✖


Jump to content

Материаловая наука

(Перенаправлено из инженерии материаловедения )
Алмазный показывающий кубоктедрон, семь кристаллографических плоскостей, изображенных с помощью сканирующей электронной микроскопии
Шесть классов обычных инженерных материалов.
Шесть классов обычных инженерных материалов

Материаловая наука является междисциплинарной областью исследования и обнаружения материалов . Материаловая инженерия - это инженерная область использования материалов в других областях и отраслях.

Интеллектуальное происхождение материаловедения проистекает из эпохи просветления , когда исследователи начали использовать аналитическое мышление из химии , физики и инженерии, чтобы понять древние феноменологические наблюдения в металлургии и минералогии . [ 1 ] [ 2 ] Материаловая наука по -прежнему включает в себя элементы физики, химии и инженерии. Таким образом, область давно рассматривалась академическими учреждениями как подполе этих связанных областей. Начиная с 1940 -х годов, материаловая наука стала более широко признанной как конкретную и отдельную область науки и техники, а крупные технические университеты по всему миру создали специальные школы для своего исследования.

Ученые -материалы подчеркивают понимание того, как история материальной ( обработки ) влияет на его структуру, и, следовательно, на материала свойства и производительность . Понимание отношений обработки -структуры и прооперации называется парадигмой материалов. Эта парадигма используется для продвижения понимания в различных областях исследований, включая нанотехнологии , биоматериалы и металлургии .

Материаловая также является важной частью судебной инженерии и анализа отказов - исследуя материалы, продукты, конструкции или компоненты, которые терпят неудачу или не функционируют так, как предполагалось, приводя к травмам или повреждению собственности. Такие исследования являются ключом к пониманию, например, причин различных авиационных аварий и инцидентов .

История

[ редактировать ]
Основная статья: История материаловедения
Меч позднего бронзового века или лезвие кинжала

Материал выбора определенной эпохи часто является определяющим моментом. Такие фазы, как каменный век , бронзовый век , железный век и стальный век, являются историческими, хотя и произвольными примерами. Первоначально, вытекающий из производства керамики и ее предполагаемой производной металлургии, материаловая наука является одной из старейших форм инженерии и прикладной науки. [ 3 ] Современная материаловая наука развивалась непосредственно из металлургии , которая само по себе развивалась от использования огня. Основной прорыв в понимании материалов произошел в конце 19 -го века, когда американский ученый Джозия Уиллард Гиббс продемонстрировал, что термодинамические свойства, связанные с атомной структурой в различных фазах, связаны с физическими свойствами материала. [ 4 ] Важными элементами современного материаловедения были продукты космической расы ; Понимание и разработка металлических сплавов , а также кремнетических и углеродных материалов, используемых в строительных космических транспортных средствах, позволяющих исследовать пространство. Материаловая наука обусловлена ​​и была обусловлена ​​развитием революционных технологий, таких как каучуки , пластмассы , полупроводники и биоматериалы .

До 1960-х годов (и в некоторых случаях спустя десятилетия) многие возможные отделы материаловедения были металлургией или инженерными отделениями керамики, отражающих акцент 19-го и начала 20-го века на металлы и керамику. Рост материальных наук в Соединенных Штатах был отчасти катализирован Агентством передовых исследовательских проектов , которое финансировало серию лабораторий в университете в начале 1960-х годов «для расширения национальной программы базовых исследований и обучения в области наук о материалах. " [ 5 ] По сравнению с машиностроительностью, зарождающаяся область материалов, посвященная обращению к материалам с макроуровня и на подходе, который материалы разработаны на основе знаний о поведении на микроскопическом уровне. [ 6 ] Благодаря расширенному знанию связи между атомными и молекулярными процессами, а также общими свойствами материалов, конструкция материалов основывалась на конкретных желаемых свойствах. [ 6 ] С тех пор область материаловедения расширилась, чтобы включить каждый класс материалов, включая керамику, полимеры , полупроводники, магнитные материалы, биоматериалы и наноматериалы , как правило, классифицируются по трем различным группам: керамика, металлы и полимеры. Выдающимся изменением в области материаловедения в течение последних десятилетий является активное использование компьютерного моделирования для поиска новых материалов, прогнозирования свойств и понимания явлений.

Основы

[ редактировать ]

Парадигма материалов, представленная в виде тетраэдра

Материал определяется как вещество (чаще всего твердое, но могут быть включены другие конденсированные фазы), которые предназначены для использования для определенных применений. [ 7 ] Есть множество материалов вокруг нас; их можно найти в чем угодно от [ 8 ] Новые и передовые материалы, которые разрабатываются, включают наноматериалы , биоматериалы , [ 9 ] и энергетические материалы , чтобы назвать несколько. [ 10 ]

Основой материаловедения является изучение взаимодействия между структурой материалов, методами обработки для изготовления этого материала, а также полученными свойствами материала. Сложная комбинация из них дает производительность материала в конкретном применении. Многие особенности во многих масштабах длины влияют на производительность материала, из составляющих химических элементов, его микроструктуры и макроскопических особенностей от обработки. Вместе с законами термодинамики и кинетических материалов ученые стремятся понять и улучшить материалы.

Структура

[ редактировать ]

Структура является одним из наиболее важных компонентов области материаловедения. Само определение поля утверждает, что оно связано с исследованием «отношений, которые существуют между структурами и свойствами материалов». [ 11 ] Материаловая наука исследует структуру материалов из атомного масштаба, вплоть до макросклада. [ 3 ] Характеристика - это способ, которым ученые -материалы изучают структуру материала. Это включает в себя такие методы, как дифракция с рентгеновскими лучами , электронами или нейтронами , а также различные формы спектроскопии и химического анализа, такие как спектроскопия комбинационного рассеяния , энергетическая спектроскопия , хроматография , тепловой анализ , электронного микроскопа анализ и т. Д.

Структура изучается на следующих уровнях.

Атомная структура

[ редактировать ]

Атомная структура касается атомов материалов и того, как они расположены, чтобы привести к молекулам, кристаллам и т. Д. Большая часть электрических, магнитных и химических свойств материалов возникает из этого уровня структуры. Шкалы длины участвуют в Angstroms ( Å ). Химическая связь и атомное расположение (кристаллография) являются фундаментальными для изучения свойств и поведения любого материала.

Связывание
[ редактировать ]
Основная статья: химическая связь

Чтобы получить полное понимание материальной структуры и того, как она относится к ее свойствам, ученый -материал должен изучить, как расположены различные атомы, ионы и молекулы. Это включает в себя изучение и использование квантовой химии или квантовой физики . Сплошная физика , твердотельная химия и физическая химия также участвуют в изучении связи и структуры.

Кристаллография
[ редактировать ]
Основная статья: кристаллография
Кристаллическая структура перовскита с химической формулой ABX 3 [ 12 ]

Кристаллография - это наука, которая исследует расположение атомов в кристаллических твердых веществах. Кристаллография является полезным инструментом для ученых -материалов. Одна из фундаментальных концепций, касающихся кристаллической структуры материала, включает в себя элементарную ячейку , которая является наименьшей единицей кристаллической решетки (пространственная решетка), которая повторяет, чтобы составить макроскопическую кристаллическую структуру. Наиболее распространенные структурные материалы включают параллельные и шестиугольные типы решетки. [ 13 ] Новые и передовые материалы, которые разрабатываются, включают наноматериалы . В монокристаллах эффекты кристаллического расположения атомов часто легко увидеть макроскопически, потому что природные формы кристаллов отражают атомную структуру. Кроме того, физические свойства часто контролируются кристаллическими дефектами. Понимание кристаллических структур является важной предпосылкой для понимания кристаллографических дефектов . Примеры кристаллических дефектов состоят из дислокаций, включая края, винты, вакансии, самостоятельные и другие, которые являются линейными, плоскими и трехмерными типами дефектов. [ 14 ] Новые и передовые материалы, которые разрабатываются, включают наноматериалы , биоматериалы . [ 15 ] В основном материалы встречаются не в виде монокристалла, а в поликристаллической форме, как заполнитель мелких кристаллов или зерен с различными ориентациями. Из -за этого метод порошковой дифракции , который использует дифракционные паттерны поликристаллических образцов с большим количеством кристаллов, играет важную роль в структурном определении. Большинство материалов имеют кристаллическую структуру, но некоторые важные материалы не имеют регулярной кристаллической структуры. [ 16 ] Полимеры демонстрируют различную степень кристалличности, и многие из них полностью некристаллические. Стекло , некоторая керамика и многие натуральные материалы являются аморфными , не обладающими какого-либо дальнего порядка в их атомных композициях. Изучение полимеров сочетает в себе элементы химической и статистической термодинамики, чтобы дать термодинамические и механические описания физических свойств.

Наноструктура

[ редактировать ]
Основная статья: Наноструктура
BACKMINSTERFULLERENE NANOStructure

Материалы, которые атомы и молекулы образуют компоненты в наноразмерных (то есть они образуют наноструктуры), называются наноматериалами. Наноматериалы являются предметом интенсивных исследований в сообществе материаловедения благодаря уникальным свойствам, которые они демонстрируют.

Наноструктура имеет дело с объектами и структурами, которые находятся в диапазоне 1-100 нм. [ 17 ] Во многих материалах атомы или молекулы агломерат для формирования объектов на наноразмерном. Это вызывает много интересных электрических, магнитных, оптических и механических свойств.

При описании наноструктур необходимо различить количество измерений на наноразмерное .

Нанотекстексные поверхности имеют одно измерение на наноразмерном, то есть только толщина поверхности объекта составляет от 0,1 до 100 нм.

Нанотрубки имеют два измерения на наноразмерных, то есть диаметр трубки составляет от 0,1 до 100 нм; Его длина может быть намного больше.

Наконец, сферические наночастицы имеют три измерения на наноразмерном, то есть частица составляет от 0,1 до 100 нм в каждом пространственном измерении. Термины наночастиц и ультрадисменные частицы (UFP) часто используются синонимами, хотя UFP может достигать в микрометровом диапазоне. Термин «наноструктура» часто используется при обращении к магнитной технологии. Наноразмерная структура в биологии часто называют ультраструктурой .

Микроструктура

[ редактировать ]
Основная статья: Микроструктура
Микроструктура жемчужина

Микроструктура определяется как структура приготовленной поверхности или тонкой фольги материала, как показано микроскопом выше 25 × увеличения. Он имеет дело с объектами от 100 нм до нескольких см. Микроструктура материала (который может быть широко классифицирован на металлическую, полимерную, керамическую и композитную) может сильно влиять на физические свойства, такие как прочность, вязкость, пластичность, твердость, коррозионная стойкость, высокое/низкое температурное поведение, устойчивость к износу и так далее Полем [ 18 ] Большинство традиционных материалов (таких как металлы и керамика) являются микроструктурированными.

Производство идеального кристалла материала физически невозможно. Например, любой кристаллический материал будет содержать дефекты , такие как осадки , границы зерен ( взаимосвязь зала и петух ), вакансии, интерстициальные атомы или заместительные атомы. [ 19 ] Микроструктура материалов выявляет эти большие дефекты и достижения в моделировании позволили повысить понимание того, как дефекты могут использоваться для улучшения свойств материала.

Макроструктура

[ редактировать ]

Макроструктура - это внешний вид материала в масштабе миллиметров до метров, это структура материала, как видно из невооруженного глаза.

Характеристики

[ редактировать ]
Основная статья: Список свойств материалов

Материалы демонстрируют множество свойств, в том числе следующие.

Свойства материала определяют его удобство использования и, следовательно, его инженерное применение.

Обработка

[ редактировать ]

Синтез и обработка включают в себя создание материала с желаемой микронаноструктурой. Материал не может быть использован в промышленности, если экономически жизнеспособный метод производства для него не был разработан. Следовательно, разработка методов обработки для материалов, которые достаточно эффективны и экономичны, жизненно важны для области материаловедения. Различные материалы требуют различных методов обработки или синтеза. Например, обработка металлов обладает исторически определенными эпохами, такими как бронзовый век и железный век , и изучается в рамках ветви материаловедения, называемой физической металлургией . Химические и физические методы также используются для синтеза других материалов, таких как полимеры , керамика , полупроводники и тонкие пленки . По состоянию на начало 21 -го века разрабатываются новые методы для синтеза наноматериалов, таких как графен .

Термодинамика

[ редактировать ]
Основная статья: термодинамика
Фазовая диаграмма для двоичной системы, отображающей эвтектическую точку

Термодинамика связана с теплом и температурой и их отношением к энергии и работе . Он определяет макроскопические переменные, такие как внутренняя энергия , энтропия и давление , которые частично описывают тело вещества или излучения. В нем говорится, что поведение этих переменных подлежит общим ограничениям, общим для всех материалов. Эти общие ограничения выражаются в четырех законах термодинамики. Термодинамика описывает объемное поведение организма, а не микроскопическое поведение очень большого количества его микроскопических составляющих, таких как молекулы. Поведение этих микроскопических частиц описано, и законы термодинамики получены из статистической механики .

Изучение термодинамики является фундаментальным для материаловедения. Он образует основу для лечения общих явлений в области материаловедения и техники, включая химические реакции, магнетизм, поляризуемость и эластичность. [ 20 ] Он объясняет фундаментальные инструменты, такие как фазовые диаграммы и концепции, такие как фазовое равновесие .

Кинетика

[ редактировать ]
Основная статья: химическая кинетика

Химическая кинетика - это изучение скоростей, с помощью которых систем, которые не имеют равновесного изменения под воздействием различных сил. Применительно к материаловедению, он касается того, как материал меняется со временем (переходит от неравновесного в равновесное состояние) из-за применения определенной области. В нем подробно описывается скорость различных процессов, развивающихся в материалах, включая форму, размер, состав и структуру. Диффузия важна при изучении кинетики, так как это наиболее распространенный механизм, с помощью которого материалы подвергаются изменениям. [ 21 ] Кинетика важна для обработки материалов, потому что, среди прочего, в ней подробно описывается, как микроструктура меняется с применением тепла.

Исследовать

[ редактировать ]

Материаловая наука является очень активной областью исследований. Вместе с отделами материаловедения, физикой , химией и многими инженерными отделами участвуют в исследованиях материалов. Исследование материалов охватывает широкий спектр тем; В следующем неэкгарсационном списке освещаются несколько важных областей исследования.

Наноматериалы

[ редактировать ]
Основная статья: наноматериалы
Сканирующая электронная микроскопия изображение карбоновых нанотрубков

Наноматериалы описывают, в принципе, материалы, из которых размер одной единицы (по крайней мере, в одном измерении) между 1 и 1000 нанометров (10 −9 счетчик), но обычно составляет 1 нм - 100 нм. Исследование наноматериалов использует основополагающий подход к материаловедению к нанотехнологиям , используя достижения в области метрологии и синтеза материалов, которые были разработаны в поддержку исследований микроэлектростанции . Материалы со структурой в наноразмерном виде часто обладают уникальными оптическими, электронными или механическими свойствами. Поле наноматериалов слабо организовано, как традиционное поле химии, в органические (обоснованные) наноматериалы, такие как фуллерены, и неорганические наноматериалы, основанные на других элементах, таких как кремний. Примеры наноматериалов включают фуллерены , углеродные нанотрубки , нанокристаллы и т. Д.

Биоматериалы

[ редактировать ]
Основная статья: биоматериал
Переливаемое накр внутри Nautilus раковины

Биоматериал - это любой вопрос, поверхность или конструкция, которая взаимодействует с биологическими системами . [ 22 ] Наука о биоматериалах охватывает элементы медицины, биологии, химии, тканевой инженерии и материаловедения.

Биоматериалы могут быть получены либо по природе, либо синтезированы в лаборатории с использованием различных химических подходов с использованием металлических компонентов, полимеров , биокерамики или композитных материалов . Они часто предназначены или адаптированы для медицинских применений, таких как биомедицинские устройства, которые выполняют, расширяют или заменяют естественную функцию. Такие функции могут быть доброкачественными, как использование для сердечного клапана , или могут быть биологически активными с более интерактивной функцией, такой как гидроксилапатит -покрытые имплантаты бедра . Биоматериалы также используются каждый день при применении зубов, хирургии и доставке лекарств. Например, конструкция с пропитанными фармацевтическими продуктами может быть помещена в организм, что позволяет продолжительно высвобождать препарат в течение длительного периода времени. Биоматериал также может быть аутотрансплантатом , аллотрансплантатом или ксенотрансплантатом, используемым в качестве материала трансплантации органа .

Электронный, оптический и магнитный

[ редактировать ]
Отрицательный индекс метаматериал [ 23 ] [ 24 ]

Полупроводники, металлы и керамика используются сегодня для формирования очень сложных систем, таких как интегрированные электронные схемы, оптоэлектронные устройства, а также магнитные и оптические массовые носители. Эти материалы составляют основу нашего современного вычислительного мира, и, следовательно, исследования этих материалов имеют жизненно важное значение.

Полупроводники являются традиционным примером этих типов материалов. Это материалы, которые имеют свойства, которые промежуточные между проводниками и изоляторами . Их электрическая проводимость очень чувствительна к концентрации примесей, что позволяет использовать легирование для достижения желаемых электронных свойств. Следовательно, полупроводники составляют основу традиционного компьютера.

Эта область также включает в себя новые области исследований, такие как сверхпроводящие материалы, спинтроника , метаматериалы и т. Д. Изучение этих материалов включает в себя знание материаловедения и физики твердого состояния или физику сгущенного вещества .

Вычислительное материаловедение

[ редактировать ]
Основная статья: вычислительная материаловая наука

С продолжающимся увеличением вычислительной мощности моделирование поведения материалов стало возможным. Это позволяет ученым -материалам понимать поведение и механизмы, разрабатывать новые материалы и объяснять свойства, ранее плохо изученные. Усилия, связанные с интегрированными вычислительными материалами, в настоящее время фокусируются на объединении вычислительных методов с экспериментами, чтобы резко сократить время и усилия для оптимизации свойств материалов для данного применения. Это включает в себя моделирование материалов во всех масштабах длины, используя такие методы, как теория функционала плотности , молекулярная динамика , Монте -Карло , динамика дислокации, фазовое поле , конечный элемент и многие другие. [ 25 ]

Промышленность

[ редактировать ]
Контейнеры для напитков всех трех типов материалов: керамика (стекло), металл (алюминий) и полимер (пластик).

радикальных Достижения материалов могут стимулировать создание новых продуктов или даже новых отраслей, но в стабильных отраслях также используются ученые -материалы для постепенных улучшений и проблем с устранением неполадок с использованными в настоящее время материалами. Промышленное применение материаловедения включает в себя проектирование материалов, компромиссы затрат и выгод в промышленном производстве материалов, методов обработки ( литье , проката , сварка , ионная имплантация , рост кристаллов , осаждение тонкого фильма , спекание , стеклянное средство и т. Д.) И аналитические методы (Методы характеристики, такие как электронная микроскопия , рентгеновская дифракция , калориметрия , ядерная микроскопия (HEFIB) , Резерфорд Бэк-Дисценсирование , нейтронная дифракция , рентгеновское рассеяние с небольшим углом (SAXS) и т. Д.).

Помимо материальной характеристики, материальный ученый или инженер также имеет дело с извлечением материалов и преобразованием их в полезные формы. Таким образом слитчика , литье литейного завода , методы , извлечение бласточной печи и электролитическая экстракция являются частью необходимых знаний инженера по материалам. Часто наличие, отсутствие или изменение мельчайших количеств вторичных элементов и соединений в объемном материале значительно повлияет на конечные свойства полученных материалов. Например, стали классифицируются на основе 1/10 и 1/100 процента веса углеродных и других легированных элементов, которые они содержат. Таким образом, методы извлечения и очищения, используемые для извлечения железа в блазную печь, могут повлиять на качество полученной стали.

Сплошные материалы, как правило, сгруппированы в три основные классификации: керамика, металлы и полимеры. Эта широкая классификация основана на эмпирическом составе и атомной структуре твердых материалов, и большинство твердых веществ попадают в одну из этих широких категорий. [ 26 ] Предмет, который часто производится из каждого из этих типов материалов, является контейнер для напитков. Типы материалов, используемые для контейнеров для напитков, соответственно, обеспечивают различные преимущества и недостатки, в зависимости от используемого материала. Керамические (стеклянные) контейнеры являются оптически прозрачными, непроницаемыми для прохождения углекислого газа, относительно недорогими и легко переработаны, но также являются тяжелыми и легко переломами. Металл (алюминиевый сплав) относительно сильный, является хорошим барьером для диффузии углекислого газа и легко перерабатывается. Тем не менее, банки непрозрачны, дороги в производстве, и их легко вмяты и проколоты. Полимеры (полиэтиленовый пластик) являются относительно сильными, могут быть оптически прозрачными, являются недорогими и легкими и могут быть пригодными для переработки, но не столь непроницаемы для прохождения углекислого газа, как алюминий и стекло.

Керамика и очки

[ редактировать ]
Основная статья: керамика
Si 3 N 4 керамические детали подшипника

Другим применением материаловедения является изучение керамики и очков , как правило, самые хрупкие материалы с индустриальной актуальностью. Многие керамики и очки демонстрируют ковалентную или ионно-ковалентную связь с SIO 2 ( кремнезем ) в качестве фундаментального строительного блока. Керамика - не следует путать с сырой, непредвиденной глиной - обычно видны в кристаллической форме. Подавляющее большинство коммерческих очков содержат металлический оксид, слитый с кремнеземом. При высоких температурах, используемых для приготовления стекла, материал представляет собой вязкую жидкость, которая укрепляется в неупорядоченном состоянии при охлаждении. Витрины и очки являются важными примерами. Волокна стекла также используются для дальнейшего телекоммуникации и оптической передачи. Устойчивый к царапинам Corning Gorilla Glass является хорошо известным примером применения материаловедения для резкого улучшения свойств общих компонентов.

Инженерная керамика известна своей жесткостью и стабильностью при высоких температурах, сжатии и электрическом напряжении. Алюминия, карбид кремния и карбид вольфрама сделаны из тонкого порошка их компонентов в процессе спекания с связующим. Горячая нажатие обеспечивает более высокую плотность материала. Химическое осаждение пара может поместить пленку керамики на другой материал. Cermets - это керамические частицы, содержащие некоторые металлы. Устойчивость к износу инструментов получена из цементированных карбидов с металлической фазой кобальта и никеля, обычно добавляемой для изменения свойств.

Керамика может быть значительно укреплена для инженерных приложений, используя принцип отклонения трещин . [ 27 ] Этот процесс включает в себя стратегическое добавление частиц второй фазы в керамической матрице, оптимизируя их форму, размер и распределение для прямого и контроля распространения трещин. Этот подход повышает стойкость переломов, прокладывая путь для создания продвинутой, высокопроизводительной керамики в различных отраслях. [ 28 ]

Композиты

[ редактировать ]
Основная статья: композитный материал
Углеродная нить диаметром 6 мкм (бегущая слева внизу вниз к праву), сидящий на гораздо больших человеческих волосах

Еще одним применением материаловедения в промышленности является создание композитных материалов . Это структурированные материалы, состоящие из двух или более макроскопических фаз.

Применения варьируются от конструкционных элементов, таких как бетон с энтузиазмом, до теплоизоляционных плиток, которые играют ключевую и неотъемлемую роль в системе тепловой защиты космического челнока НАСА , которая используется для защиты поверхности шаттла от тепла повторного входа в атмосферу Земли. Одним из примеров является усиленный углерод-углерод (RCC), светло-серый материал, который выдерживает температуры повторного входа до 1510 ° C (2750 ° F) и защищает ведущие края крыла космического челнока и крышку носа. [ 29 ] RCC представляет собой ламинированный композитный материал, изготовленный из графитовой ткани с рианом и пропитанного фенольной смолой . После отверждения при высокой температуре в автоклаве ламинат в вакуумной камере, и излеченного пиролизируемого , пиролизируется . для преобразования смолы в углерод, пропитывается пуффурилическим спиртом чтобы преобразовать фурфурил-спирт в углерод Чтобы обеспечить устойчивость к окислению для повторного использования, внешние слои RCC превращаются в карбид кремния .

Другие примеры можно увидеть в «пластиковых» оболочках телевизоров, сотовых телефонов и так далее. Эти пластиковые кожухи обычно представляют собой композитный материал, состоящий из термопластичного матрикса, такой как акрилонитрил бутадиен стирол (ABS), в котором карбонат кальция , тальк , стеклянные волокна или углеродные волокна были добавлены для добавленной прочности, объема или электростатической дисперсии . Эти дополнения могут быть названы подкрепляющими волокнами или диспергаторами, в зависимости от их цели.

Полимеры

[ редактировать ]
Основная статья: Полимер
Повторяющаяся единица полипропилена полимера
Расширенная полистирольная полимерная упаковка

Полимеры - это химические соединения, состоящие из большого количества идентичных компонентов, связанных вместе, как цепочки. [ 30 ] Полимеры - это сырье (смолы), используемые для изготовления того, что обычно называют пластмассовыми и резинами . Пластмассы и резина являются конечным продуктом, созданным после того, как один или несколько полимеров или добавок были добавлены в смолу во время обработки, которая затем формируется в конечную форму. Пластмассы в прежнем и в текущем широком использовании включают полиэтилен , полипропилен , поливинилхлорид (ПВХ), полистирол , нейлоны , полиэфиры , акриловые , полиуретаны и поликарбонаты . Каучуки включают натуральный каучук, стирол-бутадиеновый резин, хлорпропрен и бутадиеновый резин . Пластмассы, как правило, классифицируются как товарные , специальные и инженерные пластмассы .

Поливинилхлорид (ПВХ) широко используется, недорогие, а годовые объемы производства велики. Он поддается огромному количеству применений, от искусственной кожи до электрической изоляции и кабеля, упаковки и контейнеров . Его изготовление и обработка просты и хорошо известны. Универсальность ПВХ обусловлена ​​широким спектром пластификаторов и другими добавками, которые он принимает. [ 31 ] Термин «добавки» в полимерной науке относится к химическим веществам и соединениям, добавляемым в базу полимеров для изменения его свойств материала.

Поликарбонат обычно считается инженерным пластиком (другие примеры включают Peek , ABS). Такие пластмассы ценятся за их превосходные сильные стороны и другие специальные свойства материала. Они обычно не используются для одноразовых приложений, в отличие от товарных пластмасс.

Специальные пластмассы-это материалы с уникальными характеристиками, такими как сверхвысокая прочность, электрическая проводимость, электрофлуоресценция, высокая тепловая стабильность и т. Д.

Разделительные линии между различными типами пластмассы основаны не на материале, а на их свойствах и приложениях. Например, полиэтилен (PE)-это дешевый, низкий уровень трения, обычно используемый для изготовления одноразовых мешков для покупок и мусора, и считается товарным пластиком, тогда как полиэтилен средней плотности (MDPE) используется для подземного газа и водопроводных труб, а также, а также и водные трубы, а также и водные трубы, а также полиэтилен Другим сортом, называемым сверхвысокомолекулярным полиэтиленом (UHMWPE), является инженерный пластик, который широко используется в качестве плавных рельсов для промышленного оборудования и гнездо с низким содержанием фаркции в имплантированных суставах тазобедренных суставов .

Металлические сплавы

[ редактировать ]
Основная статья: Сплав
Проволочная веревка из стального сплава

Сплавы железа ( сталь , нержавеющая сталь , чугун , инструментальная сталь , сплава ) составляют наибольшую долю металлов сегодня как по количеству, так и в коммерческой стоимости.

Железное изгиб с различными пропорциями углерода дает низкую , среднюю и высокую углеродную стали . Железный углеродный сплав считается только сталью, если уровень углерода составляет от 0,01% до 2,00% по весу. Для сталей твердость и прочность на растяжение стали связаны с количеством присутствующего углерода, с повышением уровня углерода также приводят к снижению пластичности и прочности. Однако процессы термической обработки , такие как гашение и отпуск, могут значительно изменить эти свойства. Напротив, некоторые металлические сплавы демонстрируют уникальные свойства, где их размер и плотность остаются неизменными в диапазоне температур. [ 32 ] Чугун определяется как железный углеродный сплав с более чем 2,00%, но менее 6,67% углерода. Нержавеющая сталь определяется как обычный стальной сплав с более чем 10% с помощью весового легированного содержания хрома . Никель и молибден , как правило, также добавляются в нержавеющие стали.

Другие значимые металлические сплавы - это сплавы алюминия , титана , меди и магния . Медные сплавы были известны в течение долгого времени (с момента бронзового века ), в то время как сплавы других трех металлов были относительно недавно развиты. Из -за химической реакционной способности этих металлов необходимые процессы электролитической экстракции были разработаны только относительно недавно. Сплавы алюминия, титана и магния также известны и ценятся за их высокие отношения к весу и, в случае магния, их способность обеспечивать электромагнитное экранирование. [ 33 ] Эти материалы идеально подходят для ситуаций, когда высокие соотношения прочности и веса более важны, чем объемные затраты, например, в аэрокосмической промышленности и некоторые автомобильные инженерные приложения.

Полупроводники

[ редактировать ]
Основная статья: полупроводник

Полупроводник удельное - это материал, который имеет сопротивление между проводником и изолятором . Современная электроника работает на полупроводниках, и в 2021 году отрасль имела около 530 миллиардов долларов США. [ 34 ] Его электронные свойства могут быть значительно изменены путем преднамеренного введения примесей в процессе, называемом допингом. Полупроводниковые материалы используются для построения диодов , транзисторов , светодиодов (светодиодов), а также аналоговых и цифровых электрических цепей , среди их многочисленных применений. Полупроводниковые устройства заменили термионные устройства, такие как вакуумные трубки в большинстве применений. Полупроводниковые устройства производятся как в виде отдельных дискретных устройств, так и как интегрированных цепей (ICS), которые состоят из числа - от нескольких до миллионов - изготовленных устройств и взаимосвязанных на одном полупроводниковом подложке . [ 35 ]

Из всех используемых сегодня полупроводников кремний составляет самую большую часть как по количеству, так и по коммерческой ценности. Монокристаллический кремний используется для производства пластин, используемых в индустрии полупроводников и электроники . Арсенид Gallium (GAAS) является вторым по популярности используемого полупроводника. Из-за более высокой скорости электронов и скорости насыщения по сравнению с кремнием, он является предпочтительным материалом для высокоскоростных применений электроники. Эти превосходные свойства являются убедительными причинами использования схемы GAAS в мобильных телефонах, спутниковой связи, микроволновых точках-точке и более частотных радиолокационных системах. Другие полупроводниковые материалы включают германия , кремниевый карбид и нитрид галлия и имеют различные применения.

Отношение с другими областями

[ редактировать ]
Google NGRAM Viewer -Диаграмма визуализация поисковых терминов для терминологии комплексной материи (1940–2018). Зеленый: «Материаловая», красный: « физика конденсированного вещества » и синий: « физика твердого состояния ».

Материаловая наука развивалась, начиная с 1950 -х годов, потому что было признано, что для создания, обнаружения и разработки новых материалов нужно было подходить к ним единым образом. Таким образом, материаловая наука и инженерия появились во многих отношениях: переименование и/или сочетание существующих металлургии и инженерии керамики отделов ; разделение от существующих исследований физики твердого состояния (само по себе превращается в физику сгущенного вещества ); привлечение относительно новой полимерной инженерной и полимерной науки ; рекомбинация из предыдущего, а также химии , химического машиностроения , машиностроения и электротехники ; и еще.

Область материаловедения и инженерии важна как с научной точки зрения, так и для области применения. Материалы имеют первостепенное значение для инженеров (или других прикладных полей), потому что использование соответствующих материалов имеет решающее значение при разработке систем. В результате материаловая наука становится все более важной частью образования инженера.

Физика материалов - это использование физики для описания физических свойств материалов. Это синтез физических наук, таких как химия , твердотельная механика , физика твердого состояния и материаловая наука. Физика материалов считается подмножеством физики конденсированного вещества и применяет фундаментальные концепции конденсированных веществ для сложных многофазных сред, включая материалы, представляющие технологический интерес. Текущие поля, в которых работают физики материалов, включают электронные, оптические и магнитные материалы, новые материалы и структуры, квантовые явления в материалах, физику неравновесного населения и физику мягких конденсированных веществ. Новые экспериментальные и вычислительные инструменты постоянно улучшают то, как системы материалов моделируются и изучаются, а также являются областями, когда работают физики материала.

Поле по своей природе междисциплинарна , и ученые или инженеры материалы должны знать и использовать методы физика, химика и инженера. И наоборот, такие области, как жизненные науки и археология, могут вдохновить на разработку новых материалов и процессов, в биоинспиральных и палеоинспиральных подходах . Таким образом, остаются тесные отношения с этими областями. И наоборот, многие физики, химики и инженеры работают в области материаловедения из -за значительных совпадений между областями.

Новые технологии

[ редактировать ]
Новая технология Статус Потенциально маргинальные технологии Потенциальные приложения Связанные статьи
Аэрогель Гипотетические, эксперименты, диффузия,

Раннее использование [ 36 ]

Традиционная изоляция, стекло Улучшенная изоляция, изолятивное стекло, если оно может быть четким, рукава для нефтяных трубопроводов, аэрокосмические, высокие и экстремальные холодные приложения
Аморфный металл Эксперименты Кевлар Доспехи
Проводящие полимеры Исследования, эксперименты, прототипы Проводники Более легкие и более дешевые провода, антистатические материалы, органические солнечные батареи
Femtotechnology , Picotechnology Гипотетический Настоящее ядерное Новые материалы; Ядерное оружие, власть
Fulls Эксперименты, диффузия Синтетические алмазные и углеродные нанотрубки (Buckypaper) Программируемая материя
Графен Гипотетические, эксперименты, диффузия,

Раннее использование [ 37 ] [ 38 ]

на основе кремния Интегрированная цепь Компоненты с более высокими соотношениями прочности и веса, транзисторами, которые работают на более высокой частоте, более низкой стоимости экранов дисплея в мобильных устройствах, хранение водорода для автомобилей с питанием топливных элементов, фильтрационных систем, более длительных и более быстрого зарядки, датчиков для диагностики заболеваний [ 39 ] Потенциальные приложения графена
Высокотемпературная сверхпроводимость Криогенный приемник фронтальный (CRFE) RF и микроволновые системы фильтров для станций мобильных телефонов; прототипы в сухом льду ; Гипотетические и эксперименты для более высоких температур [ 40 ] Медный проволока, полупроводниковые интегральные схемы Нет потерь проводников, подшипники без трения, магнитная левация без потерь высокой емкости , накопления , электромобили , интегральные схемы без тепла и процессоры
Литракон Эксперименты, уже используемые для создания Европы ворот Стекло Строительство небоскребов, башни и скульптур, таких как ворота Европы
Метаматериалы Гипотетические, эксперименты, диффузия [ 41 ] Классическая оптика Микроскопы , камеры , метаматериальное маскирование , громкие устройства
Металлическая пена Исследования, коммерциализация Корпус Космические колонии , плавучие города
Многофункциональные структуры [ 42 ] Гипотетические, эксперименты, некоторые прототипы, несколько коммерческих Составные материалы Широкий диапазон, например, мониторинг самоуправления, самовосстанавливающий материал , морфинг
Наноматериалы : углеродные нанотрубки Гипотетические, эксперименты, диффузия,

Раннее использование [ 43 ] [ 44 ]

Конструкционная сталь и алюминий Более сильные, более легкие материалы, космический лифт Потенциальные применения углеродных нанотрубок , углеродного волокна
Программируемая материя Гипотетические эксперименты [ 45 ] [ 46 ] Покрытия , катализаторы Широкий диапазон, например, Claytronics , синтетическая биология
Квантовые точки Исследования, эксперименты, прототипы [ 47 ] ЖК -дисплей , светодиод Quantum Dot Laser , будущее использование в качестве программируемого вещества в технологиях отображения (TV, Проекция), Оптическая связь данных (высокоскоростная передача данных), медицина (лазерная скальпель)
Кремний Гипотетические, исследования Полевые транзисторы

Субдисциплинарные

[ редактировать ]

Основные филиалы материаловедения проистекают из четырех основных классов материалов: керамика, металлы, полимеры и композиты.

Есть дополнительно применимые, независимые материалы, усилия.

Существуют также относительно широкие направления на материалах на конкретных явлениях и методах.

[ редактировать ]

Профессиональные общества

[ редактировать ]

Смотрите также

[ редактировать ]

Ссылки

[ редактировать ]

Цитаты

[ редактировать ]
  1. ^ Эдди, Мэтью Даниэль (2008). Язык минералогии: Джон Уокер, Химия и Эдинбургская медицинская школа 1750–1800 . Ashgate Publishing . Архивировано из оригинала 2015-09-03-через Academia.edu.
  2. ^ Смит, Кирилл Стэнли (1981). Поиск структуры . MIT Press . ISBN  978-0262191913 .
  3. ^ Jump up to: а беременный Денсенска, Крис (2020). Полимерные наполнители и статистические агенты: приложения и нетрадиционные альтернативы . Берлин: Уолтер Гриритер Гмбх и К.Г. п. 31. ISBN  978-3-11-066999-2 .
  4. ^ Псиллос, Димитрис; Кариотоглу, Петрос (2015). Итеративный дизайн последовательностей обучения: внедрение науки о материалах в европейских школах . Дордрехт: Спрингер. п. 79. ISBN  978-94-007-7807-8 .
  5. ^ Мартин, Джозеф Д. (2015). «Что в изменении названия? Физика твердого состояния, физика конденсированных веществ и материаловая наука» (PDF) . Физика в перспективе . 17 (1): 3–32. Bibcode : 2015php .... 17 .... 3M . doi : 10.1007/s00016-014-0151-7 . S2CID   117809375 .
  6. ^ Jump up to: а беременный Чаннелл, Дэвид Ф. (2017). История технонауки: стирание границ между наукой и техникой . Оксон: Routledge. п. 225. ISBN  978-1-351-97740-1 .
  7. ^ «Для авторов: материалы природы» архив 2010-08-01 в The Wayback Machine
  8. ^ Каллистер -младший, Ретвиш. «Материаловая и инженерия - введение» (8 -е изд.). John Wiley and Sons, 2009 с. 5–6
  9. ^ Каллистер -младший, Ретвиш. Материаловая и инженерия - введение (8 -е изд.) Ульдинг и автомобили в космический корабль. Основными классами материалов являются металлы , полупроводники , керамика и полимеры . John Wiley and Sons, 2009, стр. 10–12
  10. ^ Goodenough, John B.; Ким, Янгсик (2009-08-28). «Проблемы для перезаряжаемых батарей LI» . Химия материалов . 22 (3): 587–603. doi : 10.1021/cm901452z . ISSN   0897-4756 .
  11. ^ Загородни, Андрей А. (2006). Ионообменные материалы: свойства и приложения . Амстердам: Elsevier. с. XI. ISBN  978-0-08-044552-6 .
  12. ^ A. Navrotsky (1998). «Энергетика и кристаллическая химическая систематика между ильменитами, литием ниобате и перовскитскими структурами». Химический Матер ​ 10 (10): 2787–2793. doi : 10.1021/cm9801901 .
  13. ^ Каллистер -младший, Ретвиш. «Материаловая и инженерия - введение» (8 -е изд.) Джон Уайли и сыновья, 2009
  14. ^ Каллистер -младший, Ретвиш. «Материаловая и инженерия - введение» (8 -е изд.). Джон Уайли и сыновья, 2009
  15. ^ Каллистер -младший, Ретвиш. Материаловая и инженерия - введение (8 -е изд.)
  16. ^ Дадзотти, Анджело (1994-10-01). "Являются ли кристаллические структуры предсказуемы?" Полем Счета химических исследований . 27 (10): 309–314. doi : 10.1021/ar00046a004 . ISSN   0001-4842 .
  17. ^ Кристина Бузея; Иван Пачеко и Кевин Робби (2007). «Наноматериалы и наночастицы: источники и токсичность» . Биоинтерфазы . 2 (4): MR17 -MR71. Arxiv : 0801.3280 . doi : 10.1116/1,2815690 . PMID   20419892 . S2CID   35457219 . Архивировано из оригинала 2012-07-03.
  18. ^ Филип, R; Kubiak, K; Ziaja, w; Sieniawski, J (2003). «Влияние микроструктуры на механические свойства двухфазных титановых сплавов» . Журнал технологии обработки материалов . 133 (1–2): 84–89. doi : 10.1016/s0924-0136 (02) 00248-0 . ISSN   0924-0136 .
  19. ^ кристаллической структуры» , кристаллические недостатки: ключевые темы в области материаловедения и техники ASM « Internation , Дефекты и недостатки  978-1-62708-389-8 , S2CID   244023491 , получен 2023-10-29
  20. ^ Лю, Зи-Куи (2020). «Вычислительная термодинамика и ее приложения» . Acta Materialia . 200 : 745–792. Bibcode : 2020ACMAT.200..745L . doi : 10.1016/j.actamat.2020.08.008 . ISSN   1359-6454 . S2CID   225430517 .
  21. ^ Сжигание, Йорг; Рутвен, Дуглас М.; Теодору, Дорос Н. (2012-04-25). Диффузия в нанопористых материалах . Уайли. doi 10.1002/9783527651276: ISBN  978-3-527-31024-1 .
  22. ^ Морхардт, Дункан Р.; Мауни, Джошуа Р.; Estrada, Carlos R. (2019-01-01), «Роль биоматериалов в хирургии» , в Reis, Rui L. (ed.), Энциклопедия тканевой инженерии и регенеративной медицины , Оксфорд: Академическая пресса, с. 315–330 , doi : 10.1016/b978-0-12-801238-3.65845-2 , ISBN  978-0-12-813700-0 Получено 2024-04-28
  23. ^ Шелби, Ра; Смит Др; Shultz S.; Nemat-Nasser SC (2001). «Микроволновая передача через двумерную, изотропную, левша метаматериал» (PDF) . Прикладные физические буквы . 78 (4): 489. BIBCODE : 2001APPHL..78..489S . doi : 10.1063/1.1343489 . Архивировано из оригинала (PDF) 18 июня 2010 года.
  24. ^ Смит, доктор; Падилья, WJ; Vier, DC; Nemat-Nasser, SC; Schultz, S (2000). «Композитная среда с одновременно отрицательной проницаемостью и диэлектрической проницаемостью» . Письма о физическом обзоре . 84 (18): 4184–7. Bibcode : 2000phrvl..84.4184S . doi : 10.1103/physrevlett.84.4184 . PMID   10990641 .
  25. ^ Шмидт, Джонатан; Маркес, Марио Р.Г.; Ботти, Сильвана; Marques, Miguel AL (2019-08-08). «Последние достижения и применение машинного обучения в твердотельной материалости» . NPJ вычислительные материалы . 5 (1): 83. Bibcode : 2019npjcm ... 5 ... 83s . doi : 10.1038/s41524-019-0221-0 . ISSN   2057-3960 . S2CID   199492241 .
  26. ^ Каллистер, Уильям Д.; Rethwish, David G. (2018). Материаловая и инженерная инженерия. Введение (10 -е изд.). Хобокен, Нью -Джерси: Джон Уайли и сыновья. п. 12. ISBN  9780470419977 .
  27. ^ Фабер, Кт; Эванс, AG (1983-04-01). «Процессы отклонения трещины - теория» . Acta Metallurgica . 31 (4): 565–576. doi : 10.1016/0001-6160 (83) 90046-9 . ISSN   0001-6160 .
  28. ^ Фабер, Кт; Эванс, AG (1983-04-01). «Процессы отклонения трещины - II. Эксперимент» . Acta Metallurgica . 31 (4): 577–584. doi : 10.1016/0001-6160 (83) 90047-0 . ISSN   0001-6160 .
  29. ^ Грин Д. (2005). «IPv6 Преимущества Warfighter » Milcom 2005 - 2005 IEEEE Conference Conference Conference IEEE. Стр. 1–6 Doi : 10.1109/milcom.2005.1606007 . ISBN  0-7803-9393-7 Полем S2CID   31152759 .
  30. ^ "Объясните: что такое полимеры?" Полем 2017-10-13 . Получено 2024-05-02 .
  31. ^ Бернард, Л.; Cueff, R.; Breysse, C.; Décaudin, B.; Sautou, V. (2015-05-15). «Мигрируемость ПВХ -пластификаторов из медицинских устройств в имитацию из наливных решений» . Международный журнал фармацевтики . 485 (1): 341–347. doi : 10.1016/j.ijpharm.2015.03.030 . ISSN   0378-5173 . PMID   25796128 .
  32. ^ Lohaus, Sh; Heine, M.; Гусман, П.; Бернал-Чобан, CM; Сондерс, CN; Shen, G.; Hellman, O.; Broido, D.; Фульц Б. (2023-07-27). «Термодинамическое объяснение эффекта инвар» . Природа Физика . 19 (11): 1642–1648. Bibcode : 2023natph..19.1642L . doi : 10.1038/s41567-023-02142-z . ISSN   1745-2481 . S2CID   260266502 .
  33. ^ Чен, Сяньхуа; Лю, Лизи; Лю, Хуан; Пан, Фушенг (2015). «Микроструктура, эффективность электромагнитного экранирования и механические свойства сплавов Mg -Zn -Y -Zr» . Материалы и дизайн . 65 : 360–369. doi : 10.1016/j.matdes.2014.09.034 . ISSN   0261-3069 .
  34. ^ «Размер рынка полупроводников, анализ воздействия COVID-19, компонентом (устройства памяти, логические устройства, аналоговый IC, MPU, дискретные силовые устройства, MCU, датчики и другие), по приложению (сеть и связь, обработка данных, промышленность , Потребительская электроника, автомобильная и правительственная) и региональный прогноз, 2022–2029 гг . Fortune Business Insights . 16 июля 2023 года. Архивировано с оригинала 11 июня 2023 года . Получено 16 июля 2023 года .
  35. ^ «Полупроводническая отраслевая карьера» . 2013-09-06. Архивировано с оригинала 2016-06-04 . Получено 2016-05-15 .
  36. ^ «STO AG, Cabot Создайте изоляцию аэрогелей» . Строительный цифровой. 15 ноября 2011 года. Архивировано с оригинала 31 декабря 2011 года . Получено 18 ноября 2011 года .
  37. ^ "Является ли графен чудо -материал?" Полем BBC клик. 21 мая 2011 года . Получено 18 ноября 2011 года .
  38. ^ "Может ли графен быть новым кремнием?" Полем Хранитель . 13 ноября 2011 года. Архивировано с оригинала 2 сентября 2013 года . Получено 18 ноября 2011 года .
  39. ^ «Применение графена в процессе разработки» . SpectingNano.com. Архивировано из оригинала 2014-09-21.
  40. ^ «Новый век» супер материалов » . BBC News . 5 марта 2007 г. Получено 27 апреля 2011 года .
  41. ^ «Шаги в материалах, но нет невидимых плащ» . New York Times . 8 ноября 2010 года. Архивировано с оригинала 1 июля 2017 года . Получено 21 апреля 2011 года .
  42. ^ Nae Веб-сайт: Границы инженерного архивирования 2014-07-28 на машине Wayback . Nae.edu. Получено 22 февраля 2011 года.
  43. ^ «Углеродные нанотрубки, используемые для изготовления батарей из тканей» . BBC News . 21 января 2010 . Получено 27 апреля 2011 года .
  44. ^ «Исследователи на шаг ближе к созданию синтетического мозга» . Ежедневная технология. 25 апреля 2011 года. Архивировано с оригинала 29 апреля 2011 года . Получено 27 апреля 2011 года .
  45. ^ «Пентагон развивает изменяющую форму« Трансформеры »для поля битвы» . Fox News. 10 июня 2009 года. Архивировано с оригинала 5 февраля 2011 года . Получено 26 апреля 2011 года .
  46. ^ «Intel: программируемая материя обретает форму» . Zd net. 22 августа 2008 г. Получено 2 января 2012 года .
  47. ^ « Квантовые точки» для повышения производительности мобильных камер » . BBC News . 22 марта 2010 . Получено 16 апреля 2011 года .

Библиография

[ редактировать ]

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Wikimedia Commons имеет средства массовой информации, связанные с материаловедением .
У Wikibooks есть книга по теме: материалости
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Materials_science&oldid=1246490285"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 8eaf69592b98a7b93cee104623012de5__1726721280
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/8e/e5/8eaf69592b98a7b93cee104623012de5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Materials science - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)