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Información general sobre materiales, su estructura y propiedades.

Información general sobre materiales.

Todos los materiales sobre una base química se dividen en dos grupos principales: metálicos y no metálicos.

Los metales incluyen metales y sus aleaciones. Los metales constituyen más de 2/3 de todos los elementos químicos conocidos. Los materiales metálicos se clasifican en ferrosos y no ferrosos. El hierro y sus aleaciones, acero y hierro fundido, son ferrosos. Todos los demás metales son no ferrosos. Los metales puros tienen bajas propiedades mecánicas en comparación con las aleaciones, por lo que su uso se limita a aquellos casos en los que sea necesario utilizar sus propiedades especiales.

Los materiales no metálicos incluyen diversos plásticos (en capas, fibrosos, en polvo, rellenos de gas), materiales de caucho, materiales de madera (madera aserrada, chapa de madera), materiales textiles, inorgánicos (cerámica, vidrio) y materiales compuestos.

El significado práctico de diferentes materiales no es el mismo. Los metales ferrosos son los más utilizados en tecnología. Más del 90% de todos los productos metálicos se fabrican a base de hierro. Sin embargo, los metales no ferrosos tienen una serie de propiedades físicas y químicas valiosas que los hacen insustituibles. Los materiales no metálicos también tienen un lugar en la industria, pero su uso es pequeño (alrededor del 10%) y la predicción de hace treinta años de que los materiales no metálicos presionarían significativamente a los metálicos a finales de siglo no se hizo realidad. . En otras áreas, el uso de diversos materiales no metálicos se está desarrollando actualmente a un ritmo más rápido que los materiales metálicos.

La estructura de los materiales.

Todos los sólidos se dividen en amorfos y cristalinos.

En los cuerpos amorfos, los átomos están dispuestos al azar, es decir, en desorden, sin ningún sistema, por lo tanto, cuando se calientan, los cuerpos se ablandan en un amplio rango de temperatura, se vuelven viscosos y luego se vuelven líquidos. Cuando se enfría, el proceso va en la dirección opuesta. Ejemplos de cuerpos amorfos son vidrio, pegamento, cera, colofonia, p. Ej. una estructura amorfa es inherente principalmente a los no metales.

En los cuerpos cristalinos, los átomos están dispuestos en una secuencia estrictamente definida. Los cuerpos permanecen sólidos, es decir mantienen la forma que se les ha dado hasta una determinada temperatura a la que se convierten en líquido. Cuando se enfría, el proceso va en la dirección opuesta. La transición de un estado a otro ocurre en un cierto punto de fusión. Los cuerpos con estructura cristalina incluyen sal de mesa, cuarzo, azúcar granulada, metales y aleaciones.

Estructura de cristal atómico: la disposición mutua de los átomos en un cristal. Un cristal consta de átomos (iones) dispuestos en un cierto orden, que se repite periódicamente en tres dimensiones. El complejo de átomos más pequeño que, con repetición repetida en el espacio, permite reproducir una red cristalina espacial, se llama celda elemental. Por simplicidad, se acostumbra reemplazar la imagen espacial con esquemas donde los centros de gravedad de las partículas están representados por puntos. En los puntos de intersección de líneas rectas, se ubican los átomos; se llaman puntos de celosía. Las distancias entre los centros de los átomos ubicados en sitios de celosía vecinos se denominan parámetros o períodos de celosía.

Una red de cristal ideal es una repetición múltiple de celdas de cristal unitarias. Un metal real se caracteriza por la presencia de una gran cantidad de defectos estructurales que violan la periodicidad de la disposición de los átomos en la red cristalina.

Hay tres tipos de defectos cristalinos: puntuales, lineales y superficiales. Los defectos puntuales se caracterizan por tamaños pequeños, su tamaño no excede varios diámetros atómicos. Los defectos puntuales incluyen: a) lugares libres en los nodos de la red cristalina - vacantes (defectos de Schottky); b) átomos desplazados desde los sitios de la red cristalina hacia espacios intersticiales - átomos dislocados (defectos de Frenkel); c) átomos de otros elementos ubicados tanto en los nodos como en los intersticios de la red cristalina - átomos de impurezas. Los defectos lineales se caracterizan por pequeñas dimensiones en dos dimensiones, pero tienen una extensión significativa en la tercera dimensión. El tipo más importante de defectos lineales son las dislocaciones (dislocación latina). Los defectos superficiales son delgados y grandes en las otras dos dimensiones. Por lo general, estos son los lugares donde se encuentran dos secciones orientadas de la red cristalina. Pueden ser límites de grano, límites de fragmento dentro de un grano, límites de bloque dentro de fragmentos.

Las propiedades de los materiales dependen directamente de la estructura y los defectos.

Propiedades materiales.

Las propiedades físicas determinan el comportamiento de los materiales en campos térmicos, gravitacionales, electromagnéticos y de radiación. De las propiedades físicas importantes, se puede destacar la conductividad térmica, la densidad, el coeficiente de expansión lineal.

La densidad es la relación entre la masa de un material homogéneo y una unidad de su volumen. Esta propiedad es importante cuando se utilizan materiales en aviación y cohetería, donde las estructuras creadas deben ser ligeras y duraderas.

El punto de fusión es la temperatura a la que un metal cambia de estado sólido a líquido. Cuanto más bajo es el punto de fusión del metal, más fáciles son los procesos de fusión, soldadura y más baratos son.

La conductividad eléctrica es la capacidad de un material para conducir bien la corriente eléctrica y sin pérdida de generación de calor. Los metales y sus aleaciones, especialmente el cobre y el aluminio, tienen buena conductividad eléctrica. La mayoría de los materiales no metálicos no son capaces de conducir corriente eléctrica, lo que también es una propiedad importante que se utiliza en los materiales aislantes eléctricos.

La conductividad térmica es la capacidad de un material para transferir calor de las partes más calientes del cuerpo a las menos calientes. Los materiales metálicos se caracterizan por una buena conductividad térmica.

Propiedades magnéticas, es decir sólo el hierro, el níquel, el cobalto y sus aleaciones tienen la capacidad de estar bien magnetizados.

Los coeficientes de expansión lineal y volumétrica caracterizan la capacidad de un material para expandirse cuando se calienta.

Las propiedades químicas caracterizan la tendencia de los materiales a interactuar con diversas sustancias y están asociadas con la capacidad de los materiales para resistir los efectos nocivos de estas sustancias. La capacidad de los metales y las aleaciones para resistir la acción de varios entornos no invasivos se denomina resistencia a la corrosión, y la capacidad similar de los materiales no metálicos se denomina resistencia química.

Las propiedades mecánicas caracterizan la capacidad de los materiales para resistir fuerzas externas. Las principales propiedades mecánicas incluyen resistencia, dureza, resistencia al impacto, elasticidad, plasticidad, fragilidad, etc.

La fuerza es la capacidad de un material para resistir los efectos destructivos de fuerzas externas.

La dureza es la capacidad de un material para resistir la penetración de otro cuerpo más duro bajo la acción de una carga.

La viscosidad es la propiedad de un material para resistir la destrucción bajo cargas dinámicas.

La elasticidad es la propiedad de los materiales para restaurar su tamaño y forma después de la terminación de la carga.

La plasticidad es la capacidad de los materiales para cambiar su tamaño y forma bajo la influencia de fuerzas externas, sin colapsar.

La fragilidad es la propiedad de los materiales para colapsar bajo la influencia de fuerzas externas sin deformación residual.

Las propiedades tecnológicas determinan la capacidad de los materiales para someterse a varios tipos de procesamiento. Las propiedades de fundición se caracterizan por la capacidad de los metales y aleaciones en estado fundido para llenar bien la cavidad del molde de fundición y reproducir con precisión su forma (fluidez), la cantidad de reducción de volumen durante la solidificación (contracción), la tendencia a formar grietas y poros, y la tendencia a absorber gases en estado fundido.

Las propiedades operativas (de servicio) incluyen resistencia al calor, resistencia al calor, resistencia al desgaste, resistencia a la radiación, corrosión y resistencia química, etc.

La resistencia al calor caracteriza la capacidad de un material metálico para resistir la oxidación en una atmósfera de gas a altas temperaturas.

La resistencia al calor caracteriza la capacidad de un material para mantener las propiedades mecánicas a altas temperaturas.

La resistencia al desgaste es la capacidad de un material para resistir la destrucción de sus capas superficiales por fricción.

La resistencia a la radiación caracteriza la capacidad de un material para resistir los efectos de la radiación nuclear.

Pregunta 2: Clasificación de fibras textiles.

La fibra textil es un cuerpo alargado, flexible y resistente, de pequeñas dimensiones transversales, de longitud limitada, apto para la fabricación de hilos y materiales textiles.

La clasificación de las fibras se basa en su composición química y origen.

Según el origen, las fibras textiles se dividen en naturales y químicas.

Las fibras naturales incluyen fibras de origen vegetal, animal y natural, que se forman en la naturaleza sin la participación humana directa. Las fibras vegetales naturales están compuestas de celulosa; se obtienen de la superficie de semillas (algodón), frutos (bonote), tallos (lino, ramio, cáñamo, yute, etc.) y hojas de plantas (abacá, sisal). Las fibras naturales de origen animal están compuestas de proteínas: queratina (lana de varios animales) o fibroína (seda de un gusano de seda de morera o roble).

Las fibras químicas incluyen fibras creadas en la fábrica mediante moldeo a partir de polímeros orgánicos naturales o sintéticos o sustancias inorgánicas. Según su composición, las fibras químicas se dividen en artificiales y sintéticas.

Las fibras artificiales se obtienen a partir de compuestos de alto peso molecular que se encuentran en forma acabada (celulosa, proteínas). Se obtienen mediante el procesamiento químico de polímeros naturales de origen vegetal y animal, a partir de residuos de la producción de celulosa y la industria alimentaria.

Un polímero es una sustancia cuyas moléculas constan de un gran número de unidades repetidas. Las materias primas para los polímeros son madera, semillas, leche, etc. Los materiales textiles a base de fibras de celulosa artificiales, como viscosa, polinosa, cobre-amoníaco, triacetato y acetato, son los más utilizados en la industria de la confección.

Las fibras sintéticas se producen por síntesis química de polímeros, es decir, creación de sustancias con una estructura molecular compleja a partir de otras más simples, la mayoría de las veces a partir de productos refinados de petróleo y carbón. Estos son poliamida, poliéter, fibras de poliuretano, así como poliacrilonitrilo (PAN), cloruro de polivinilo (PVC), alcohol polivinílico, poliolefina. Además, según su composición, las fibras sintéticas se dividen en cadenas de carbono y heterocadenas. Las fibras de heterocadena se forman a partir de polímeros, cuya principal cadena molecular, además de los átomos de carbono, contiene átomos de otros elementos. Las fibras de cadena de carbohidratos son aquellas que se obtienen a partir de polímeros que tienen solo átomos de carbono en la cadena principal de macromoléculas.

Defecto de estructura de propiedad del material

Libros usados

1. Yu.P. Solntsev Ciencia de los Materiales. Aplicación y elección de materiales: Libro de texto / Solntsev Yu.P., Borzenko E.I., Vologzhanina S.A. - SPb.: KHIMIZDAT, 2007 .-- 200 p.

2. Buzov B.A. La ciencia de los materiales en la producción de productos de la industria ligera (industria de la confección): Libro de texto para estudiantes. más alto. estudio. instituciones / B.A. Buzov, N. D. Adymenkova: Ed. LICENCIADO EN LETRAS. Buzova. - M.: Centro Editorial "Academy", 2004 - 448 p.

3. Savostitsky N.A. La ciencia de los materiales de la producción de costura: un libro de texto para estudiantes. instituciones de medio ambiente. profe. educación / N.A. Savostitsky, E.K. Amirova. - 7a ed., Borrado. - M.: Centro Editorial "Academy", 2013. - 272 p.

4. Metales y aleaciones. Libro de referencia / V. K Afonin y otros - NPO "Professional" SPb, 2003 - 200 p.

5. Yu.P. Solntsev "Ciencia de los materiales" / Yu.P. Solntsev, E.I. Pryakhin - SPb.: Khimizdat, 2007, 783p.

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Clasificación de materiales

Los materiales sólidos se clasifican generalmente en tres grupos principales. Estos son metales, cerámicas y polímeros. Esta división se basa principalmente en las características de la estructura química y la estructura atómica de la materia. La mayoría de los materiales se pueden atribuir de manera bastante inequívoca a un grupo u otro, aunque también son posibles casos intermedios. Además, cabe destacar la existencia de composites en los que se combinan materiales pertenecientes a dos o tres de los grupos enumerados. A continuación se presenta una breve descripción de los distintos tipos de materiales y sus características comparativas.

Otro tipo de materiales son los materiales especiales (avanzados) modernos destinados a su uso en áreas de alta tecnología (alta tecnología) como semiconductores, materiales biológicos, materiales inteligentes y sustancias utilizadas en nanotecnología.

RIELES

Los materiales que pertenecen a este grupo incluyen uno o más metales (como hierro, aluminio, cobre, titanio, oro, níquel), así como a menudo algunos elementos no metálicos (como carbono, nitrógeno u oxígeno) en cantidades relativamente pequeñas.

Los átomos de los metales y las aleaciones están dispuestos en un orden muy perfecto. Además, en comparación con la cerámica y los materiales poliméricos, la densidad de los metales es relativamente alta.

En términos de propiedades mecánicas, todos estos materiales son relativamente resistentes y duraderos. Además, tienen cierta ductilidad (es decir, la capacidad de deformar grandes sin destrucción) y resistencia a la fractura, lo que aseguró su amplia aplicación en una variedad de estructuras.

En los materiales metálicos, hay muchos electrones deslocalizados, es decir, electrones no asociados con átomos específicos. Es la presencia de tales electrones lo que explica directamente muchas de las propiedades de los metales. Por ejemplo, los metales son conductores extremadamente buenos para la corriente eléctrica y el calor. Son impermeables a la luz visible. Las superficies de metal pulido son brillantes. Además, algunos metales (por ejemplo, hierro, cobalto y níquel) tienen propiedades magnéticas deseables para su uso.

CERÁMICA

La cerámica es un grupo de materiales que ocupa una posición intermedia entre los metales y los elementos no metálicos. Como regla general, la clase de cerámicas incluye óxidos, nitruros y carburos. Por ejemplo, algunos de los tipos de cerámica más populares se componen de óxido de aluminio (Al2O3), dióxido de silicio (SiO2), nitruro de silicio (Si3N4). Además, entre esas sustancias que muchos denominan materiales cerámicos tradicionales se encuentran diversas arcillas (en particular, las que se utilizan para fabricar porcelana), así como el hormigón y el vidrio. Con respecto a las propiedades mecánicas, las cerámicas son materiales relativamente duros y duraderos, comparables en estas características a los metales. Además, las cerámicas típicas son muy duras. Sin embargo, la cerámica es un material extremadamente frágil (falta casi total de ductilidad) y no resiste bien la fractura. Todas las cerámicas típicas no conducen calor ni electricidad (es decir, su conductividad eléctrica es muy baja).

Las cerámicas se caracterizan por una mayor resistencia a las altas temperaturas y las influencias ambientales nocivas. En cuanto a sus propiedades ópticas, las cerámicas pueden ser materiales transparentes, translúcidos o completamente opacos, y algunos óxidos, por ejemplo, el óxido de hierro (Fe2O3), tienen propiedades magnéticas.

COMPOSICION

Los compuestos son una combinación de dos (o más) materiales separados que pertenecen a las diferentes clases de sustancias enumeradas anteriormente, es decir, metales, cerámicas y polímeros. El objetivo de crear compuestos era lograr una combinación de propiedades de varios materiales que no se puede obtener para componentes individuales, así como proporcionar una combinación óptima de sus características. Se conocen una gran cantidad de compuestos diferentes, que se obtienen combinando metales, cerámicas y polímeros. Además, algunos materiales naturales también son compuestos, como la madera y el hueso. Sin embargo, la mayoría de los compuestos que se analizan en este libro son materiales fabricados con materiales sintéticos.

Uno de los materiales compuestos más populares y familiares es la fibra de vidrio. Este material son fibras de vidrio cortas incrustadas en una matriz de polímero, generalmente resina epoxi o poliéster. Las fibras de vidrio son fuertes y resistentes, pero frágiles. Al mismo tiempo, la matriz de polímero es de plástico, pero su resistencia es baja. La combinación de estas sustancias conduce a la obtención de un material relativamente rígido y de alta resistencia, que, sin embargo, tiene suficiente ductilidad y flexibilidad.

Otro ejemplo de un material compuesto tecnológicamente importante son los plásticos reforzados con fibra de carbono (CFRP). En estos materiales, las fibras de carbono se colocan en una matriz de polímero. Los materiales de este tipo son más rígidos y duraderos que la fibra de vidrio, pero al mismo tiempo son más caros. Los CFRP se utilizan en ingeniería aeroespacial, así como en equipos deportivos de alta calidad, como bicicletas, palos de golf, raquetas de tenis, esquís y tablas de snowboard.

MATERIALES AVANZADOS

Los materiales que están destinados a ser utilizados en productos de alta tecnología ("alta tecnología") a veces se denominan convencionalmente materiales "progresivos". La alta tecnología generalmente se refiere a dispositivos o productos que se basan en principios modernos sofisticados. Estos productos incluyen una variedad de equipos electrónicos como cámaras digitales de audio y video, reproductores de CD / DVD, computadoras, sistemas de fibra óptica, así como satélites espaciales, tecnología aeroespacial y de cohetes.

Los materiales progresivos, en esencia, suelen ser típicos de los materiales discutidos anteriormente, pero con propiedades mejoradas, pero también materiales nuevos con características sobresalientes. Estos materiales pueden ser metales, cerámicas o polímeros, pero su coste suele ser muy elevado. Los materiales progresivos también incluyen semiconductores, biomateriales y sustancias que llamamos "materiales del futuro". Se trata de los denominados materiales "inteligentes" y productos de nanotecnología, que están destinados, por ejemplo, a la fabricación de láseres, circuitos integrados, dispositivos de almacenamiento magnético, pantallas de cristal líquido y fibras ópticas.

SEMICONDUCTORES

En términos de propiedades eléctricas, los semiconductores ocupan una posición intermedia entre los materiales eléctricamente conductores (metales y aleaciones metálicas) y los aislantes (cerámicas y polímeros). Además, las características eléctricas de los semiconductores son extremadamente sensibles a la presencia de cantidades mínimas de átomos extraños, cuya concentración debe controlarse hasta el nivel de regiones muy pequeñas. El desarrollo de materiales semiconductores hizo posible el desarrollo de sistemas integrados que han revolucionado la electrónica y la tecnología informática (incluso sin mencionar los cambios en nuestras vidas) durante las últimas tres décadas.

BIOMATERIALES

Los biomateriales se utilizan para crear implantes para el cuerpo humano, que están diseñados para reemplazar órganos o tejidos enfermos o destruidos. Los materiales de este tipo no deben emitir sustancias tóxicas y deben ser compatibles con los tejidos humanos (es decir, no deben provocar reacciones de rechazo). Todos estos tipos de sustancias (metales, cerámicas, polímeros y semiconductores) pueden utilizarse como biomateriales. Se pueden citar como ejemplo algunos biomateriales que se utilizan para fabricar articulaciones de cadera artificiales.

MATERIALES FUTUROS

Los materiales “inteligentes” (o inteligentes) son un grupo de nuevas sustancias desarrolladas artificialmente que tienen un impacto significativo en muchas tecnologías modernas. La definición de "inteligente" significa que estos materiales son capaces de detectar cambios en el medio ambiente y responder a estos cambios de una manera predeterminada, una cualidad inherente a los organismos vivos. El concepto de materiales inteligentes también se ha extendido a sistemas complejos construidos a partir de sustancias inteligentes y tradicionales.

Algunos tipos de sensores (que reconocen las señales entrantes), así como los sistemas ejecutivos (activadores) que desempeñan el papel de dispositivos de respuesta y adaptación, se pueden utilizar como componentes de materiales (o sistemas) inteligentes. Este último se puede utilizar para cambiar la forma, la posición, las frecuencias naturales o las características mecánicas en respuesta a los cambios de temperatura, intensidad de la luz, intensidad del campo eléctrico o magnético.

Normalmente se utilizan cuatro tipos de materiales como activadores: aleaciones con memoria de forma, cerámicas piezoeléctricas, materiales magnetoestrictivos y fluidos electrorreológicos / electromagnéticos.

Las aleaciones con memoria son metales que, después de la deformación, vuelven a su forma original si cambia la temperatura.

Las cerámicas piezoeléctricas se expanden y contraen en respuesta a cambios en el campo eléctrico (o voltaje); si sus tamaños cambian, esto conduce a la excitación de una señal eléctrica. El comportamiento de los materiales magnetoestrictivos es similar a la reacción de los piezoeléctricos, pero solo como respuesta a un cambio en el campo magnético. En cuanto a los fluidos electro y magnetorreológicos, estos son medios que sufren grandes cambios de viscosidad en respuesta a cambios en el campo eléctrico o magnético, respectivamente.

Los materiales / dispositivos utilizados como sensores pueden ser fibras ópticas, piezoeléctricas (incluidos algunos polímeros) y dispositivos microelectromecánicos, abreviados como MEMS.

Un ejemplo de dispositivos inteligentes es un sistema utilizado en helicópteros para reducir el ruido de cabina generado por las palas giratorias. Los sensores piezoeléctricos integrados en las hojas controlan las tensiones y las deformaciones; la señal se transmite desde estos sensores al actuador, que, con la ayuda de una computadora, genera un “anti-ruido” que amortigua el sonido del funcionamiento de las hélices del helicóptero.

MATERIALES NANOTECNOLÓGICOS

Hasta hace muy poco, el procedimiento generalmente aceptado para trabajar en el campo de la química y la física de materiales era que en un principio se estudiaban estructuras muy grandes y complejas, y luego la investigación pasaba al análisis de los bloques fundamentales más pequeños que componen estas estructuras. Este enfoque a veces se ha denominado de arriba hacia abajo. Sin embargo, con el desarrollo de la tecnología de microscopía de barrido, que hizo posible observar átomos y moléculas individuales, fue posible manipular átomos y moléculas para crear nuevas estructuras y así obtener nuevos materiales que se construyen sobre la base de elementos de tamaño atómico (el llamado "diseño material"). Estas posibilidades de recolectar átomos con precisión abrieron perspectivas para la creación de materiales con propiedades mecánicas, eléctricas, magnéticas y otras que habrían sido inalcanzables con otros métodos. Llamaremos a este enfoque "de abajo hacia arriba", y la nanotecnología está estudiando las propiedades de estos nuevos materiales, donde el prefijo "nano" significa que las dimensiones de los elementos estructurales son del orden de un nanómetro (es decir, 10-9 m ). Por regla general, estamos hablando de elementos estructurales con dimensiones inferiores a 100 nm, lo que equivale a unos 500 diámetros atómicos.

Un ejemplo de este tipo de material son los nanotubos de carbono. En el futuro, sin duda alguna, podremos encontrar cada vez más áreas en las que se manifestarán los méritos de los materiales nanotecnológicos.

LA NECESIDAD DE CREAR NUEVOS MATERIALES

Si bien se han logrado enormes avances en la ciencia y la tecnología de los materiales en los últimos años, sigue siendo necesario desarrollar materiales aún mejores y más especializados y evaluar la relación entre la producción de dichos materiales y su impacto en el medio ambiente. Se necesitan algunos comentarios sobre este tema para esbozar posibles perspectivas en esta área.

La energía nuclear ofrece algunas promesas para el futuro, pero quedan muchos desafíos en el desarrollo de nuevos materiales que se necesitan en todas las etapas, desde el sistema de colocación de combustible en un reactor hasta el almacenamiento de desechos radiactivos.

Los grandes costos de energía están asociados con el transporte. Reducir el peso de los dispositivos de transporte (automóviles, aviones, trenes, etc.), así como aumentar la temperatura a la que funcionan los motores, contribuirá a un uso más eficiente de la energía. Esto requiere la creación de materiales de ingeniería livianos y de alta resistencia, así como materiales que puedan operar a temperaturas elevadas.

Además, existe una necesidad reconocida de fuentes de energía nuevas y económicamente viables, así como un uso más eficiente de las fuentes existentes. Sin lugar a dudas, los materiales con las características requeridas juegan un papel muy importante en el desarrollo de esta dirección. Por ejemplo, se ha demostrado la posibilidad de conversión directa de energía solar en corriente eléctrica. Actualmente, las células solares son dispositivos bastante complejos y costosos. Sin duda, se deberían crear nuevos materiales tecnológicos relativamente baratos, que deberían ser más eficientes en la implementación del uso de la energía solar.

Otro ejemplo muy atractivo y muy real de la tecnología de conversión de energía son las pilas de combustible de hidrógeno, que además tienen la ventaja de no contaminar el medio ambiente. El uso de esta tecnología en dispositivos electrónicos apenas está comenzando; en el futuro, estos elementos se pueden utilizar como centrales eléctricas en automóviles. Se necesitan nuevos materiales para crear pilas de combustible más eficientes y se necesitan nuevos catalizadores para producir hidrógeno.

Para mantener la calidad del medio ambiente al nivel requerido, necesitamos controlar la composición del aire y el agua. Se utilizan varios materiales para controlar la contaminación. Además, existe la necesidad de mejorar los métodos de reciclaje y purificación de materiales para reducir la contaminación ambiental, es decir, la tarea es generar menos desechos y menos daño al medio ambiente que nos rodea en la extracción de minerales. También se debe tener en cuenta que durante la producción de algunos materiales se generan sustancias tóxicas, por lo que se debe tener en cuenta el posible daño ambiental por el vertido de dichos residuos.

Muchos de los materiales que utilizamos provienen de recursos insustituibles, es decir fuentes que no se pueden regenerar. Esto se aplica, por ejemplo, a los polímeros, para los que la materia prima principal es el aceite, y a algunos metales. Estos recursos irreemplazables se están agotando gradualmente. De ahí surge la necesidad: 1) de descubrir nuevas fuentes de estos recursos; 2) creación de nuevos materiales con propiedades similares a las existentes, pero menos dañinas para el medio ambiente; 3) fortalecer el papel de los procesos de reciclaje y, en particular, el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan el reciclaje. Como consecuencia de todo esto, se hace necesario evaluar no solo la producción económicamente, sino también tener en cuenta los factores ambientales, por lo que resulta necesario analizar todo el ciclo de vida del material - "de la cuna a la tumba" - Y el proceso de producción en su conjunto.

Fundición es un método de fabricación de una pieza o producto mediante el llenado de una cavidad de una configuración determinada con metal líquido, seguido de su solidificación.La pieza o producto obtenido por fundición se denomina fundición.

Fundición- la principal base de adquisiciones para todas las áreas de la ingeniería mecánica. En muchos casos, la fundición es la única forma posible de obtener piezas de trabajo con formas complejas: Las palanquillas fundidas son las más baratas y, a menudo, tienen la asignación de mecanizado más pequeña.

Fundición de conchas.

El molde de colada aquí es una carcasa con un espesor de 6-10 mm, hecha de un material de base refractario (relleno) y una resina sintética como aglutinante. El principio de obtención de conchas se basa en las propiedades de un material aglutinante que puede curar irreversiblemente cuando se calienta. La arena de cuarzo se utiliza ampliamente como base refractaria. El aglutinante son resinas termoendurecibles sintéticas de fenol-formaldehído. Al fundir en moldes de cáscara, se obtienen fundiciones de mayor precisión, con una mejor calidad de superficie que cuando se va a fundir en moldes de arena. El proceso es extremadamente productivo y fácil de mecanizar.

Lista de literatura usada

A. A. Bartashevich Ciencia de los Materiales. - Rostov n / a.: Phoenix, 2008.

Vishnevetskiy Yu.T. Ciencia de los materiales para universidades técnicas: un libro de texto. - M.: Dashkov y compañía, 2008.

Zaplatin V.N. Manual de referencia para la ciencia de los materiales (metalurgia): Libro de texto. manual para ONG. - M.: Academia, 2007.

Ciencia de los materiales: libro de texto para universidades. / Ed. Arzamasova B.N. - M.: MGTU im. Bauman, 2008.

Ciencia de materiales: libro de texto para software de código abierto. / Adaskin A.M. y otros Ed. Solomentseva Yu.M. - M.: Más alto. shk., 2006.

Ciencia de materiales: libro de texto para software de código abierto. / Ed. Batienko V.T. - M.: Infra-M, 2006.

Moryakov O.S. Ciencia de materiales: libro de texto para software de código abierto. - M.: Academia, 2008.

Fundamentos de la ciencia de los materiales (metalurgia): Libro de texto. manual para ONG. / Zaplatin V.N. - M.: Academia, 2008.

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  La presentación interactiva se desarrolló utilizando el lenguaje de programación visual BASIC para aplicaciones de Microsoft Office. Se puede utilizar tanto en lecciones de física como en actividades extracurriculares.

• Juego electrónico interactivo "Ponte a prueba"

  El aprendizaje es un proceso muy importante. Pero en el transcurso del entrenamiento, la fatiga se acumula, ya que hay que memorizar muchas fórmulas, definiciones, designaciones de diversas cantidades, etc. El elemento del juego ayudará a resolver el problema de la fatiga al memorizar el material del programa. En este artículo, proponemos un modelo de juego para probar los conocimientos de los estudiantes. Se describe el principio del juego, se propone un diagrama de circuito, se da una lista de detalles, se adjuntan materiales didácticos.

• Libro de problemas ilustrado con información

  El libro está dedicado a la integración de dos materias: física y biología. Incluyó 10 problemas que se pueden usar en lecciones de física sobre el tema "Movimiento mecánico" en el séptimo grado. Se presenta material cognitivo sobre la naturaleza viva. Los problemas biofísicos contribuirán al desarrollo del interés por la física. La información se presenta en forma de texto e ilustraciones.

• El uso de maquinaria agrícola terrestre en la producción de productos agrícolas.

  La polinización o la fumigación con pesticidas se considera uno de los métodos más comunes de procesamiento de plantas agrícolas para proteger contra enfermedades y plagas. Es difícil lograr buenos resultados con la ayuda de métodos terrestres. Para la agricultura rusa, la situación en muchas regiones se complica aún más por el hecho de que las granjas simplemente no tienen el equipo adecuado o están defectuosas. El cultivo de campos en estas granjas se convierte en un gran problema. Pero muy a menudo los aviones pequeños vienen al rescate. El procesamiento de la aviación es una empresa costosa en relación con los métodos de procesamiento en tierra, pero tiene muchas ventajas.

• Uso doméstico de instalaciones de energía solar.

  Es muy difícil vivir sin electricidad, pero cuesta mucho dinero. En base a esto, me pregunté si era posible producir electricidad sin costos significativos. Aprendí que se puede utilizar la energía del sol y realicé una investigación en esta dirección. Recopilé información sobre qué instalaciones funcionan con energía solar, las estudié. Después de eso, calculé la cantidad de electricidad consumida en mi apartamento y descubrí si es posible usar paneles solares en él.

• Estudio de las propiedades de amortización de diversas sustancias.

  El trabajo llevó a cabo un análisis comparativo de las propiedades de amortización de diversos materiales. Considerando que el grado de dolor al impacto depende del tiempo del impacto, para evaluar este último se realizaron mediciones de la tensión entre las placas de los condensadores. Objetos de investigación: diversos tipos de revestimientos para carreteras y suelos.

• Estudio de la influencia de diferentes tipos de agua en el crecimiento y desarrollo de las plantas.

  El trabajo examina la influencia del agua "viva", "muerta" y bendita en el crecimiento y desarrollo de las plantas agrícolas.

• Estudio de las propiedades de difusión de una sustancia en agua estructurada.

  En los últimos años, ha habido un interés creciente en la propiedad inusual del agua: su memoria; se ha convertido en el objeto de investigación de muchos científicos destacados. El efecto del agua estructurada sobre la difusión de sustancias también es poco conocido. Este trabajo describe su propio método de obtención de agua estructurada en un laboratorio escolar y se llevaron a cabo experimentos para estudiar su efecto sobre las propiedades de difusión de una sustancia.

• Estudio de la dependencia de la humedad relativa en la habitación de varios parámetros.

  

• Estudio de la dependencia de la eficiencia del quemador de una estufa de gas doméstica en el modo de combustión.

  El propósito de este proyecto de investigación escolar es averiguar cómo la eficiencia de un quemador de estufa depende del consumo de gas y la relación de tamaño del quemador a los utensilios de cocina. Los experimentos se llevan a cabo con tres quemadores de diferentes tamaños utilizando utensilios de cocina de dos diámetros. En una serie de experimentos, se calienta agua en cada quemador con diferentes caudales de gas (control mediante un medidor de gas). La eficiencia del combustible se calcula para cada experimento utilizando hojas de cálculo y los resultados se presentan en gráficos.

• Investigación y diagnóstico de objetos a nanoescala

  Conocimiento de los métodos físicos de investigación de objetos a micro y nanoescala. Análisis elemental cualitativo de la superficie de una estructura cristalina desconocida mediante espectroscopia electrónica Auger con posterior identificación.

• Investigación e identificación de una sustancia desconocida

  En este trabajo se ha realizado un análisis cristalográfico cualitativo de una estructura desconocida por el método de espectroscopia Raman con posterior identificación.

• Investigación de las propiedades del modelo de varios modelos de aviones de papel.

  Mi pasión por la construcción de aviones comenzó con modelos de papel. Los hicimos con toda la clase en la lección laboral. Al final de la lección, los muchachos lanzaron sus aviones y noté que vuelan de manera diferente. Algunos siguen un camino recto, mientras que otros se desvían hacia un lado. Surgió mi pregunta: "¿Qué hace que un mismo modelo vuele de manera diferente?" Así que decidí investigar las propiedades de vuelo de varios modelos de aviones de papel. El artículo describe un estudio de aeronaves con diferentes masas, con diferentes métodos de lanzamiento, en diferentes condiciones (sala cerrada, calle).

• Estudio de la formación de un chorro acumulativo

  Cuando los físicos hablan de acumulación, generalmente se refieren a procesos a corto plazo, por ejemplo, explosiones, y por acumulación se refieren a la amplificación en un determinado lugar o dirección de acción de estos procesos. Pero los chorros de líquido acumulados pueden aparecer no solo durante las explosiones. Por lo tanto, decidí investigar las características de la interacción de "cuerpos de forma arbitraria con un líquido" por la naturaleza de las "ráfagas". El artículo considera las condiciones para la formación de un chorro acumulativo y los factores de los que depende su formación. El objeto del estudio fueron los tipos de ráfagas que se forman cuando una gota de líquido cae en un líquido; cuando una bola sólida cae en un líquido; dependiendo de la densidad del líquido y las bolas, de su radio y altura de caída, de la altura de la gota del líquido en el líquido, del tiempo entre la separación de las gotas; tipo de salpicadura cuando cae el tubo de ensayo.

• Estudio de la densidad de un diente de morsa (canino)

  En el proyecto, se llevó a cabo un estudio de la densidad de un diente de morsa (canino) y se recopilaron problemas sobre las morsas.

• Estudio de la preparación de productos alimenticios para el control del contenido de radionucleidos (estroncio y cesio)

  El trabajo presenta un estudio de la preparación de productos alimenticios para el control del contenido de radionucleidos de estroncio y cesio en el ejemplo de muestras de pescado. El propósito de este trabajo es familiarizarse con el laboratorio, estudiar métodos de análisis de materias primas, productos intermedios y terminados, estudiar instrumentos y escalas en el laboratorio, el método radioquímico para analizar muestras de alimentos.

Kazakova Z.K.

Proyecto para niños de 4 a 5 años

"Propiedades y calidades de los materiales"

PROBLEMA:

Los niños bajo el concepto de "material" significan solo tela. Aunque a partir de materiales como plástico, vidrio, madera, papel, la mayoría de los objetos del mundo artificial que nos rodea están hechos. Los niños desconocen las propiedades de estos materiales, las peculiaridades de su manipulación, desconocen su finalidad prevista y las funciones de los objetos fabricados con ellos.

PROPÓSITO:

Formar en los niños ideas sobre materiales del mundo artificial como el papel, el plástico, la madera, el vidrio.

TAREAS:

1. Enseñe a los niños a identificar los signos de los materiales, sus propiedades y cualidades; clasificar los objetos del mundo creado por el hombre por material.

2. Familiarizar a los niños con el propósito de los objetos del mundo creado por el hombre, dependiendo de las propiedades y cualidades del material del que están hechos.

3. Invente con los niños reglas para el manejo de objetos, según el material del que estén hechos.

4. Organizar las actividades de los niños para crear una colección de "Variedad de papel".

5. Ampliar y activar el vocabulario de los niños por las características de las características de los materiales del mundo creado por el hombre.

6. Desarrollar las habilidades sociales de los niños: la capacidad de trabajar en grupo, negociar, tener en cuenta la opinión de un compañero.

EVENTOS:

1. Recolección de materiales para la alcancía del proyecto.

2. Lecciones cognitivas sobre los siguientes temas:

· "Historia del descubrimiento del vidrio"

· "Fabricación de papel"

· "La transformación de la madera en material de construcción"

· "La aparición del plástico"

3. Adivinar acertijos y leer ficción sobre varios materiales y objetos del mundo creado por el hombre hecho de ellos.

4. Actividad artística y creativa:

· Fabricación de linternas de papel para el árbol de Navidad por parte de los niños;

· Fabricación de gorros "orejas de liebre" de cartón.

5. Organización del juego de rol "Tienda" ("Muebles", "Juguetes", "Platos", "Papelería")

6. Organización del juego didáctico "Mi apartamento".

7. Experimentos:

· "Hundimiento - no hundimiento"

· "Beats - no beats"

· "Lo que se ve a través del vidrio (transparente, mate, coloreado)"

· "Arrugas - no se arruga"

8. Organización de una exposición de objetos del mundo artificial hechos de papel, plástico, madera, vidrio.

ETAPAS DE TRABAJO DEL PROYECTO

Ietapa - PIGGER

v objetos del mundo creado por el hombre (de papel, madera, plástico, vidrio);

v ilustraciones de varios objetos del mundo creado por el hombre (de papel, madera, plástico, vidrio);

v palabra artística sobre materiales y objetos del mundo creado por el hombre (poemas, acertijos, dichos, cuentos, etc.).

IIetapa - CREANDO UNA SALA DE TARJETAS

Algoritmo para la creación de un archivador.

Objetos del mundo creado por el hombre hechos de papel.

Objetos del mundo artificial hechos de madera.

Objetos del mundo creado por el hombre hechos de plástico.

Objetos del mundo artificial hechos de vidrio.

IIIescenario - MODELO

Sobre la base de los conocimientos adquiridos, se desarrolló junto con los niños el "Modelo de materiales artificiales".

IVetapa - PRODUCTO

El producto de este proyecto es una exposición de objetos del mundo creado por el hombre a partir de diversos materiales: "Plastic Kingdom", "Glass Kingdom", "Wooden Miracle", "Paper Country".

Vetapa - PRESENTACIÓN DEL PROYECTO

Se invita a los niños del grupo 11.

Niños - los participantes del proyecto cuentan:

- Hay muchos materiales en el mundo: plástico, vidrio, madera, papel. Armamos una alcancía de artículos de estos materiales, luego los distribuimos en cajas; creamos un índice de tarjetas basado en los materiales. Y hoy os presentamos su exposición.

Estimados invitados, vengan a nuestra exposición.

Los niños del grupo e invitados se acercan a la mesa con objetos de plástico.

“Este es el Reino de Vidrio.

Los niños hablan sobre los signos del vidrio y recitan poesía:

Puedes ver todo a través del cristal:

Y el río y los prados,

Árboles y coches

Personas, perros, casas.

Con un conejito de cristal

Me encanta jugar.

Se que es frágil

No lo dejaré caer.

Frágil, transparente,

De apariencia sólida.

Se cerrará del viento

Aislar del frío.(Vidrio)

Los niños del grupo e invitados se acercan a la mesa con objetos de madera.

- Esta es la exposición "Milagro de madera".

Los niños hablan sobre los signos de un árbol y recitan poemas:

Caja de madera

Se para en la mesita de noche.

Mami amada

Ella guarda los anillos en ella.

Cofre de madera

Tan hermosa y brillante.

Papá suele estar fuera de sí

Saca un regalo.

Una placa pintada cuelga

Ella es una ayudante, sabemos:

Ella nos ayudó a cortar verduras

Para eso es.

Los niños del grupo y los invitados se acercan a la mesa con objetos de papel.

- Esta es la exposición "País de papel".

Los niños hablan sobre los signos del papel y leen poesía:

Mariposas de papel

Elefantes de papel

Conejitos y arboles de navidad

¡Los niños lo necesitan tanto!

Barcos de papel

Me gusta empezar yo mismo.

Barcos de papel

Flotan a lo largo de los arroyos.

Canción "País de papel"

(música. I. Nikolaev)

Hay sobre los mares, sobre las montañas

País de papel.

Hay calles y muros de papel

Mobiliario y todas las casas.

Los residentes se desgastan sin papel

Sombreros y paraguas.

El mundo del papel está gobernado

Adultos de papel.

Coro: País de papel,

País de papel.

Te diremos

Te mostraremos

¡Aquí está, aquí está!

(Los niños señalan "País del documento")

CONTINUACIÓN DEL PROYECTO

Conocimiento de los niños con otros materiales del mundo artificial, como tela, metal, caucho, polietileno.

En las lecciones de tecnología, los niños aprenden a procesar no solo tela, papel y cartón, sino también diversas partes de plantas, minerales, materiales artificiales y materiales de desecho: desechos de bienes de consumo, etc., productos industriales.

Los materiales naturales incluyen ramas de plantas, hojas, flores, semillas, raíces, corteza, musgo, frutas, piedras de río y mar, arena, arcilla, así como partes de animales: espinas de pescado, conchas y conchas de moluscos, insectos secos, conchas de huevos de aves de corral, plumas. En forma de productos semiacabados en el aula, se utilizan tableros de diferentes tamaños.

De materiales artificiales para el trabajo, los estudiantes a menudo usan plastilina, plástico, madera contrachapada, tableros de fibra, láminas de metal blandas, piezas de plástico, cerámica.

Los productos terminados de la industria incluyen materiales de desecho como empaques, cajas, cintas para decorar regalos y ramos, frascos, botellas, accesorios para decorar ropa y locales.

El procesamiento de los materiales enumerados es imposible sin un conocimiento especial de la ciencia de los materiales y la tecnología de su procesamiento. Los niños adquieren ese conocimiento en el proceso de observaciones y experimentos.

En el primer grado, es necesario realizar las siguientes observaciones: determinar la forma y el color de las hojas, bellotas, cáscaras de nueces, comparar las propiedades de la arena y arcilla, madera y metal, identificar rasgos expresivos artísticos en un juguete popular, etc.

En la segunda clase, se realizan observaciones de las propiedades de los conos, la corteza y las ramas. Se revelan las características del procesamiento de materiales blandos y duros.

En tercer grado, los estudiantes observan las propiedades de las plantas secas, la paja y revelan las propiedades de la cerámica, los plásticos y el vidrio. Los estudiantes aprenden a elegir la mejor forma de manejar estos materiales.

En cuarto grado, se está trabajando para generalizar y profundizar los conocimientos existentes. Los estudiantes eligen de forma independiente los mejores métodos de procesamiento de materiales, desarrollan los diagramas de flujo más simples para proyectos creativos.

El maestro da instrucciones detalladas sobre la recolección, el almacenamiento y el procesamiento previo de diversos materiales. Se presta especial atención a los requisitos de higiene, así como a las reglas de seguridad para la recolección, transporte y almacenamiento de materiales. Además, el docente está obligado a señalar que en nuestro país existe una ley de protección ambiental, que obliga a cuidar los recursos naturales. No se recomienda utilizar productos confeccionados que hayan sido sometidos a un procesamiento especial y sean aptos para el consumo humano (cereales, pastas, harinas, legumbres). Para el trabajo, solo se utilizan productos con fecha de vencimiento.

Se seleccionan herramientas especiales para trabajar con diferentes materiales.

Herramientas de marcado y medición.

Lapices- Se requieren lápices duros de grado 2 para marcar piezas en madera T y 3 T. El ángulo de afilado del lápiz debe ser nítido. Al marcar, el lápiz debe sostenerse con una ligera inclinación en la dirección de su movimiento y presionarse firmemente contra el borde de la plantilla o regla;

Gobernantes- Por lo general, use una regla de metal o una cinta métrica para medir. Para marcar en madera, es más conveniente usar una regla de madera gruesa o una escuadra de carpintero. Las partes redondas están marcadas con una brújula de carpintero. El marcado de líneas rectas sobre metal se realiza con un trazador, en madera, con un medidor de espesor.

Herramientas de corte.

Tijeras- en el proceso de procesamiento, a menudo usan tijeras de oficina y rara vez de cerrajero.

Cuchillos- use cuchillos bien afilados con una hoja corta (90-100 mm) para el trabajo. Para partir madera, es más conveniente usar un cortador de heno, un cuchillo con una hoja más corta y más gruesa. Durante el proceso de corte, el cuchillo se sujeta de forma oblicua, guiando su movimiento con el dedo índice. Los materiales naturales se cortan en soportes y tablas de respaldo.

Sierras para metales y rompecabezas- diseñado para serrar madera y metales. Por conveniencia, los materiales a procesar se sujetan en un tornillo de banco o abrazadera.

Pinzas- utilizado para morder alambres, ramitas delgadas.

Shtikhel- un incisivo estrecho con una forma de sección transversal de un ángulo o arco agudo (angular y semicircular). Shtikhel se utiliza para el acabado de productos de madera (tallado en relieve plano), linóleo (cliché para linóleo).

Herramientas de montaje.

Martillo- utilizado para ensamblar productos con clavos. Al trabajar con un martillo, se debe tener cuidado de que el alumno no se golpee los dedos que sostienen el clavo.

Alicates y alicates de punta redonda- utilizado cuando se trabaja con alambre. Estas herramientas se utilizan para doblar y torcer el cable.

Punzón- utilizado para hacer agujeros en materiales blandos o fáciles de trabajar. La perforación se realiza sobre soportes o tablas de respaldo.

Barrena de mano- diseñado para taladrar agujeros en materiales más duros. El trabajo del cardán se realiza sobre soportes o bases.

Cepillo de pegamento- debe ser duro. El ancho del cepillo se selecciona de acuerdo con las dimensiones de la superficie de la pieza de conexión.

Conexión de piezas y materiales.

Clavos- Las uñas grandes no se utilizan en las lecciones laborales. Con mayor frecuencia, use los números 1, 2, 3, 4, que corresponden a la longitud de la uña en centímetros.

Alfiler- varilla para conexión fija de piezas. Un alfiler se puede hacer fácilmente con una cerilla, una ramita o una tira de papel. Se usa un alfiler para conectar partes hechas de bellotas, conos y materiales de estuco.

Pegamento- para unir materiales naturales, utilice cola de PVA, caseína o cola de carpintería. Es mejor pegar modelos flotantes con pegamento de caseína, pegamento PVA, BF, "Moment". Pegar piezas requiere mucho cuidado. El pegamento se aplica a un material delgado o la parte pegada de la superficie de una parte más pequeña. Las hojas secas se esparcen con pegamento desde el centro de la hoja hasta los bordes. Pegue las hojas para untar con cuidado, después de que hayan absorbido parte de la humedad. En superficies estrechas y profundas, el pegamento se aplica con la punta de un punzón sumergido en pegamento.

La tarea del profesor de tecnología no es solo proporcionar a los alumnos las herramientas y todos los materiales necesarios, sino también mantenerlos en buen estado. Los cuchillos y tijeras deben estar debidamente afilados, la punta de los punzones y los cardanes no deben estar rotos, la lima de la sierra de calar debe estar bien tensada y, al tocarla con un dedo, tintinear como una cuerda, las articulaciones articuladas de las tijeras y la graver deben estar en buen estado de funcionamiento, la parte de golpe del martillo debe estar bien fijada al mango. En cada lección, el maestro está obligado a instruir a los estudiantes sobre las reglas de manejo seguro de herramientas y algunos materiales.

Materiales procesados.

Madera- se utiliza con mayor frecuencia en los trabajos de los estudiantes de secundaria. En los grados elementales, se usa madera de pino, abeto, abedul, tilo, así como madera contrachapada de tres capas hecha de ellos. La madera se corta en dirección transversal con una sierra para metales y una sierra de calar. Los extremos de la madera aserrada se limpian con limas, papel de lija. Los artículos de madera están pintados con pintura al óleo.

En los grados primarios, los estudiantes hacen punteros, ekers, etiquetas para la trama de la clase. Para la fabricación de tales productos, se requieren especificaciones de diseño. Por ejemplo, los tableros de etiquetas deben tener las dimensiones especificadas, sus bordes deben lijarse; las clavijas deben corresponder a las dimensiones especificadas en longitud, grosor, su superficie debe procesarse con una lima y papel de lija.

Sorbete- Tallos secos de plantas de cereales, más a menudo usan paja de trigo, centeno, avena. La pajita debe procesarse antes del trabajo: retire los nudos, clasifique los entrenudos por longitud y grosor. Para hacer una tira de pajita, las piezas de trabajo se vierten con agua caliente durante un día, luego cada pajita se corta a lo largo y se plancha con una plancha caliente sobre una tabla de revestimiento de madera. Dependiendo de la temperatura de la plancha, la pajita adquiere diferentes tonalidades de color. Los apliques están hechos de paja, se utiliza para incrustaciones de productos de madera. Guarde la pajita en un lugar seco y ventilado.

Cáscara de huevo- un material excelente para la fabricación de productos volumétricos y planos. Está bien pintado con tintes alimentarios, las partes de la carcasa se fijan con pegamento, plastilina. Para hacer productos voluminosos a partir de huevos con una jeringa médica, es necesario eliminar el contenido. El huevo también se llena con una jeringa con parafina calentada. Al decorar el huevo con varios detalles decorativos, puedes hacer figuritas de animales, pájaros, peces, etc. Se puede hacer un panel de mosaico a partir de una cáscara de huevo pintada, habiendo cubierto previamente la superficie a rellenar con una capa de plastilina.

Hojas de plantas- usado seco. Las hojas se cosechan en otoño, clasificadas por tamaño, color y forma. Las hojas se secan a presión o térmicamente (planchadas). Almacene el material terminado en un lugar seco.

corteza de abedul- un material favorito de los artesanos populares. La corteza de abedul se cosecha en primavera o principios de verano, limpia de partículas adheridas. Para la conveniencia del procesamiento, la corteza de abedul se cuece al vapor en agua caliente, se divide en capas y se corta en las formas deseadas. Seque el material en un lugar fresco y seco.

Metales y aleaciones- en el aula, a menudo se utilizan alambre fino fino, estaño blando, papel de aluminio, cobre, latón, zinc, estaño, plomo. El procesamiento manual de metales en estado frío se denomina plomería. Estos materiales son fáciles de manipular con tijeras, cortadores de alambre, martillos, alicates y alicates de punta redonda. Los bordes cortados de las piezas se procesan con una lima o papel de lija. El color de las piezas o productos se puede cambiar sosteniéndolo sobre la llama de una lámpara de alcohol o pintando con pinturas y barnices para metal.

Los agujeros en una hoja delgada se hacen con un punzón, punzones. Es fácil hacer hendiduras en estaño delgado y papel de aluminio con la ayuda del estampado en relieve, un bolígrafo y dominar las técnicas más simples de estampado. La chapa fina se puede doblar y torcer con un martillo, alicates o alicates de punta redonda.

El alambre se puede moldear en anillos, polígonos, espirales, etc. El alambre se puede utilizar para hacer formas de contornos planos y productos volumétricos, así como marcos para peluches. También se puede utilizar alambre fino como material de conexión.

Materiales de estuco- arcilla, plastilina, plástico, yeso, masa de sal. Actualmente están disponibles en las tiendas. La arcilla se puede extraer y preparar para su uso con los estudiantes.

La arcilla aceitosa es adecuada para modelar. La arcilla delgada contiene una gran cantidad de impurezas y es adecuada para el trabajo después de un procesamiento especial: elutriación. La arcilla se recolecta en verano, se seca, se tritura y se tamiza. La arcilla triturada se coloca en un recipiente grande (tina, tanque), se llena con agua y se mezcla bien. Se eliminan las impurezas flotantes. Las impurezas pesadas (guijarros, arena) se depositan en el fondo y las partículas finas de arcilla permanecen en suspensión. Esta composición líquida se vierte en otro recipiente, dejando grandes impurezas en el fondo. Después de un tiempo, la arcilla se deposita en el fondo. El agua se drena de la superficie. Este proceso se llama eliminación.

Antes de comenzar a trabajar, la arcilla se vierte con agua, se mezcla. Una masa bien cocida no debe pegarse a tus manos. Se enrolla una salchicha de 10 cm de largo y 1 cm de grosor de la arcilla preparada y se levanta por un extremo. Si la salchicha no se deshace, entonces la arcilla está lista para usar. Para mejorar la calidad de la arcilla, puede agregar fibra de papel y aceite vegetal. La arcilla se trabaja sobre una tabla de respaldo. Corta la arcilla con alambre o hilo de pescar. Los productos están esculpidos a mano, los detalles de acabado se realizan con una pila o sellos especiales.

Las piezas hechas de materiales de estuco se conectan mediante el método de pegado, prensado o alfileres. Los productos hechos de materiales de estuco se pintan con gouache mezclado con pegamento PVA (1x1, 2x1), acuarelas (miel), barnizados o vidriados (una aleación vítrea brillante fijada por cocción, recubierta con la superficie del producto). Los productos se secan en hornos de mufla, sobre radiadores o sobre una superficie bien ventilada.

Plástica- productos de la industria química. En los grados elementales, se utilizan plásticos fáciles de procesar: vidrio orgánico, goma espuma, poliestireno, linóleo, nailon, etc. Los espacios en blanco de plástico se procesan cortando, perforando, se pueden pintar, unir con pegamento y coser. Los juguetes y recuerdos están hechos de goma espuma y poliestireno. La goma espuma se puede utilizar para rellenar juguetes blandos.

Linóleo utilizado para hacer apliques o clichés. Los clichés para linograbado se realizan con niveladoras. Se aplica pintura (gouache, tinta de impresión) a la superficie del cliché terminado con un rodillo, se coloca una hoja de papel en blanco y se plancha con un objeto liso. Se obtiene una impresión, llamada impresión.

Materiales basura- cajas de embalaje, corchos, carretes, tubos de crema, pasta de dientes, redes sintéticas utilizadas para envasar verduras, ramos, varillas vacías, tubos, etc. Hacer cosas útiles a partir de materiales de desecho enseña a los estudiantes a ahorrar, desarrolla su creatividad, imaginación, ingenio.

Papel maché- la técnica más accesible para la fabricación de productos voluminosos en los grados primarios. Para el trabajo necesitará: papel de periódico, pasta, gouache. Como forma para la fabricación de productos a granel, son adecuados artículos de vajilla, juguetes, formas caseras hechas de plastilina. Una pasta para trabajar está hecha de almidón o harina. Los productos se secan en lugares bien ventilados y cálidos. Los lugares desiguales en las formas se nivelan con papel de lija. Los productos están pintados con pinturas gouache mezcladas con pegamento PVA en la proporción: 2 partes de pintura y 1 parte de pegamento.

Las peculiaridades del procesamiento de diversos materiales, la metodología para estudiar sus propiedades se describen en numerosos materiales didácticos, libros sobre artes y oficios, revistas sobre diseño y costura, en los libros de V.A. Baradulina, A.M. Gukasova, N.M. Konysheva, V.P. Kuznetsova y otros.

Preguntas de control.

1. ¿Qué materiales se llaman naturales?

2. ¿Cuál es la peculiaridad de almacenar varios materiales?

3. ¿Bajo qué principio se lleva a cabo la selección de diversos materiales para el trabajo con alumnos de primaria?

4. ¿Qué materiales de conexión se utilizan para ensamblar productos a partir de materiales naturales?

Asignaciones para trabajo independiente.

1. Buscar (en fuentes impresas o electrónicas) y estudiar el material que contiene información sobre las propiedades de los materiales naturales, métodos de obtención y almacenamiento, técnicas de procesamiento.

2. Seleccione literatura que cubra la tecnología de fabricación de productos a partir de diversos materiales.

Tareas para trabajos de laboratorio.

1. Analizar el contenido del módulo: "Tecnología de procesamiento de materiales estructurales e ingeniería" en el programa "Tecnología". Resaltar las habilidades y habilidades que los autores del programa recomiendan formar en los estudiantes de primaria en el proceso de procesamiento de diversos materiales.

2. Desarrollar un plan para realizar un experimento para que los estudiantes de tercer grado observen las propiedades de uno de los materiales naturales específicos.

3. Desarrollar un esquema de lección destinado a estudiar las formas de procesar uno de los materiales artificiales.

4. Hacer 1 muestra de productos a partir de materiales naturales, materiales artificiales y materiales de desecho para demostrarlos en las lecciones de tecnología en los grados primarios.

5. Desarrolle tarjetas instructivas para enseñar a los estudiantes cómo ensamblar uno de los productos de varios materiales.