Классификация конструкционных материалов, проблемы пропорциональности производящих их отраслей.
Металлургия, ее состав и структура, место в хозяйстве, связь с другими отраслями. Современные проблемы российской металлургии и их географические следствия. Место России в мире по запасам металлических руд и производству продукции металлургии.
Черная и цветная металлургия. Традиционные и новые технологии производства металлов. Типы металлургических предприятий и факторы размещения. Особенности географии металлургии черных, легких и тяжелых цветных металлов. Металлургические базы, крупнейшие металлургические центры. Экспорт металлов и его роль в экономике страны.
Химическая промышленность. Состав и значение в хозяйстве, связь с другими отраслями. Роль химизации хозяйства. Главные факторы размещения предприятий химической промышленности. Группировка отраслей химической промышленности, особенности их географии. Основные химические базы, крупнейшие химические комплексы. Проблемы развития отрасли. Химическая промышленность \ и охрана окружающей среды.
Лесная промышленность. Состав и значение в хозяйстве, связь с другими отраслями. Место России в мире по производству продукции лесной промышленности. Группировка отраслей лесной промышленности, особенности их географии. Основные лесные базы, крупнейшие лесоперерабатывающие комплексы. Лесная промышленность и охрана окружающей среды. Производство строительных материалов, конструкций и деталей.
Практические работы : 1. Составление характеристики одной из металлургических баз по картам и статистическим материалам; 2. Определение по картам главных факторов размещения металлургических предприятий по производству меди и алюминия; 3. Составление характеристики одной из баз химической промышленности по картам и статистическим материалам.
Тема 6. Агропромышленный комплекс (АПК)
Сельское хозяйство. Отличия сельского хозяйства от других хозяйственных отраслей. Земля - главное богатство России. Сельскохозяйственные угодья, их структура. Роль мелиорации в развитии сельского хозяйства страны. Понятие об агропромышленном комплексе (АПК). Основные проблемы развития российского АПК.
Земледелие. Ведущая роль зернового хозяйства. География выращивания важнейших зерновых и технических культур, картофеля. Садоводство и виноградарство.
Животноводство. Ведущая роль скотоводства. География основных отраслей животноводства.
Лесное хозяйство. Роль леса в жизни людей. Российские леса - важная часть ее национального богатства. Роль леса в российской экономике. География лесов эксплуатационного назначения.
Охота. Заготовка пушнины - традиционная отрасль российской экономики. География пушного промысла. Выращивание пушного зверя.
Рыбное хозяйство. Доминирующая роль морского промысла. Специфика основных рыбопромысловых бассейнов. Ведущая роль Дальневосточного бассейна. География переработки рыбы. Недостаточное развитие прудового и озерного рыбоводства.
Вследствие большого количества факторов машиностроение развито во всех регионах России, однако, в большей степени в Западном макрорегионе. На Западный макрорегион приходится 95 % выпускаемой продукции.
Наибольший удельный вес машиностроение имеет в промышленности Волго-Вятского (39%), Поволжского (36%), Центрального (29%) и Северо-Западного (25%) экономических районов. При этом центральный и Поволжский экономические районы в совокупности обеспечивают более 40% выпускаемой продукции. В Восточном макререгионе машиностроение сконцентрировано в основном в крупных городах.
География предприятий машиностроения представлена в «зубрилке».
Комплекс конструкционных материалов
В условиях НТП межотраслевые комплексы взаимодействуют и взаимодополняют друг друга, образуя крупные системы, примером которых является комплекс, перерабатывающий природные ресурсы в конструкционные материалы и химические вещества.
Основная часть из 70 видов добываемого в России минерального сырья (не считая топливных ресурсов), а также древесина используются в производстве конструкционных материалов
Конструкционные материалы - природные и искусственные материалы, предназначенные для изготовления готовых изделий или сооружений
Конструкционные материалы подразделяются на:
традиционные (чугун, сталь, глина, песок, древесина, натуральный каучук, натуральные волокна и др.);
новые (пластмассы, полимеры, металлокерамика, стеклопластик, металлопластик, стеклобетон и др.).
Состав комплекса конструкционных материалов:
Комплекс конструкционных материалов | ||||||||||||||||||||||||
Металлургический комплекс |
Производство строительных материалов |
Химико-лесной комплекс | ||||||||||||||||||||||
Производство проката | ||||||||||||||||||||||||
Бытовая и парфюмерия |
Переработка полимеров |
лесохимия |
Целлюлозно-бумажн. |
|||||||||||||||||||||
гидролиз | ||||||||||||||||||||||||
Плавильное производство | ||||||||||||||||||||||||
Производство удобрений |
Производство полимеров |
Производство |
||||||||||||||||||||||
рафинирование | ||||||||||||||||||||||||
Внедоменное производство | ||||||||||||||||||||||||
Черновой |
Пр-во др. продуктов основной химии |
Органический синтез |
Лесопиление и деревообработка |
|||||||||||||||||||||
Доменное производство | ||||||||||||||||||||||||
ГОРНОДОБЫВАЮЩАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ | ||||||||||||||||||||||||
В этом комплексе объединяются отрасли, производящие конструкционные материалы, т.е. материалы, предназначенные для изготовления готовых изделий или сооружений: черная и цветная металлургия, химическая и лесная промышленность, производство строительных материалов. Такое объединение обусловлено, во-первых, участием этих отраслей в производстве конструкций, предназначенных для изготовления готовых изделий или сооружений, а во-вторых, многие виды продукции комплекса взаимозаменяемы (например, металл и стройматериалы в настоящее время активно заменяются пластмассами и полимерами).
Горнодобывающая промышленность лежит в основе не только этого комплекса, с ней тесно связаны проблемы рационального использования природных ресурсов и формирование экологической политики государства. География развития этой отрасли зависит от природных ресурсов. Добывающая промышленность в России имеет несовершенную структуру: она крайне гипертрофирована и на ее долю приходится 22,5% производства, хотя в развитых странах - не выше 9%. Причиной этого является не только богатство и разнообразие природных ресурсов в нашей стране, но и технологическая отсталость промышленности, не дающая возможности эффективно использовать добываемые ресурсы. Добывающей промышленности России присущ ряд негативных черт:
большие нарушения литосферы вследствие большой переработки горных пород;
потери при добыче огромного количества сырья;
слабо внедряются прогрессивные методы добычи, что оказывает влияние на себестоимость полученных металлов;
слабое использование вторичных ресурсов;
не происходит снижения темпов развития добывающей промышленности, характерное для развитых стран.
Крупные сочетания ресурсов, которые имеют общегосударственное значение и охватывают обширные территории, называются ресурсными базами страны. В России это:
Урало-Поволжская,
Центральная,
Южно-Сибирская,
Северо-Восточная,
>> Состав и значение комплексов
Комплексы, производящие конструкционные
материалы и химические вещества
§ 21. Состав и значение комплексов
Некоторые межотраслевые комплексы настолько сильно взаимодействуют и взаимодополняют друг друга, что их объединяют в более крупные системы. Подобную систему образуют комплексы, производящие конструкционные материалы и химические вещества . Их объединение целесообразно по ряду причин. Во-первых, все они участвуют в производстве материалов, именуемых конструкционными.
Конструкционными называют материалы, предназначенные для изготовления готовых изделий или сооружений.
Таблица 22
Классификация конструкционных материалов
Во-вторых, их продукция часто взаимозаменяема. Например, вместо металла и строительных материалов все шире используют пластики и полимеры. Они дешевле, обладают лучшими свойствами, значительно снижают вес изделий. Например, 1 т пластмасс заменяет 10т стали, 5 т меди, 16 т древесины.
Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные урокиКонструкционные материалы – это материалы, на основе которых изготавливают детали для машин, инженерных сооружений и конструкций. Они в ходе работы неоднократно будут подвергаться механическим нагрузкам. Такие детали характеризуются большим разнообразием не только форменным, но и эксплуатационным. Их применяют в разных отраслях промышленности, с их помощью делают промышленные печи, детали для автомобилей, их используют в авиационной сфере. Задача производителя выполнить конструкционную деталь, готовую работать при разных температурах, в разных средах и с достаточно интенсивными нагрузками. Главным отличием продукции от остальных дополнений конструкций является их готовность долговременно принимать на себя максимальные нагрузки.
Виды, типы, классификации
Ввиду того что металлы являются практически самыми надежными и долговечными составляющими, конструкционные материалы изготавливаются в большей степени из них. Поэтому КМ классифицируются и распознаются по материалу, из которого были изготовлены. Зачастую из металлов предпочитают сталь из-за ее прочности, надежности и легкости в обработке.
За основу материалов берут сплавы, выполненные из стали, чугуна и железа. Данный вид имеет хорошую прочность, детали и элементы используются чаще других. Также используют сплавы с магнитными и немагнитными формами. Применяются цветные и не цветные сочетания металлов. Зачастую это алюминий, но в некоторых деталях возможно использование сплавов на его основе. Сплавы используют в том случае, когда деталь нужно деформировать и преобразовывать неоднократно. Из цветных также используют медь (бронзу), титан.
Неметаллические материалы стали использоваться гораздо позднее предыдущей группы. Развитие технологий помогло создать более дешевую альтернативу. При этом неметаллы также прочны и надежны. Неметаллические конструкционные материалы изготавливают из древесины, керамики, стекла и разных видов резины.
- Композиционные материалы
Композиционные материалы состоят из элементов, сильно отличающихся друг от друга по свойствам. Они позволяют создавать конструкции с заранее определенными характеристиками. Материалы применяют для повышения эффективности. Название состава задается материалом матрицы. Такие материалы все имеют основу. Композиты, имеющие металлическую матрицу – металлические, керамическую – керамические и так далее. Они созданы искусственным путем, материал, который получают на выходе, имеет новый комплекс свойств. Композиционные материалы могут включать в себя как металлические, так и с неметаллические составляющие.
Существует еще одна классификация, позволяющая распознать какой именно необходим материал для выполнения выбранной задачи – это разбор на виды по техническим критериям.
- Материалы с повышенной прочностью;
- Материалы, имеющие отличительные технологические возможности;
- Долговечные материалы (элементы, на эксплуатацию которых не влияют механические раздражители);
- Упругие конструкционные материалы;
- Неплотные материалы;
- Материалы устойчивые к природным воздействиям;
- Материалы, имеющие высокую прочность.
Сферы применения
Использование конструкционных материалов приходится на любую сферу, связанную со строением и производством. Наиболее широкий спектр в использовании получили электроэнергетическая, строительная и машиностроительная отрасли. Именно здесь собрание конструкций является первой частью для созидания большого проекта.
Группы | Материалы | Сфера применения | Мех. свойства |
Металлические конструкционные материалы | Бронза | Для получения фасонных отливок, втулок, подшипников, зубчатых колес и шестерен. | Высокая прочность на сжатие и фрикционные нагрузки, не окисляется. |
Инструментальная сталь | Для изготовления мерительных инструментов, режущих частей и мерных шаблонов. | Прочная, тяжелая, не окисляется, водостойкая. | |
Титан | Ответственные детали в сфере авиации, ракетостроения и медицине. | Легкий, водостойкий, токопроводящий. | |
Неметаллические конструкционные материалы | Резина | Уплотняющие элементы любых конструкций, изоляторы от напряжения, герметизация, гибкие детали в сфере автомобилестроения, медицины, ракетостроения. | Низкая плотность при высокой упругости. Устойчивость к химическим и термическим воздействиям. |
Пластмассы | Широкое применение для изготовления изделий народного хозяйства, автомобилестроения, пищевой, авиационной, строительной промышленностей. | Низкая плотность и хорошая прочность. Низкая температура плавления. Устойчивость к химическим воздействиям. | |
Азбест | Производство труб, покрытия домов, огнеупорных тканей и уплотнителей. | Низкая прочность при ударе. Устойчивость к природным воздействиям и химическим. | |
Керамика | Изготовление посуды, изделий для туалета и ванной. Изготовление моделей и сувениров. Отдельные виды используются для изготовления ножей и режущего инструмента. | Высокая плотность, хрупкость, устойчивость к коррозии. Низкая упругость. Устойчивость к стиранию. | |
Производство бронежилетов, армирующего слоя автомобильных шин, защитного слоя кабелей, экипировка для космонавтов, мотоциклистов, пожарников. | Высокая прочность, гибкость и низкая плотность. Устойчивость к химическому и механическому воздействию. | ||
Композиционные материалы | Фанера | Мебельное производство, отделка помещений, сборно-щитовые конструкции в строительстве | Низкая плотность при высокой прочности. Простота обработки |
Бетон | Строительство самых разнообразных домов и конструкций. | Высокая прочность на сжатие. Большая плотность. | |
Стеклопластик | Изготовление корпусов лодок и катеров. Обвеска автомобиля и диэлектрические детали. Корпуса бассейнов и декоративных изделий. | Высокая прочность и низкая плотность. Низкая пластичность. |