|
Содержание
Предисловие
Данное издание предназначено для специалистов в области менеджмента качества и стандартизации и рекомендуется в качестве учебного пособия для студентов, обучающихся по направлениям «Метрология и стандартизация» и «Управление качеством». Курс «Контроль и управление качеством материалов» появился в связи с потребностями в изложении и развитии основных аспектов управления качеством современных материалов. Предлагаемое пособие основывается на базовых разделах материаловедения, технологии материалов, физико-химических методов исследования, стандартизации и менеджмента качества. В последние несколько десятков лет появились новые материалы – полимеры, керамика, волокнистые, наполненные композиционные материалы, а также материалы с поверхностными покрытиями. За истекшее десятилетие сложилось новое направление, связанное с получением микро- и наноматериалов, свойства которых кардинально отличаются от свойств известных материалов. Важным аспектом определения свойств наноматериалов и работы с ними являются классические и новейшие методы исследования структуры и поверхности. Поэтому в результате промышленной революции возникла необходимость развертывания разных по физической сути методов контроля, что в первую очередь касается структуры материалов. Для потребителя качество материала определяется прежде всего его эксплуатационными и технологическими свойствами. Все эти свойства связаны с химическим составом и структурой материала. С другой стороны возможность получения требуемой структуры и свойств зависит от технологии производства материалов и сопутствующих ей критических факторов. Обретая все более междисциплинарный характер материаловедение активно вовлекает в поиск и создание новых материалов знания, методы и опыт, накопленные исследователями в области физики, химии, биологии, математического моделирования, экологии и других наук. В данном интеграционном процессе методы контроля качества материалов оказались наиболее эффективными при решении задач прогнозирования свойств новых материалов. Следует отметить, что механизм управления качеством материалов представляет собой совокупность взаимосвязанных объектов и субъектов управления, используемых принципов, систем, методов, моделей, функций управления на различных этапах жизненного цикла продукции и уровнях управления качеством. Под управлением качеством материалов обычно понимают действия, осуществляемые при их создании и потреблении в целях установления, обеспечения и поддержания необходимого уровня качества. Структура и свойства материалов определяются фазовым составом, размером зерен и плотностью дефектов, поэтому управление этими параметрами наиболее эффективно обеспечивает заданное качество материала. В связи с вышеизложенным структура данной книги такова: в первой главе рассмотрена классификация материалов, приведены инженерно-технические, экономические, экологические аспекты качества материалов. Во второй главе представлены виды показателей качества материалов. Третья глава посвящена основным аспектам современного контроля качества. В качества базисных рассмотрены теоретические и прикладные аспекты контроля структуры материалов. Главы 4 и 5 содержат информацию о некоторых современных методах неразрушающего и разрушающего контроля материалов, в том числе и высокодисперсных. Поскольку немаловажным является обеспечение качества при хранении, транспортировке и эксплуатации материалов, то методам решения этой проблемы посвящена шестая глава. Седьмая глава пособия содержит информацию об организационно-технических основах управления качеством материалов. Введение
Мировой опыт управления качеством продукции показал, что обеспечение стабильного качества изделий невозможно без высококачественных материалов. За последние десятилетия в мире созданы тысячи новых марок стали, цветных металлов, сплавов, пластмасс, керамики, силикатных и углеродных материалов, композитов и т.п. Появился отдельный класс материалов – наноматериалы. Перечень конструкционных и функциональных материалов может быть продолжен, если его дополнить материалами с особыми физическими свойствами, такими как полупроводники, диэлектрики, сверхпроводники, опто- и пьезоматериалы. В технической литературе последнего десятилетия XXI в. именуют веком новых материалов. Одна из основных тенденций развития современного материаловедения заключается в максимальной миниатюризации объектов, на получение которых направлены те или иные физические, физико-химические и химические приемы воздействия на исходное сырье. Суть нового технологического направления заключается в разработке прецизионных приемов синтеза, позволяющих получать объекты в нанометровом диапазоне размеров (доли, единицы и десятки нанометров). Другой характерной особенностью разрабатываемых процессов является высокий удельный вес химических подходов при их реализации. Получение принципиально новых характеристик материалов и изделий, особенно при создании искусственных структур (основанных на квантовых эффектах), невозможно в перспективе без применения прецизионных химических синтезов. Нанотехнологии, позволяющие получать материалы с принципиально новыми свойствами, играют все большую роль в технологиях получения новых материалов. Для наноразмерных структур характерно сочетание квантово-размерных
и макроэффектов. С развитием нанотехнологии общество вступило в период, когда
можно задавать требуемые характеристики тех или иных материалов или даже
изделий непосредственно в процессе их изготовления. Наиболее наглядно это направление
проявляется в электронном материаловедении. Получила уверенное развитие новая
область электроники – наноэлектроника. В то же время отмеченные тенденции к
настоящему времени затрагивают практически все области твердофазного
материаловедения, появился термин Заключение Материал, изложенный в данном пособии, свидетельствует о том, что управление качеством материалов заключается в постоянном, планомерном и целеустремленном процессе воздействия на факторы и условия, обеспечивающие создание продукции оптимального качества с целью максимально эффективного его использования. В соответствии с концепцией стандартов ИСО серии 9000 постоянное улучшение качества продукции является залогом непрерывного повышения удовлетворенности потребителей и других заинтересованных сторон. В этой связи весьма важной является оценка уровня качества продукции – осуществление совокупности операций, включающих выбор номенклатуры показателей качества продукции, определение значений этих показателей и сопоставление их с базовыми. В ХХ веке началось беспрецедентно быстрое развитие производства новых материалов: алюминия, пластмасс, специальных сталей, сплавов, цемента и др. В настоящее время внутренняя логика развития производства требует «делать больше и дешевле» с меньшими затратами сырья и энергии и меньшей нагрузкой на окружающую среду. В последнее время развитые страны переориентируют свою промышленность на изготовление высокотехнологичной продукции – производство альтернативных материалов, обладающих новыми качествами, которые способны обеспечивать потребности развивающихся секторов экономики. Новая продукция требует совершенствования и создания новых методов контроля качества. Эффективная система контроля позволяет осуществлять своевременное и целенаправленное воздействие на уровень качества выпускаемой продукции, предупреждать возможные недостатки, обеспечивать их оперативное выявление и ликвидацию с наименьшими затратами ресурсов. Учитывая становление в последнее десятилетие нанотехнологий и тенденцию к их быстрому росту, следует ожидать появление в промышленности новых нетрадиционных методов контроля качества наноструктурированных материалов. Нет сомнений, что многообразие новых материалов будет способствовать внедрению новейших методов контроля качества в промышленность. Поэтому весьма вероятно ожидать в ближайшем будущем изменения как перечня самих материалов, так и номенклатуры методов контроля их качества. Об авторах
Александр Федорович Дресвянников
Доктор химических наук, профессор кафедры аналитической химии, сертификации и менеджмента качества Казанского национального исследовательского технологического университета. Область научных интересов: физико-химия наноструктурированных материалов, физико-химические методы исследования, контроль и управление качеством материалов. Автор более 250 научных работ, в том числе 4 научных монографий; имеет 16 патентов на изобретения. 
Колпаков Михаил Евгеньевич
Кандидат химических наук, доцент кафедры аналитической химии, сертификации и менеджмента качества Казанского национального исследовательского технологического университета. Область научных интересов: электрохимические процессы, физико-химические методы исследования, контроль и управление качеством материалов. Автор более 100 публикаций в российских и зарубежных научных изданиях, в том числе 1 монографии. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||