Металеві матеріали

МЕТАЛЕ́ВІ МАТЕРІА́ЛИ — матеріали на основі металів; один із основних обʼєктів технологічної діяльності людини. М. м. поділяють: за методами одержа­н­ня — армов. (див. Матеріали армовані), електротерм., модифіков., пресов., просочені, спечені, піно- та ін.; за при­значе­н­ням і властивостями — акуст., вакуумні, жароміцні (Жароміцність. Жароміцні металеві матеріали), жаро­стійкі (Жаро­стійкість. Жаро­стійкі металеві матеріали), зносо­стійкі (Зносо­стійкі матеріали), інструмент. (Інструментальні керамічні матеріали, Інструментальні сталі), кон­струкц. (Кон­струкційні матеріали), корозіє­стійкі (Корозіє­стійкі сплави і матеріали), магнітні (Магнітні матеріали), над­провід­ні (Над­провід­ники), радіотех., фрикц. і антифрикц. (Фрикційні матеріали, Антифрикційні матеріали) та ін.

До абляційних М. м. зараховують композиційні матеріали з компонентами, які здатні пере­ходити у неконденсов. стан за рахунок плавле­н­ня, дисоціації або сублімації, а також матеріали, компоненти яких взаємодіють зі знач. ендотерміч. ефектом. Абляц. М. м. створюють на основі метал. композицій (W–Cu), кераміки, пластиків і скла з різними звʼязками та наповнювачами. Осн. екс­плуатац. властивість — абляц. стійкість, яку ви­значає кількість тепла, затраченого на втрату одиниці маси абляц. М. м. з поверх­ні. З них виготовляють термонавантажені вузли косміч. та ракет. техніки. За­стосува­н­ня автоемісійних, авто­електрон­них М. м. базується на явищі авто­електрон. емісії — ви­промінюван­ні електронів з їхньої поверх­ні під дією сильного електр. поля. Вперше їх (пере­важно W) почали використовувати на­прикінці 1930-х рр. у Німеч­чині для виготовле­н­ня голчастих автоеміс. катодів. Осн. вимоги до матеріалів для автокатодів: невелика робота виходу електронів, малий коефіціент катод. роз­пиле­н­ня, високі значе­н­ня мех. міцності, електро- та тепло­провід­ності. Ці властивості у повній мірі мають пере­хідні метали (Cr, Ti, Nb, Ta і Mo). Техніка надшвидкого гартува­н­ня з рідкого стану до­зволяє створювати аморфні М. м. з багатьох кри­сталів речовин: металів, оксидів та ін. сполук, які мають унікал. фіз.-мех. і хім. властивості. Аморфні метали, сплави та сполуки одержують при швидк. охолодже­н­ня 10⁵-10¹² К/сек., з викори­ста­н­ням методів стиску між молотом і наковальнею, плазмотрон. техніки, удар. хвиль. Антифрикційні М. м. — матеріали з низьким коефіцієнтом тертя. Для них характерна висока зносо­стійкість, добре припрацюва­н­ня, до­статня мех. міцність і від­сутність схоплюва­н­ня. Для антифрикц. М. м. при змащуван­ні коефіцієнт тертя становить 0,001–0,05, без змащува­н­ня — до 0,5. До них належать ливарні (бабіти, бронзи, латуні) та спечені матеріали. Біметали — матеріали, які складаються з двох різних металів або сплавів (Ti–Mo, сталь–Al), міцно зʼ­єд­наних між собою (див. Біметалеві матеріали). Створюють також багатошар. матеріали. Їх використовують з метою економії дорогих металів і сплавів або як матеріали зі спец. властивостями. Біметали виготовляють одночас. окатува­н­ням або пресува­н­ням, залива­н­ням легкоплав. металу на тугоплавкий або зануре­н­ням тугоплав. металу у рідкий легкоплав. метал, гальваніч. способом, а також наплавле­н­ням за допомогою електр. або плазмового на­гріва­н­ня. Найбільше біметалів випускають завдяки пластич. деформуван­ню: сталь–Cu, сталь–латунь, сталь–Al, сталь–Ni, вуглец. сталь–нержавіюча сталь, сталь–Cu, дюралюмін–Al, Pb–Sn, Cu–Ag, сталь–Pt. Для тонкостін. вкладок двигунів внутр. згоря­н­ня за­стосовують біметал. стрічку: сталь–бабіт, сталь–свинцевиста бронза; для терморегуляц. приладів — термобіметали: інвар–томпак, інвар–латунь, інвар–немагнітна сталь. Серед ливар. біметалів — чавуни та стал. під­чіпники, залиті антифрикц. сплавами. Гетерофазові М. м. — матеріали, які складаються з двох і більше фаз, тобто матеріали з гетероген. структурою. До них належить більша частина тех. природ. і синтетич. матеріалів. Часто гетерофаз. М. м., структура яких спеціально «законстру­йована» для виріше­н­ня ви­значеної задачі і фази яких виконують деякі специф. функції, створюючи новий ефект за рахунок адитив. або синергіч. по­єд­на­н­ня властивостей фаз, називають композиц. матеріалами. Дис­персно зміцнені, композиційні дис­персно зміцнені М. м. — матеріали з метал. матрицею, яка зміцнена включе­н­нями тугоплав. сполук. Перший матеріал такого типу (вольфрам. нитка, зміцнена діоксидом торію) створ. 1916 у Німеч­чині. Макс. ефект зміцне­н­ня досягають при малому роз­мірі частин (0,01–0,05 мкм) і рівномір. їхньому роз­поділі. Обʼєм. вміст частин не повинен пере­вищувати 5–10 %. На від­міну від класич. дис­персно-твердіючих матеріалів, у яких зміцнююча фаза виділяється у процесі старі­н­ня, у дис­персно зміцнених М. м. ця фаза вводиться у матрицю матеріалу штучно на одному із етапів його пере­робки. При одержан­ні таких матеріалів за­звичай використовують методи порошк. металургії. За механізмом зміцне­н­ня вони принципово не від­різняються від дис­персно-твердіючих матеріалів. Як зміцню­ючу фазу у них використовують включе­н­ня карбідів, нітридів, оксидів та ін. тугоплав. сполук, які вирізняються високою хім. стійкістю від­носно до металу матриці. Зміцне­н­ня дис­перс. включе­н­нями до­зволяє під­вищити жароміцність та ін. властивості матеріалу навіть тоді, коли легува­н­ня вже не дає бажаного результату. Дис­персно зміцнені М. м. на основі Al, Be, W, Cu, Ni, Pt, Pb, Ag, U та ін. металів за­стосовують в авіац. техніці, реакторобудуван­ні, зварюван­ні, хім. промисловості, електроніці. Електроконтактні та контактні М. м. — матеріали, з яких виготовляють елементи електрокомутуючих при­строїв, що забезпечують надій. електрон. контакт з мін. пере­хід. опором. Вони повин­ні мати високу електр. провід­ність, луго-, зносо-, короз. й ероз. стійкості, мін. зварюваність, в окремих випадках — високі мех. міцність і тепло­провід­ність. Для сильнотіч. контактів за­стосовують матеріали на основі псевдо­сплавів W–Cu, W–Ag, Mo–Cu, Mo–Ag, а також чисті Mo і W. Для середньо навантажених роз­рив. контактів використовують композиц. матеріали на основі Ag. Ковзаючі контакти виготовляють з композитів на основі Cu, Ag, Ni та ін. твердих мастил. Для слаботіч. контактів за­стосовують матеріали на основі благород. металів (Au, Pd, Pt Ag). Провід­ники, електро­провід­ні М. м. — матеріали з високою питомою електро­провід­ністю (понад 10⁴ Ом^-1·см^-1). Вони бувають газоподіб., рідкими та твердими. Рідкі електро­провід­ні М. м. — роз­плави металів і електроліти. Найпоширеніші тверді електро­провід­ні М. м.: Al, Fe, Cu. Висока електро­провід­ність властива для Ag, Au, W, In, Mo, Ni, Sn, Pt, Pb, Ta, Zn та ін. металів. З Al виготовляють фольгу, різні електротех. вироби. Fe як електро­провід. М. м. використовують пере­важно у складі мʼяких сталей (0,1–0,15 % С). З Cu та її сплавів виготовляють аноди, кабель, струмо­провід­ні пружини, електр. дроти. З W виробляють нитки ламп роз­жарюва­н­ня, електроди, електрона­грівники, елементи електрон. ламп і рентґенів. трубок, його за­стосовують під час виробництва спечених електроконтактів. З Pt випускають високотемпературні термопари, тонкі нитки для під­вісок рухомих систем в електрометрах; зі Pb та його сплавів — оболонки кабелів, плавкі запобіжники, пластини акумуляторів; з Ag — контакти.

Жароміцним М. м., окрім жароміцності, властиві високий опір повзучості та руйнуван­ню при високих т-рах. До них зараховують жароміцні сплави на основі Fe, Ni і Co, тугоплавкі метали та сплави на їхній основі, а також композиц. матеріали (металооксидні, металокарбідні та металоінтерметалідні). Жароміцні сталі можна використовувати при т-рах до 800 °С, кобальт. сплави — до 1100 °С, а деякі композиц. матеріали — до 1200 °С і вище. Іноді жароміцні М. м. алітують і хромоалітують. З них виготовляють газові й парові турбіни та ін. деталі, що екс­плуатуються під навантаже­н­ням. Серед жаро­стійких М. м. — нікельхром., залізохромонікел., кобальтові, що мають великий опір до газової корозії при високих т-рах. Їхні мех. властивості, зокрема тривала міцність, і діапазон робочих т-р можуть змінюватися у широких межах залежно від складу матеріалу та режимів його обробле­н­ня. Напр., жароміцні сталі використовують при т-рах до 800 °С, кобальт. сплави — до 1100 °С, а деякі композиц. матеріали — до 1200 °С і вище. Жаро­стійкі М. м. після алітува­н­ня, хромоалітува­н­ня, алюмосиліціюва­н­ня вирізняються більш високою стійкістю до газової корозії. З них виготовляють деталі, що екс­плуатуються при високих т-рах, напр., у газових або парових турбінах, ДВЗ. Захисні М. м. за­стосовують для захисту від іонізуючих ви­промінювань — нейтрон­ного, γ- і рентґенівського. Вони затримують та по­глинають нейтрони. Як захисні М. м. за­стосовують матеріали, що містять водень (вода, бетон) і речовини з великим пере­різом захопле­н­ня нейтронів (Fe, Cd, B, Pb). Серед найпоширеніших зварювальних М. м. (див. Зварювальні матеріали) — електроди для ручного дугового зварюва­н­ня — короткі метал. стрижні (діаметр 1,6–5 мм, довж. 225–450 мм) із покри­т­тям, що складається з суміші речовин, які стабілізують дугу, утворюють при на­гріван­ні та плавлен­ні гази і шлаки, забезпечують роз­кисле­н­ня та легува­н­ня металу шва. До них також належать зварювал. дріт і вольфрам. електроди. Той чи ін. зносо­стійкий М. м. (роз­різняють зносо­стійкі сталі та зносо­стійкі чавуни) може бути зносо­стійким при роботі в одних умовах (напр., у парі тертя), однак не мати зносо­­стійкості в ін. середовищах (напр., абразивних). Інструментальні М. м. при­значені для виготовле­н­ня деяких видів інструментів або їхніх робочих частин. Їм притаман­ні високі зносо­стійкість, твердість і тепло­­стійкість. Залежно від складу та сфери за­стосува­н­ня інструмент. М. м. поділяють: за ступ. легува­н­ня — на вуглец., низьколегов., легов., високолегов.; за при­значе­н­ням — для різал. інструменту, штамп. сталі для холод. деформува­н­ня тощо. Див. Інструментальні сталі, Інструменти з надтвердих матеріалів. Для створе­н­ня більшості кислото­стійких М. м. пасивують Cr і Ti. У неіржавіючих і кислото­стій. сталях Cr повин­но бути не менше 13 %. Їх за­стосовують у хім. і легкій пром-стях, електротехніці, машинобудуван­ні тощо. Стійкість цих матеріалів до кислот і кислих середовищ залежить від концентрації кислоти, величини pH, температури, аніон. складу середовища й окислювально-поновлюваного потенціалу. Кон­струкційні М. м. поділяють за технол. принципом (ливарні, деформівні, спечені, зварювальні, паяні), умовами екс­плуатації (жароміцні, тепло­стійкі, кріоген­ні), за складом (сплави Al, Ti тощо), структур. станом (сталі аустенітні, феритні та ін.) і типом зміцне­н­ня (гартувальні, покращувальні, старіючі, дис­персно зміцнені). Понад 95 % усіх кон­струкц. М. м. становлять сплави Fe з С (сталі та чавуни). Корозійно­стійкі М. м. — сталі, чавуни, сплави на основі Ni, Cu (бронзи, латуні), Al, Ti, Zr, Ta, Nb. Під­вище­н­ня корозій. стійкості цих матеріалів досягають легува­н­ням елементами, що гальмують анод. процес. При легуван­ні Cr сталей здатність до пасивації пере­дається й сплаву. У неіржавіючих сталей вміст Cr має бути не менший за 13 %. Кріоген­ні М. м. при­значені для роботи в умовах низьких т-р (нижче 153 °С). Їх за­стосовують як кон­струкц. матеріали для косміч. і кріоген. техніки: аустенітні та легов. сталі, що містять понад 10–12 % Ni, сплави Al з домішками Mg (5–6 %) або Mn (0,5–1,5 %) тощо. Див. Корозіє­стійкі сплави і матеріали. З ливарних М. м. одержують різноманітні ливарні вироби. Ливарні сплави — матеріали, отримані сплавле­н­ням метал. або неметал. компонентів. Метал. сплави окрім осн. металу містять легуючі та модифікуючі матеріали, а також домішки. Сталь використовують у литому стані без деформац. обробле­н­ня, що зумовлює її значну фіз. і хім. неоднорідність, низькі мех. властивості. Нині якість ливар. М. м. під­вищують унаслідок електродуг., індукц.-вакуум., електрошлак. та ін. методів пере­плаву. Вперше пром. виробництво лужно­­­стійких М. м. роз­почато на­прикінці 18 ст. у Франції. До них від­носять вуглец. і високолегов. сталі, сірі та високолегов. чавуни, кольор. і благородні метали та їхні сплави. Вуглец. сталі стійкі у роз­чинах лугів з концентра­цією до 50 % при т-рі до 100 °С. Додава­н­ня невеликої кількості Ni або Cu значно збільшує їхню луго­стійкість. Хромисті сталі (Х13, 2Х13, 3Х13, 4Х13, Х17, 0Х17Т, Х25Т, Х28, 1Х17Н2) стійкі у роз­чинах лугів лише при невисоких т-рах. Значні домішки Ni під­вищують луго­стійкість заліз. сплавів. Хромонікел. сталі (00Х18Н10, 0Х18Н10, Х18Н9, 2Х18НТ, Х18Н10Т, Х18Н9Т, 0Х18Н12Б) стійкі у роз­чинах лугів аж до t_кип. Висока стійкість характерна хромонікел. сталям Х12НТ, 0Х21Н2Т, 0Х21Н6М2Т і 1Х18Н5Т. Не кородують при тривалій екс­плуатації у лужних роз­чинах високолегов. спец. сталі 0Х17Н13М2Т, 0Х17Н16М3Т, 0Х23Н28М2Т і 0Х23Н28М3Д3Т. Сірі чавуни стійкі у роз­чинах лугів серед. концентрацій до 100 °С. Нікел. чавуни стійкі у концентр. роз­чинах лугів. Чистий Ni стійкий у роз­чинах лугів всіх концентрацій при високих т-рах. Cu також до­статньо стійка у водних роз­чинах лугів. Стійкість оловʼя­­нистих бронз до лужних роз­чинів дещо вища, ніж стійкість Cu. Особливо стійкі нікел. латуні. Ti не кородує у лужних роз­чинах під напруже­н­ням. Zr особливо стійкий у концентров. роз­чинах лугів і роз­плавлених лугах. Mo, W, Nb і Ta, а також Ag, Au і Pt стійкі до холод. роз­чинів лугів. У магнітних М. м. від­носна магнітна сприйнятливість значно більша одиниці. Їх поділяють на фери- та феромагнітні. Перші є антиферомагнетиками з нескомпенсов. антипаралел. атом. магніт. моментами під­ґраток. Роз­різняють також магніто­­мʼякі та магнітотверді матеріали.

Магнітні М. м. спец. при­значе­н­ня: магнітоді­електрики, магні­­тострикц., над­провід­ні магнетики, термомагнітні матеріали, фе­­рити для надвисокочастот. техніки. У модифікованих М. м. при невеликих концентраціях модифікуючих матеріалів (до 0,05 %) внаслідок великої кількості штучно створених центрів кри­сталізації від­бувається здрібне­н­ня зерна. Водночас зі здрібне­н­ням елементів мікро­структури значно покращується й їхня внутр. будова. Модифік. М. м. вирізняються більш високими короз. стійкістю, пластич. і втом. міцностями, покращеними технол. властивостями, меншою схиль­­ністю до зародже­н­ня тріщин у виливках і звар. швах порівняно з немодифік. матеріалами. Серед модифік. М. м. — модифік. сталі, модифік. чавуни та модифік. кольор. метали і кольор. сплави. Магнітострикційні М. м. — магнітомʼякі матеріали з високою здатністю до деформації при намагнічуван­ні. Для них характерні велика магнітострикція насиче­н­ня (від­носна зміна ліній. роз­мірів при намагнічуван­ні до насиче­н­ня; λ_s > 2·10^-5) і високий коефіцієнт магнітомех. звʼязку (від­ноше­н­ня одержуваної мех. енергії до затраченої магніт. енергії; k > 0,1). Магнітострикц. М. м. є Ni, альфер, пермендюр, а також деякі магнітомʼякі ферити. Їх використовують у ви­промінювачах і при­ймачах ультра­звуку, при пере­творен­ні радіочастот тощо. З на­грівальних М. м. виготовляють на­грівники, що працюють за принципом прямого пропуска­н­ня електр. струму, оскільки вони задовольняють таким вимогам: висока робоча температура, тривалий термін викори­ста­н­ня при робочих т-рах, високий питомий електроопір, мін. можливе колива­н­ня електроопору довжиною на­грівал. елемента, значна пластичність. Найпоширеніші на­грівал. М. м.: сплави на основі Fe–Cr–Al (фехраль) з робочою т-рою до 1400 °С і Ni–Cr (ніхром) з робочою т-рою до 1200 °С. Для більш високих робочих т-р і агресив. середовищ за­стосовують Mo з дифуз. шаром MoSi₂ та керам. на­грівал. елементи. Надпластичні М. м. — матеріали, які проявляють надпластичність у ви­значених температурно-швидкіс. умовах деформува­н­ня. Вони по­єд­нують велике від­носне видовже­н­ня (10²–10³ %) низького напруже­н­ня плину (0,98–9,8 МПа) та високі показники чутливості напруже­н­ня плину до швидкості деформува­н­ня. На практиці використовують М. м., надпластичність яких зумовлена ультрадис­перс. структурою. Таку структуру у різних матеріалах (сплави Fe, Ni та ін.) одержують гартува­н­ням зі старі­н­ням, швидкіс. рекри­стал. від­палом, обробле­н­ням тиском з великими ступенями обтиску, термомех. обробле­н­ням або методами порошк. металургії (з ультрадис­перс. порошків). Ефект надпластичності у матеріалах від­бувається при т-рах понад 0,4 Т_пл. Тому важливою вимогою до надпластич. М. м. є стабільність їхньої структури при т-рі деформува­н­ня. Її досягають при на­гріван­ні двофаз. сплавів, особливо евтектик і евтектоїдів. Надпластичність притаман­на практично всім М. м., в яких створ. стабіл. при на­гріван­ні структуру з дуже дріб. зерном. Пром. викори­ста­н­ня надпластич. М. м. обмежене низькою швидкістю деформації. Матеріали у надпластич. стані вигідно використовувати при одержан­ні виробів дуже склад. форми; у традиц. технол. процесах — для зниже­н­ня зусиль обробле­н­ня тиском; для обробле­н­ня важко- і недеформів. жароміц. сплавів. Нанокри­сталічні М. м. мають над­дрібнозернисту (< 50 нм) структуру. Їм властивий великий обʼєм дефект. структури периферій. зон зерна у поєднанні з бездефект. структурою його центр. частини. Така структура зерна зумовлює значне підвищення міцності матеріалу. Напр., експериментально одержано зразки чистого Fe з нанокристаліч. структурою (розмір зерна 3–5 нм) міцністю 8 ГПа. Нанокристал. М. м. одержують випаровуванням–осадженням, плазм. розпиленням, лазер. оплавленням, а також мех. легуванням. Наплавлювальні М. м. використовують для наплавлення матеріалу на виріб з метою відновлення його розмірів (відновлюв. наплавлення) або підвищення довговічності (зносостійке й антикороз. наплавлення). Найбільш поширений вид — метал. електроди з покриттям для ручного дугового напилення. Відновлювал. і антикороз. наплавлення проводять зварювал. електродами. Немагнітні М. м. мають невисоку магнітну проникність (не вище 1,5). Серед них — немагнітні легов. сталі та чавуни, полімери, скло, кольор. метали та сплави (на основі Al, Cu, Ti). У структурі немагніт. сталі — суміш аустеніту та карбіду заліза, немагніт. чавуну — аустеніту та графіту. Щоб одержати аустенітну структуру при кімнат. т-рі, сталь і чавун легують Ni та Mg. З них виготовляють деталі годинників, коробок компасів, корпусів машин, суден, різного судн. обладнання. Парамагнітним М. м., або парамагнетикам властиве намагнічування у напрямі зовн. магніт. поля. Їхня магнітна сприйнятність набагато менша 1, а магнітна проникність дещо більша 1. Типові парамагнітні М. м.: лужноземел. і лужні метали. Їхня магнітна сприйнятність практично не залежить від температури. Парамагнітними М. м. вище точки Нееля стають всі антиферомагнетики, вище точки Кюрі — всі магнітні матеріали. Парамагнітні властивості металів і сплавів залежать від оброблення (вплив дефектів) та хім. складу. Унаслідок адіабатич. розмагнічування їх використовують як робочі речовини при одержанні кріоген. т-р, а також у вимірювал. техніці для зміни феромагніт. матеріалів. З підшипникових М. м. виготовляють підшипники кочення та вкладки підшипників ковзання. Ці матеріали повинні мати малий коефіцієнт тертя сталевою поверхнею вала, забезпечувати мале зношування поверхонь тертя та витримувати достатні питомі навантаження До підшипник. М. м. відносять бабіти, бронзи, деякі чавуни, а також пористі порошк. матеріали, просочені мастилом. Нині як підшипник. М. м. застосовують керам. і композиц. матеріали на основі тугоплав. сполук та керметів. Комбінов. підшипник. М. м. — поєднання різних матеріалів, напр., пористих матеріалів, просочених пластмасою, пластмас. наповнювачем у вигляді металу, графіту або шаруватих типу метал–пластмаса. Плавлені М. м. отримують плавленням усіх компонентів з подальшим твердінням розплаву. Вони зазвичай щільніші, ніж спечені матеріали. Пластичні М. м. мають здатність до пласт. деформації. Напр., при малих напруженнях метали є пруж. тілами, при збільшенні напруження вони проявляють пласт. властивості, а при високих т-рах перетворюються у вʼязкі тіла. З пружинних М. м. виготовляють пружини, пружні елементи, ресори різного типу. Це переважно сталі, які класифікують за способом виготовлення та за призначенням. Існують сталі, які зміцнені шляхом пластич. деформації з подальшим старінням, і гартовані на перенасичений твердий розчин з подальшим старінням. Сталі заг. призначення з робочими т-рами до 100–120 °C: 70, У12А, 65Г, 50ХФА та ін.; спец. призначення, які крім високих мех. властивостей мають спец. фіз.-хім. властивості: 40Х13, Н18К9М5Т, 12Х18Н9Т та ін. Іноді створюють пружинні М. м. на основі Cu. Пружні М. м. — матеріали, які здатні у визначених умовах відновлювати форму й обʼєм після зняття зовн. навантаження. Від кін. 19 ст. використовують радіоактивні М. м. З усіх природ. і штучно створених радіоакт. елементів реакція ділення практично здійснена і реально освоєна для ²³³U, ²³⁵U і ²³⁹Pu. Природні Ra і Po за­стосовують практично, природні Pa, Rn, At і Fr — у наук. дослідже­н­нях. Ізотопи з дуже великим періодом напів­розпаду: ⁴⁰K, ⁸⁷Rb, ¹¹⁵In, ¹²⁴Sn, ¹³⁸La, ¹⁴⁷Sm, ¹⁷⁶Lu, ¹⁸⁷Re. Ці елементи слабо радіоакт., не утворюють радіоакт. сімʼї і після випуска­н­ня альфа- або бета-частин пере­ходять у стійкий ізотоп. Радіоакт. М. м. штуч. походже­н­ня — транс­уран. елементи. З них найбільше значе­н­ня має Pu, який одержують у ядер. реакторі при опромінен­ні нейтронами ядер ²³⁸U. Радіоакт. М. м. у ви­гляді сплавів ²³⁸U, ²³⁵U, ²³³U, ²³²U і ²³⁹Pu з Al, Nb, Zr, Mo та ін. випускають для потреб атом. енергетики. Більш ефективним є виготовле­н­ня ядер. палива у ви­гляді оксидів, карбідів і силіцидів. Штучні М. м. використовують також у різних радіо­ізотоп. приладах, які контролюють і регулюють технол. процеси, зокрема понад 20 типів джерел ⁶⁰Co і ¹⁹⁸Ir — для гама-дефекто­­скопії. За допомогою радіотехнічних М. м. (гетери, напів­провід­ники, вакуумні, магнітні, радіопо­глинаючі та про­зорі, термоеміс., електроізоляц. матеріали та ін.) у робочих вузлах при­строїв генерують, ви­промінюють, пере­творюють і при­ймають електромагнітні колива­н­ня у діапазоні радіочастот 10⁵–10¹¹ Гц. Резистивним М. м. повин­ні бути властиві необхідні коефіцієнти електр. провід­ності й опору, а тим, що екс­плуатують при високих т-рах, ще й від­повід­ні жароміцність, жаро- і термо­стійкість. Їх виготовляють на основі W, Mo, Ta, ніхрому, фехралю, металоподіб. тугоплав. сполук, напів­провід­ників, оксидів, комплекс. оксидів деяких пере­хід. металів, а також ін. оксидів. Резистив. М. м. є керам. і композиц. матеріали на основі нітриду кремнію, скла, стеатиту з електро­провід. наповнювачами (напр., сажею), нітриду алюмінію або кремнію з наповнювачами — металоподіб. тугоплав. сполуками або деякими металами. З них виготовляють баретери, варистори, резистори та ін. Феромагнетикам, або феромагнітним М. м. — Fe, Co, Ni, Gd і сплавам цих елементів між собою та з неферомагніт. елементами — властива спонтан­на намагніченість. Типовими магнітомʼякими М. м. є Fe і його сплави із Si (транс­форматорні й електротех. сталі), сплави Fe з Ni (пермалой) і з Co (пермандюр); магнітотвердими — вуглец., вольфрам., кобальт. сталі, сплави альні, альніко, магніко, тікональ, платин. сплави та сполуки Co з рідкісноземел. елементами. При т-рах вище точки Кюрі феромагнетики стають парамагнетиками. Феромагнітні М. м. є основою багатьох магніт. матеріалів або входять до їхнього складу. Хімічно­стійкі М. м. характеризуються під­вищеною стійкістю у хім. агресив. середовищах. Хімічно­стійкими є кислото-, корозійно- і луго­стійкі матеріали. До них належать сплави на основі Fe (сталі та чавуни) з легуючими добавками (Cr, Ni, Mn, Cu, Mo, Si та ін.), метали Ni, Cu, Ti, Zr, Nb, Ta, Au, Ag та сплави на їхній основі.

Завантажити статтю