1. Względne znaczenie poszczególnych grup materiałów????
2. Materiały o znaczeniu technicznym
Materiałami w pojęciu technicznym nazywane są ciała stałe o właściwościach umożliwiających ich stosowanie przez człowieka do wytwarzania produktów. Wyróżnić tu możemy:materiały naturalne wymagające jedynie nadania kształtu do technicznego zastosowania np. drewno, niektóre kamienie, skały, minerały; materiały inżynierskie niewystępujące w naturze, lecz wymagające zastosowania złożonych procesów twórczych w celu przystosowania ich do potrzeb technicznych po wykorzystaniu surowców dostępnych w naturze np. metale i ich stopy, polimery, materiały ceramiczne; materiały kompozytowe tworzone przez połączenie dowolnych dwóch z wymienionych materiałów inż. W monolityczną całość, co zapewnia uzyskanie innych własności od właściwych dla każdego z materiałów składowych.
3. Podstawowe grupy materiałów – wymienić, podać podstawowe własności
Metale -charakteryzują się wiązaniem metalicznym. Układy wieloskładnikowe złożone z więcej niż jednego pierwiastka charakteryzują się przewagą wiązania metalicznego, tworzą stopy metali. Metale i ich stopy(żeliwo i stale, aluminium i jego stopy, miedź i jego stopy, nikiel i jego stopy, tytan i jego stopy)
– dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne
– zwiększa się opór elektryczny z podwyższeniem temperatury
– połysk metaliczny – polega na odbijaniu promieni świetlnych od wypolerowanych powierzchni
– plastyczność – zdolność do trwałych odkształceń pod wpływem przyłożonego obciążenia
– metale odznaczają się wysokimi wartościami modułów sprężystości (stała materiałowa)
– są najmniej odporne na korozje
Polimery-(tworzywa sztuczne lub plastyki).
– Są materiałami organicznymi złożonymi ze zw. Węgla.
– Tworzone są przez węgiel, wodór i inne pierwiastki niemetaliczne tj. azot N, tlen O, chlor Cl, siarka S, krzem Si, fluor F
– Są makrocząsteczkami i powstają w wyniku połączenia wiązaniami kowalencyjnymi w łańcuchy wielu grup atomów zwanych monomerami jednego lub kilku rodzajów
Własności polimerów:mała gęstość, izolacyjne własności cieplne i elektryczne, słabo odbijają światło i zwykle przezroczyste i można je barwić (transparentne), właściwości polimerów silnie zależą od temperatury, większość polimerów traci swoje zdolności użytkowe w temp powyżej 200st, odporne na korozję, odznaczają się niskimi współczynnikami tarcia.
Ceramika- materiały nieorganiczne o jonowych i kowalencyjnych wiązaniach między atomami, wytwarzane zwykle w wysoko temper. reakcjach. Do szeroko rozumianych materiałów ceramicznych można zaliczyć: ceramikę inż., cermetale, ceramikę porowatą, szkła, ceramikę szklaną. Właściwości: duża zawartość modułu sprężystości, nie są ciągliwe, małą odporność na lokalne spiętrzenie natężeń, duży rozrzut wytrzymałości, duża twardość i odporność na ścieranie korozję, zachowują duża wytrzymałość w wysokich temp.
Kompozyty- są połączeniami dwóch lub więcej odrębnych i nierozpuszczających się w sobie komponentów, z których każdy odpowiada innemu podstawowemu materiałowi inż., zapewniającymi lepszy zespół własności i cech konstrukcyjnych, od właściwych dla każdego materiału ładunku oddzielnie. Dzielą się ze względu na osnowę(matryce): metalową, polimerową, ceramiczną.
4. Ciało stałe- jeden z 3 podst. Stanów skupienia materii. Substancja w tym stanie ma w ustalonych warunkach określony kształt i objętość oraz odznacza się sprężystością tzn., że pod działaniem niewielkich sił nie odkształca się trwale.
Ciało krystaliczne- odznacza się uporządkowanym okresowo powtarzającym się rozmieszczeniem atomów tworzących krystaliczną sieć. Mogą występować jako monokryształy, których uporządkowanie rozciąga się na całe ciało, lecz częściej ciała krystaliczne składają się z drobnych kryształów o różnej wzajemnej orientacji tzw. polikryształy. Większość naturalnych lub otrzymywanych sztucznie ciał stałych składa się z kryształów. Kryształy wykorzystuje się do: soczewek, polaryzatorów, pryzmatów, monokryształów rubinu, kryształów kwarcu, w elektronice, do urządzeń wiertniczych, zegarkach, wyrobu klejnotów.
Ciało bezpostaciowe (Amorficzne)- ciało stałe niewykazujące charakterystycznego dla kryształów okresowego uporządkowania atomów. Zwykle terminem, ciało bezpostaciowe, określa się wyłącznie szkła. Stan bezpostaciowy= stan szklisty. Proces chłodzenia cieczy nazywamy zeszkleniem, morfizacją.
5. Podstawowe właściwości materiałów inżynierskich
Rodzaj właściwości
Właściwości
Symbol
Jednostka
Ogólne
Cena(względna)
Cr
-
Gęstość
p
Mg/m3
Mechaniczne
Moduły sprężystości
E,G,K
GPa
Naprężenie(granica sprężystości, wytrzymałość, naprężenie pękania)
MPa
Wiązkość
Gc
KJ/m2
Krytyczny współczynnik intensywności naprężeń(odporność na kruche pękanie)
Kk
MN/m3/2
Współczynnik tłumienia drgań
Współczynnik zmęczenia
f
Cieplne
Przewodność cieplna
W/m*k
Współczynnik wyrównania temperatury
a
m2/s
Ciepło właściwe
Cp
J/kg*k
Temperatura topnienia
Tm
k
Temperatura zeszklenia
Tg
Współczynnik rozszerzalności cieplnej liniowej
k-1
Odporność na rzaki cieplne
Odporność na pełzanie
Cierne
Stała Archarda
ka
MPa-1
Korozyjne/ utleniające
Szybkość korozji
Stałą parabolicznej szybkości utleniania
kp
m...
Minnie_