные конструкционные стали, либо в качестве единственно возможных материалов, например, в атомной промышленности, в производстве авиационных двигателей, производстве современного инструмента и т. д. Не случайно ряд ведущих фирм США, Германии и Японии объявили XXI в. «веком керамики», временем активного внедрения керамики в технике.

Анализ литературы по описанию областей применения керамических материалов в технике (за последние два десятилетия) позволяет сделать вывод о достаточно широком внедрении конструкционных материалов на основе оксидной, карбидной керамики в технике и, как следствие, об актуальности создания отдельного учебника в рамках дисциплины «Материаловедение», в котором было бы уместно описать структуру, свойства, методы получения и области применения современных керамических материалов в машиностроении и других областях техники. В связи с этим в настоящей работе дана первая попытка предложить структуру такого учебника под названием «Материаловедение. Техническая керамика в машиностроении». Ниже приводится краткая характеристика его структуры, которая разработана на основе обобщения большого исследовательского материала.

Данный учебник предназначен прежде всего для подготовки специалистов-тсхнологов, для которых знание современных материалов является необходимым условием успешной работы. Поэтому рассмотрение вопросов, связанных с использованием керамических материалов, с применением данного пособия позволит улучшить качество подготовки специалистов.

Издание состоит из семи глав.

В первой главе подробно излагаются сведения о свойствах тугоплавких и твердых неорганических соединений, которые могут быть рекомендованы для изготовления керамических изделий в машиностроении и других областях техники.

Вторая глава посвящена рассмотрению свойств и технологических характеристик керамических порошков, получаемых из рекомендованных для машиностроения тугоплавких соединений, а также технологии их подготовки к процессу прессования в соответствующие керамические изделия.

В третьей главе подробно рассматриваются технологические особенности процессов формования керамических порошковых масс в изделия различными методами (полусухое прессование, экструзия, шликерное литье и др.).

Глава четвертая посвящена изложению механизма и технологии спекания прессованных керамических изделий и некоторым особенностям технологии получения оксидной, карбидной и нитридной керамики.

В пятой главе кратко представлены основы технологии различных видов обработки спеченных керамических изделий: механической (абразивной), электроэрозионной, электрохимической, ультразвуковой, гидродинамической, лазерной, а также изложена технология металлизации керамики и пайки металлокерамических изделий.

Глава шестая посвящена краткому описанию конкретных областей применения технической керамики в машиностроении. В качестве основных отраслей при этом выбраны станкостроение и металлообработка (керамический режущий инструмент), бумагоделательное, химическое, ракетно-космическое, атомно-энергетическое машиностроение и двигателестроение.

В седьмой главе рассмотрено применение технической керамики в машиностроении.

Представленный именно в таком виде учебник может быть использован при обучении студентов вузов по направлению подготовки бакалавров и магистров образовательной области «Металлургия, машиностроение и материалообработка». Может также являться модулем в общем академическом курсе «Материаловедение и машиностроение», а также в отдельных случаях служить и в качестве самого академического курса по изучению керамических материалов в машиностроении.

В результате изучения материала учебника студент должен:

тать

• • свойства твердых и тугоплавких неорганических соединений, которые могут быть рекомендованы для изготовления керамических изделий в машиностроении;
• • свойства и технологические характеристики керамических порошков, используемых для прессования из них керамических изделий для машиностроения, а также технологию их подготовки к процессу прессования в изделия;
• • технологические особенности процессов формования керамических порошков в изделия различными методами (полусухое прессование, экструзия, шликерное литье и др.);
• • механизм и технологию спекания прессованных из керамических порошков изделий и некоторые особенности технологии получения оксидной, карбидной и нитридной керамики;
• • технологию основных видов обработки спеченных керамических изделий (абразивная обработка, электроэрозионная, электрохимическая, ультразвуковая, гидродинамическая, лазерная), а также технологию металлизации керамики и пайки металлокерамических изделий различными припоями;
• • конкретные области применения технической керамики в машиностроении (станкостроение и металлообработка — керамический режущий инструмент, бумагоделательное, химическое, ракетно-космическое, атомно-энергетическое машиностроение и двигателестроение);

уметь

• • решать конкретные задачи по выбору порошков керамических материалов и приготовлению из них шихты для прессования керамических изделий;
• • давать режимы спекания прессованных изделий;
• • использовать методы полусухого прессования, экструзии и шликерного литья на практике;
• • давать конкретные режимы изготовления нитридной, карбидной и нитридной керамики для конкретных изделий в машиностроении;
• • практически пользоваться методами абразивной, элекгроэрозионной, электрохимической, электродинамической, ультразвуковой, лазерной обработки керамических изделий и писать технологические режимы по каждому из них;
• • грамотно выбирать различную техническую керамику для ее конкретного и эффективного использования в станкостроении, двигателестроении, бумагоделательном, химическом, ракетно-космическом, атомно-энергетическом машиностроении;

владеть

• знаниями теории и ряда практических задач всего курса «Материаловедение. Техническая керамика в машиностроении».