w4 Bochnia Materiały inżynierskie w procesie produkcyjnym 7.pdf

(1990 KB) Pobierz
Materiały inżynierskie
w procesie
produkcyjnym
dr inż. Jerzy Bochnia
1
MATERIAŁY
INŻYNIERSKIE
MATRIAŁY INŻYNIERSKIE
METALE I ICH
STOPY
POLIMERY
CERAMIKA
SZKŁA
KOMPOZYTY
Żeliwa i staliwa
Stale
Al i jego stopy
Cu i jej stopy
Ni i jego stopy
Ti i jego stopy
Polietylen PE
Poliamidy PA
Nylon
Tlenki glinu
Al
2
O
3
Tlenek magnezu
MgO
Węglik krzemu
SiC
Dwutlenek
krzemu SiO
2
Polimery zbrojone
włóknami szklanymi
i węglowymi
Polimery z innymi
wypełniaczami np.
proszkami metali
Cermetale
Drewno
Polistyren PS
Poliuretan PU
Polichlorek
winylu PCV
Policzterofluoro-
etylen PTFE
Polimetakrylan
metylu PMMA
Gumy
Azotek krzemu
Si
3
N
4
Cement, betony,
gipsy
Rys.1. Podział materiałów
inżynierskich na grupy konstrukcyjne.
2
MATERIAŁY INŻYNIERSKIE
Metale i ich stopy mają budowę krystaliczną
tzn. regularny układ
przestrzenny atomów, jonów lub cząstek. Najmniejsze elementy tego
układu przestrzennego to komórki elementarne, które najczęściej
występują w postaci trzech struktur:
regularna płasko centryczna (ściennie centrowana)
face-centered
cubic – FCC,
regularna przestrzennie centrowana
body-centered cubic – BCC,
heksagonalna zwarta
hexagonal-close-packed – HCP.
Materiały metalowe mają budowę polikrystaliczną
tzn. stanowią
zbiór mikrokryształów lub mikrokrystalitów zorientowanych w różnych
kierunkach. Budowa polikryształów sprawia, że o ich właściwościach
nie decyduje wyłącznie budowa ziaren krystalicznych ale przede
wszystkim istnienie granic międzyziarnowych.
3
MATERIAŁY INŻYNIERSKIE
Nanomateriałem przyjęto nazywać polikrystaliczną substancję
złożoną z ziaren nie przekraczającą 100 nanometrów (nm);
1 nm = 10
-9
m. Jest nim zwykle wielkość ziarna, lecz może to też
być grubość warstw wytworzonych lub nałożonych na podłożu [3].
Nanotechnologia
– to ogólna nazwa całego zestawu technik
i sposobów tworzenia rozmaitych struktur o rozmiarach
nanometrycznych (od 0,1 do 100 nanometrów), czyli na poziomie
pojedynczych atomów i cząsteczek.
Polimery są materiałami zbudowanymi z makrocząsteczek
organicznych
lub krzemianoorganicznych o ciężarze cząsteczkowym
od 10.000 do kilku milionów. Występują jako homopolimery
zbudowane z jednakowych merów i jako kopolimery złożone z dwóch
lub większej liczby różnych merów.
Mają tzw. budowę kłębkową.
4
MATERIAŁY INŻYNIERSKIE
Materiały ceramiczne to w większości związki pierwiastków
metalicznych i niemetalicznych, których wiązania
międzyatomowe są jonowe,
albo w przeważającym stopniu
jonowe. Większość kryształów ceramicznych można rozpatrywać
jako zbiory jonów: kationów – pierwiastków metalicznych i anionów
– pierwiastków niemetalicznych [1].
Szkła
chociaż organoleptycznie przypominają materiały
ceramiczne, ze względu na budowę strukturalną,
zaliczane są do
cieczy zestalonej.
Szkło to materiał otrzymywany w wyniku
stopienia tlenku krzemu czyli krzemionki - SiO
2
z różnymi
dodatkami dobranymi w odpowiednich proporcjach, a następnie
szybkiego ochłodzenia tak, aby nie doszło do pełnej krystalizacji
krzemionki, lecz aby w strukturze pozostało jak najwięcej fazy
amorficznej, będącej formalnie rzecz biorąc przechłodzoną cieczą.
5
Zgłoś jeśli naruszono regulamin