Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

IV Интернет - олимпиада по нанотехнологиям

Всероссийская Интернет-олимпиада школьников, студентов, аспирантов и молодых ученых в области наносистем, наноматериалов и нанотехнологий "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!"

Исходное задание

Решение

1) Вуц – это высокоуглеродная («дамасская») сталь (1,2 – 2% С), состоящая из цементита (Fe3C) (и как считают некоторые оптимисты нанотехнологических подхродов - углеродных нанотрубок), распредленных в матрице из мартенсита.

2) Дамасские клинки твердые и упругие.

3) Крица – это железо, которое получали восстановлением минералов железа углем в горне. Крицу очищали от шлаков и карбидов ковкой. Она представляла собой мягкое железо, содержащее небольшое количество углерода.

4) При температуре белого каления (1200°С) железо науглероживали. Тигель закрывали крышкой во избежание попадания кислорода. При этой температуре железо переходит в гамма-модификацию, оставаясь твердым. Гамма-железо способно растворять значительно больше углерода, чем альфа-железо, устойчивое при комнатной температуре. По мере растворения углерода в железе температура его плавления понижается. Как только доля углерода в гамма-железе достигает 2%, железо начинает плавиться при 1200°С, что мастер и определял по появлению хлюпающего звука. Этот звук означает – железо поглотило необходимое количество углерода.

5) Медленное охлаждение проводят с целью обеспечить равномерное распределение углерода в стали. Когда температура опускается ниже 700°С, часть углерода выделяется в виде цементита – карбида железа, который образует сетку, окружающую твердый раствор железа в альфа-железе (аустенит). Сетка цементита придает вуцу хрупкость. Чтобы сделать вуц не только твердым, но и упругим, необходимо раздробить эту сетку. Для этого заготовку нагревают примерно до 800°С (цвет металла вишневый, соответствует благородному пурпуру).

6) Горячий металл (в нем железо опять перешло в гамма-модификацию) становится ковким. Ковка позволяет разрушить сетку цементита, сделать изделие менее хрупким.

7) Клинок вонзали в тело раба с целью закалки – быстрого охлаждения. Уже давно для это используют воду или слабый раствор поваренной соли. Закалка приводит кт тому, что железо не успевает перейти в альфа-форму, а образует мартенсит – вытянутую тетрагональную структуру, в которой больше места для углерода. Отдельные зерна мартенсита разделены кристаллами цементита (остатками цементитной сетки) и связаны («сцементированы») углеродными нанотрубками, которые при ковке в отличие от хрупкого цементита не разрушаются.

8) Красивый узор клинков проявляется при травлении поверхности кислотами и полировке. Он образован разрушенной сеткой из цементита.

Эти ответы очень упрощенно отражают лишь малую долю научных, материаловедческих и химических, открытий, сделанных за всю историю человечества при получении материалов на основе железа. Это и искусство, и наука, и технология. Реальная картина сложна, красива и многогранна.

 

Прикрепленные файлы:
08-ans.doc (88.00 Кб.)

 



Исходное задание

Детские каракули
Детские каракули

Наносистемы: физика, химия, математика (2024, Т. 15, № 1)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume15/15-1
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 5)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-5
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Наносистемы: физика, химия, математика (2023, Т. 14, № 4)
Опубликован новый номер журнала "Наносистемы: физика, химия, математика". Ознакомиться с его содержанием, а также скачать необходимые Вам статьи можно по адресу: http://nanojournal.ifmo.ru/articles/volume14/14-4
Там же можно скачать номер журнала целиком.

Материалы к защитам магистерских квалификационных работ на ФНМ МГУ в 2023 году
коллектив авторов
30 мая - 01 июня пройдут защиты магистерских квалификационных работ выпускниками Факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.

Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров

Эра технопредпринимательства

В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.

Технопредпринимательство в эпоху COVID-19

Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.