Наука и технологии

 Материалы будущего

Издательство «Химия» 1985 г.

Нет материалов - нет производства

Словари дают обычно совсем короткую справку о наиболее известных понятиях. Так, в толковом словаре можно прочесть: «Материалы - вещества, полученные из сырья и служащие исходными для производства полуфабрикатов, производственных и строительных деталей и готовых изделий, такие как металлы, кирпич, древесина, кожа, полимеры, бумага, натуральные и химические волокна и другие».

Попытаемся интерпретировать это определение подробнее. К материалам, следовательно, можно отнести все то, что человек преобразует на базе животного, растительного или минерального сырья с тем, чтобы использовать в трудовом процессе в качестве исходного вещества для производства продукции или применить в качестве вспомогательных веществ для проведения и поддержания производственного процесса. Они являются существенным условием любого производства и в ходе производственного процесса представляют собой объект человеческого труда.

История развития материалов была, есть и всегда будет связана с производственной деятельностью людей. Находясь в тесной зависимости от окружающего мира, люди вступают во взаимодействие с природой. Делая возможным общественный труд, самые разнообразные материалы выступают в качестве специфического класса существующих форм материи.

С экономической точки зрения материалы принадлежат к овеществленному труду, являясь результатом живого труда, при помощи которого они из начального состояния облагораживаются и приспосабливаются к человеческим потребностям. Чем больше изменений по сравнению с первоначальным состоянием материала вносит человек, тем он ценнее. Однако материалы являются не только овеществленным трудом, но в равной степени также и основой для средств труда. К орудиям производства принадлежат инструменты, машины и оборудование, механизмы и приборы, которые человек использует наряду с другими средствами труда, такими как производственные здания, транспорт, информационные средства, хранилища различного вида и многими другими. Они состоят из материалов и служат для того, чтобы изменять овеществленный труд в процессе производства. Эти орудия производства играют выдающуюся роль в существовании и дальнейшем развитии общества.

Техническое значение материалов зависит от внутренне присущих им свойств, которые определяются химической и физической природой материала. С технической точки зрения пытаться расположить материалы в порядке их значимости все равно, что определять, какой зуб у шестерни главный. Постепенно были разработаны различные материалы с определенными наборами свойств. Благодаря этому они наилучшим образом соответствуют применению в различных областях. Для решения проблемы использования какого-то материала определяющими факторами являются обеспечение сырьем, оценка накопленного опыта на основе научно-технического анализа и, наконец, освоение современных методов получения материала. Для каждого случая применения необходимо в первую очередь проверить технические характеристики материала, которые выражают его свойства и определяют техническую пригодность. При реализации технической задачи необходимо, чтобы гарантированные функциональные способности обеспечивали одновременно экономию, т.е. снижение затрат.

Сравнивая техническую работоспособность некоторых материалов, мы убеждаемся, что преимущества от использования чугуна и стали заключены в области механических нагрузок. Использование таких свойств, как прочность при растяжении,   сопротивление   сжатию   обеспечивает высокую экономичность этим материалам. Однако при решении других задач, например обеспечения электрической проводимости, коррозионной стойкости, светопроницаемости применение черных металлов уже нецелесообразно.

Для полностью противоположного по свойствам материала-стекла преимуществом является прежде всего светопроницаемость, а также специальные свойства, которые обеспечивают его применение для дешевых товаров массового потребления. Его механические свойства -кроме прочности при сжатии неудовлетворительны, и пока стекло слишком хрупко для многих областей применения.

Таким образом, техническое значение материала определяется его строением и выражается в его свойствах.