252)zasady pomiaru twardości

Twardością określa się odpornośd materiału na odkształcenia trwałe, które powstają pod wpływem
sił skupionych, działających na małą powierzchnię materiału, wywołanych przez wciskanie
odpowiedniego wgłębnika. Twardośd nie jest stałą materiałową, a więc porównywanie twardości jest
możliwe w zakresie tylko jednej metody.

W zależności od wielkości odkształcenia spowodowanego wnikaniem wgłębnika w materiał rozróżnia
się pomiary makro- i mikrotwardości. Ważne jest aby miejsce, w którym dokonywany będzie pomiar,
zostało oszlifowane, ponieważ stan powierzchni metalu ma duży wpływ na wyniki uzyskane podczas
badao twardości. Do pomiarów makrotwardości stosuję się metody:

Brinella

Vickersa

Rockwella

Metoda Vickersa:

Metoda pomiaru twardości metodą Vickersa polega na wciskaniu wgłębnika (najczęściej zrobionego
ze spieków chod zdarzają się również diamentowe) o kształcie ostrosłupa prawidłowego w próbkę
metalu. Twardośd wyznacza się ze stosunku siły obciążającej wgłębnik F do powierzchni pobocznicy
odcisku:

Gdzie Ab to pole powierzchni odcisku, obliczane ze wzoru

gdzie d jest

średnicą otrzymanego odcisku, a α to kąt wierzchołkowy ostrosłupa równy 136˚.

W praktyce twardośd odczytuje się z tablic po zmierzeniu przekątnej odcisku dla zastosowanego
obciążenia, które może wynosid: 49, 98, 196, 249, 490 lub 981N. Wyniki pomiarów twardości metodą
Vickersa są dla danego materiału jednakowe, niezależnie od użytego obciążenia. Twardośd podajemy
w HV np. HV 250. Metodą Vickersa łatwiej jest mierzyd twardośd materiałów twardych (o twarości
ok. 300-400 Hb).

Metoda Rockwella:

Pomiar twardości metodą Rokwella polega na dwustopniowym wciskaniu (przy określonych
warunkach) w badaną próbkę wgłębnika w kształcie kulki stalowej (skala B, T, F) lub stożka
diamentowego o kącie rozwarcia 120 stopni (skala C, A). Miarą twardości w metodzie Rockwella jest
różnica pomiędzy stałą wartością K a głębokością odcisku h:

HR = K – h

gdzie: h – trwały przyrost głębokości odcisku

K = 130 (0,26 mm) dla kulki;

K = 100 (0,20 mm) dla stożka

Jeśli pomiar wykonany został za pomocą kulki, wtedy twardośd oznacza się symbolem HRB, gdy
zastosowany został stożek – HRC. Kulka stalowa jest wykorzystywana do pomiarów twardości stali
węglowej i stopowej w stanie zmiękczonym lub normalizowanym oraz stopów metali nieżelaznych o
twardości od 35 do 100 HRB. Z kolei stożek diamentowy stosowany jest w pomiarach twardości stali
węglowej i stopowej w stanie zahartowanym i ulepszonym cieplnie oraz innych stopów o twardości
od 20 do 67 HRC.

Pomiar twardości metodą Rockwella składa się z 3 etapów:

etap 1 polega na obciążeniu wgłębnika ciężarem wstępnym co powoduje wbicie się wgłebnika na
głębokośd h

etap 2 polega na dociążeniu wgłębnika ciężarem głównym co powoduje przyrost głębokości do h >h

etap 3 polega na odciążeniu wgłebnika ciężarem głównym co powoduje podniesienie się wgłebnika
na głębokośd h < h

Obciążenie wstępne zawsze wynosi 98N, a obciążenie główne jest zależne od badanego materiału.
Zauważyd należy także, że twardośd Rockwella w skali C nie równa się twardości Rockwella w skali B
pomimo takiej samej wartości, np. HRC 25 nie jest równe HRB 25.

Metoda Brinella:

Twardośd w skali Brinella oznacza się HB i leży w zakresie od 3 do 600.

Zasada pomiaru

W metodzie pomiaru twardości Brinella, w próbkę metalu wciska się kulkę ze stali hartowanej lub z
węglików spiekanych. Średnica kulki (1 do 10 mm), czas oraz siła docisku, zależy od rodzaju materiału
i grubości próbki. Twardośd HB oblicza się z zależności:

HB = siła obciążająca w kG (obecnie używa się jednostek w N) / powierzchnia odcisku w mm2.

Twardośd oblicza na podstawie średnic kulki i odcisku:

gdzie:

P = siła obciążająca (kgf)

D = średnica kulki (mm)

d = średnica odcisku (mm)

Metoda Brinella najczęściej stosowana jest przy odbiorze materiałów hutniczych.

253) próbki aluminiowe gruba/drobnoziarnista Która ma większą twardośd

Większą twardośd posiada próbka drobnoziarnista.

Wśród struktur ujednorodnionych do najbardziej pożądanych należą drobnoziarniste struktury, z
powodu dużej twardości i wytrzymałości, przy jednoczesnym braku kruchości a także niedużym
rozrzucie wyników prób własności mechanicznych. Gruboziarniste struktury na ogół są niepożądane,
gdyż często są zbyt kruche, a prócz tego mają mniejszą twardośd i wytrzymałośd, a także są powodem
rozrzutu wyników mechanicznych prób.

254)stopy gruby/drobnoziarnisty Który ma większą wytrzymałośd

Wraz ze zmniejszaniem się średniej wielkości ziarna, większa jest granica ich plastyczności, twardośd,
a mniejsza jest plastycznośd materiału.

Zakładając, że rozkład ziaren będzie równomierny w obydwu fazach, właściwości stopu zależed będą
od wielkości ziaren. Gruboziarnistośd często jest powodem kruchości i nieco mniejszej wytrzymałości.

255)czynniki wpływające na drobnoziarnistośd zakrzepniętych stopów

-rodzaj przechłodzenia - Przechłodzenie duże (gwałtowne) - duża ilośd małych ziaren, małe
(chodzenie powolne) - struktura złożona z dużych ziaren

-niektóre dodatki stopowe, np. własności mechaniczne brązów aluminiowych zwiększają głównie Fe,
Mn, Ni. Pierwiastki Fe i Ni powodują podwyższenie własności wytrzymałościowych i odporności na
ścieranie w wyniku działania modyfikującego i sprzyjania drobnoziarnistości stopów.

I to chyba wszystko, ale wkleję jeszcze fragmenty które znalazłem, wyjaśniające dokładnie wpływ
przechłodzenia na drobnoziarnistośd. Nic z tego nie rozumiem, ale brzmią sensownie:

szybkości zarodkowania -liczba zarodków krystalizacji tworzących się w ciągu jednostki czasu w
jednostce objętości cieczy

liniowa szybkośd krystalizacji - szybkośd przesuwania się frontu krystalizacji, mierzonej w jednostkach
długości na jednostkę czasu.

• Przy nieznacznym przechłodzeniu (małej szybkości chłodzenia) metal ma strukturę gruboziarnistą.
• Ze zwiększeniem szybkości przechłodzenia liniowa szybkośd krystalizacji wzrasta wolniej od
szybkości zarodkowania, metal ma strukturę drobnoziarnistą.

• Maksimum szybkości zarodkowania odpowiada większemu przechłodzeniu niż maksimum liniowej
szybkości krystalizacji, metal osiąga w tym zakresie najmniejszą wielkośd ziarna
• Przy bardzo dużych szybkościach chłodzenia szybkośd zarodkowania i liniowa szybkośd krystalizacji
są równe zeru, metal posiada amorficzną strukturę szkła.

256) metale o temp. topn. Ta = 350C/ Tb = 1500C Który większa sztywnośd

Wykresy wyjaśniają wszystko – dla metali, im wyższa temperatura topnienia tym wyższy moduł
Younga (elastic modulus) a więc sztywnośd. Ponadto niska temperatura topnienia oznacza dużą
skłonnośd do odkształceo i zmian właściwości mechanicznych już w niskich temperaturach nie

dochodzących do temperatur w których ma byd użytkowana ta częśd (pełzanie). Oznacza to, że w
danej temperaturze i pod danym obciążeniem, proces pełzania zachodzi szybciej dla metali o
mniejszej temp. topnienia.

257)udarnośd

Udarnośd - odpornośd materiału na obciążenia dynamiczne. Udarnośd określa się jako stosunek pracy
L potrzebnej na złamanie znormalizowanej próbki z karbem do przekroju pola A poprzecznego tej
próbki w miejscu karbu:

Udarnośd materiałów kruchych jest mała, a ciągliwych duża.

Miarą udarności zgodnie z PN jest stosunek energii zużytej na złamanie próbki za pomocą
jednorazowego uderzenia do pola przekroju poprzecznego próbki w miejscu karbu:

K - praca uderzenia [J]

S - powierzchnia początkowa przekroju w miejscu karbu [cm2]

Próby udarowe wykonuje się w celu określenia wpływu prędkości obciążenia i odkształcenia na
własności mechaniczne materiałów przy obciążeniach dynamicznych. Wzrost prędkości obciążenia
powoduje podwyższenie granicy plastyczności i wytrzymałości materiału oraz zmniejszenie
odkształceo plastycznych. Materiał staje się bardziej kruchy.

Do wykonywania tych badao wykorzystuje się urządzenia umożliwiające przyłożenie dużej siły w
krótkim czasie, zwane najczęściej młotami udarowymi. Najczęściej spotykanym urządzeniem jest
młot Charpy'ego. (Patrz następny punkt)

258)udarnośd metodą Charpy’iego

Metoda Charpy polega na udarowym zginaniu prostopadłościennej próbki z karbem lub bez karbu,
podpartej na dwóch podporach i określeniu pracy potrzebnej do jej złamania. Badanie przeprowadza
się stosując młot Charpiego.

http://www.youtube.com/watch?v=N276_xjl04g&feature=player_embedded

wjeżdża filmik i

wyjaśnia wszystko

Przebieg pomiaru:

-Zmierzyd wymiary próbek (szerokośd i grubośd) z dokładnością do 0,1 mm (w przypadku próbki z
karbem z środku karbu).

-Zamocowad młot w zaczepie.

-Ustawid wskazówkę skali energii, tak aby stykała się ona z zabierakiem, gdy wahadło jest w pozycji
podniesionej i zaaretowanej.

-Umieścid próbkę na podporach przyrządu w ten sposób, aby ostrze młota trafiło w środek próbki. W
przypadku próbki z karbem, ustawid ją tak, by środek karbu wypadł dokładnie w płaszczyźnie ruchu
ostrza młota.

-Płynnym ruchem (bez wstrząsów) zwolnid aretaż młota.

-Odczytad na skali energię zaabsorbowaną przez próbkę, w *daJ+.

-Otrzymane wyniki pomiarów zamieścid w tabeli

259)zjawisko Halla- Petcha

Im mniejsza jest wielkośd ziaren (większa jest ich ilośd w danym kawałku materiału) tym materiał jest
wytrzymalszy. Jest tak ponieważ granice ziaren stanowią przeszkodę dla rozprzestrzeniania się
dyslokacji, stąd wzrost wytrzymałości wraz ze wzrostem ilości ziaren a więc i liczby granic.

260)jak wzbogacid ciecz w fazę stałą

261)różnica szybkośd krzepnięcia/ szybkośd siły napędowej

262)mat. wykazujące najw. przewodnośd elektr.

srebro 61,39·10^6
miedź 58,6·10^6
złoto 44,0·10^6
glin

36,59·10^6

wolfram

18,38·10^6

żelazo 10,02·10^6
chrom 8,74·10^6
ołów 4,69·10^6
tytan 2,56·10^6
gadolin 0,74·10^6
german 1,45
krzem 2,52·10^-4

tellur 200
woda morska 5
woda pitna

0,05

czysta woda

5·10^-6

Czyli powiedzmy ze 5 najlepiej przewodzących to srebro, miedź, złoto, glin, wolfram. Nie wiem czy to
jest właściwa odpowiedź na pytanie(jest to możliwe), ale żeby nie było reklamacji, to starałem się też
znaleźd informację czemu akurat te metale są tak dobrymi przewodnikami. Znalazłem tylko bełkot.
Ctrl+V :

Przewodnictwo elektryczne jest wynikiem skierowanego ruchu ładunków elektrycznych
w ośrodku pod działaniem pola elektrycznego. W cieczach i dielektrykach nośnikami prądu są jony, w
przewodnikach stałych natomiast elektrony przewodnictwa (walencyjne), a w półprzewodnikach
elektrony oraz dziury. Konduktywnośd (przewodnictwo elektryczne) materiałów przewodzących
rośnie ze wzrostem liczby nośników. Koniecznym warunkiem przewodnictwa elektrycznego jest
obecnośd wolnych poziomów energetycznych, na które może się przenieśd elektron po nabyciu
dodatkowej energii od zewnętrznego pola elektrycznego. Przewodnictwo nie zależy od liczby
wolnych elektronów, ale od liczby elektronów, dla których w górnym paśmie przewodnictwa
występuje dostateczna liczba wolnych stanów energetycznych.

I jeszcze to:

Przewodnośd elektryczna zależy od: koncentracji
nośników ładunku, ich masy efektywnej oraz od czasu
relaksacji. W przypadku metali tylko czas relaksacji
zależy od temperatury. W półprzewodnikach: również
koncentracja nośników ładunku.

To by wyjaśniało czemu konduktywnośd maleje wraz ze wzrostem temperatury.

263)wł. mat. na łopatki/turbiny

Materiały na łopatki turbin muszą wykazywad się:
-odpornością na pełzanie
-odpornością na utlenianie w wysokich temperaturach
-odpornością na uszkodzenia dynamiczne
-odpornośd na zmęczenie wywołane zmianami temperatury
-dużą stabilnością cieplną mikrostruktury
-możliwie najmniejszą gęstością

Przykłady materiałów:
-kompozyty o osnowie epoksydowej lub poliimidowej zbrojone włóknami szklanymi (na łopatki
kompresora),
-stopy magnezu (tylko na obudowę kompresora),
-stopy Al (na kompresor tarczowy),
-stopy Ti

-stale martenzytyczne

264)proces wytwarzania mat. na łopatki/turbiny

265)mat. stosowane w technice

Pytanie przegięte.

266)różnica metal/ceramika/ tw. sztuczne (wł. tworzyw konstrukcyjnych)

Tworzywa sztuczne - charakteryzują się mała masą (gęstośd ma wartośd 1 g/cm3), małą
przewodnością cieplną, małą wytrzymałością na rozciąganie, małym modułem elastyczności, są
dielektrykami, tylko po dodaniu (ok. 50%) materiałów przewodzących (sadza, pył metaliczny) są w
stanie, przewodzid prąd elektryczny. Są przezroczyste, ale także całkowicie nietransparentne. Łatwo
formowalne. Tworzywa sztuczne wykazują odpornośd na substancje chemiczne, wilgod. Mogą byd
stosowane w różnorodnej postaci, jako: tworzywa konstrukcyjne, spoiwa, materiały powłokowe,
kleje oraz kity, włókna syntetyczne.

Metale odznaczają się:

-Szczególną zdolnością odbijania promieniowania świetlnego, czyli połyskiem metalicznym
-Dużym przewodnictwem cieplnym

-Większośd z nich ma dużą wytrzymałośd mechaniczną
-Dobrze przewodzą elektrycznośd
-Są ciągliwe i kowalne
-Większośd z nich ma dużą gęstośd gdyż mają ścisłą strukturę krystalograficzną
-Mają dodatni współczynnik temperatury oporu
-Są nieprzeźroczyste

Materiały ceramiczne - odznaczają się przede wszystkim odpornością na działanie wysokich
temperatur i czynników chemicznych, dobrymi właściwościami mechanicznymi i dielektrycznymi oraz
twardością; wadą ich jest kruchośd, która uniemożliwia obróbkę mechaniczną wyrobów (można tylko
delikatnie szlifowad) i utrudnia łączenie materiałów ceramicznych ze sobą lub z innymi materiałami. O
właściwościach materiałów ceramicznych w znacznym stopniu decyduje ich struktura krystaliczna i
struktura fazy szklistej (ciało stałe); w zależności od rodzaju i ilości składników, technologii
wytwarzania i sposobu formowania można uzyskad gotowe wyroby o wymaganych właściwościach i
kształtach.

267)wiązkośd włókien

Wiązkośd to odpornośd materiału na pękanie lub złamanie. Zazwyczaj jest mierzona w jednostkach
energii. Duża wiązkośd materiału oznacza,, że propagacja pęknięd w danym materiale zachodzi
trudno (jak np. w miedzi, dla której Gc > > 106 J/m2). Z kolei szkło pęka bardzo łatwo - Gc dla
szkła wynosi tylko ok. 10 J/m2. (Gc – ilośd energi potrzebna do utworzenia jednostki pola pęknięcia)

268)chasing

Proces wytłaczania żądanego wzoru na metalowej płytce. Powstaje poprzez poddanie płytki
naciskowi formy z żądanym wzorem, zazwyczaj w podwyższonej temperaturze.

http://www.pocketfolders.com/images/Emboss2.jpg

śliczne.

269)poliformizm

Zjawisko polegające na występowaniu pierwiastka w więcej niż jednej postaci krystalograficznej.
Przykładem są Fe, C, Sn, Ti. Dla przykładu węgiel – występuje on w przyrodzie jako diament (układ
regularny) i jako grafit (układ heksagonalny). Jeszcze innym przykładem może byd żelazo. Ma ono trzy
odmiany :

żelazo α (ferryt) - trwałe do temperatury Curie (768 °C), ferromagnetyk, sied krystaliczna: układ
regularny wewnętrznie centrowany (bcc) typu A2 (komórka elementarna 2,86 Å)

żelazo γ - trwałe w zakresie 910–1 400 °C, sied krystaliczna: układ regularny ściennie centrowany (fcc)
typu A1 (3,64 Å)

żelazo δ - trwałe od 1 400 do 1 535 °C (temperatura topnienia), sied krystaliczna: bcc typu A2 (2,93 Å)

Zjawisko polimorfizmu ma ogromne znaczenie z punktu widzenia możliwości oddziaływania na
strukturę w drodze obróbki cieplnej, dzięki czemu możemy w dużym stopniu wpływad na właściwości
stopów.

270)mat. amorficzny (szkło)

Ciało amorficzne jest to stan skupienia materii w którym nie występuje uporządkowanie dalekiego
zasięgu. Ciało będące w stanie amorficznym jest ciałem stałym (tzn. nie może płynąd), ale tworzące je
cząsteczki są ułożone w sposób dośd chaotyczny, bardziej zbliżony do spotykanego w cieczach. Z tego
powodu ciało takie często, chod błędnie, nazywa się stałą cieczą przechłodzoną. Jednak ciecz, w tym
także ciecz przechłodzona, może płynąd, a ciało stałe utrzymuje swój kształt. W stanie amorficznym
występują zwykle substancje, które są zdolne do krystalizacji, ale ze względu na duży rozmiar
cząsteczek, zanieczyszczenia lub szybkie schłodzenie cieczy, nie mają warunków, aby w pełni
skrystalizowad. Faza amorficzna rzadko występuje w całej objętości substancji spotykanych w
praktyce, lecz zwykle współistnieje z fazą krystaliczną. W ciałach takich pojawiają wówczas domeny
(niewielkie obszary) fazy krystalicznej, przemieszane z domenami fazy amorficznej, przy czym
zmieniając warunki schładzania cieczy, można zmieniad proporcje jednej fazy do drugiej w dośd
szerokim zakresie.

Szkło zależnie od rodzaju ma większą lub mniejszą zawartośd fazy amorficznej; im większy jej udział w
szkle, tym jest ono mniej kruche i łatwiej topliwe, ale też bardziej mętne; typowe szkło stosowane w
szybach okiennych posiada od 40 do 60% fazy amorficznej; idealnie czysta krzemionka poddana

procesowi bardzo szybkiego schładzania jest szkłem całkowicie amorficznym; z kolei szkła kwarcowe,
do których dodawane są substancje przyspieszające krystalizację, nie posiadają fazy bezpostaciowej
prawie wcale.

271)obserwacja zgładów trawionych/ nietrawionych

Obserwacja zgładu trawionego pozwala określid strukturę badanego materiału, wielkośd ziarna,
grubośd warstwy o zmienionej strukturze związanej ze zmianą składu chemicznego lub obróbką
cieplną.

Celem obserwacji zgładów nietrawionych jest ocena stopnia zanieczyszczenia stali wtrąceniami
niemetalicznymi w oparciu o obowiązujące normy. Po wypolerowaniu zgładu metalograficznego
mikroskopowego przeprowadza się badanie metalograficzne najczęściej dla określenia ilości,
charakteru wtrąceo niemetalicznych, ale również także takich faz jak grafit w żeliwie szarym,
sferoidalnym czy ciągliwym.

Badanie polega na obserwacji pod mikroskopem optycznym przy powiększeniu 90÷110 krotnym,
odpowiednio pobranych i przygotowanych próbek i określeniu rodzaju, kształtu, ilości, wielkości i
rozmieszczenia wtrąceo niemetalicznych przez porównanie z wzorcami zamieszczonymi w normie
PN. Całą powierzchnię zgładów należy obejrzed w stanie nietrawionym. Na każdej próbce określa się
miejsce najbardziej zanieczyszczone na próbce. Każdy rodzaj wtrąceo określa się osobno. Rodzaje
wtrąceo podlegające ocenie określają odpowiednie normy przedmiotowe a w przypadku ich braku -
warunki techniczne dla badanego wyrobu.

Etapy przygotowania zgładów:
- Wycięcie próbki
-Szlifowanie powierzchni na szlifierce
-Szlifowanie na płótnach i papierach ściernych
-Polerownie (nie zawsze konieczne)
-Trawienie odczynnikami

Obserwacja powierzchni zgładów może ujawnid:
- Naruszenie spójności materiału badanego elementu
- Niejednorodnośd budowy materiału
-Technologię wykonania elementu
-Wielkośd ziarna

272)różnica odlewanie ciągłe/ statyczne

Linia ciągłego odlewu stali to złożona maszyna o dużych wymiarach, stosowana w przemyśle
metalurgicznym. Służy do ciągłego odlewania płynnej stali do postaci półproduktu stanowiącego
różnych form odlewy wlewków. Jest to nowoczesny proces hutniczy polegający na wlewaniu ciekłej
stali w sposób ciągły do intensywnie chłodzonego krystalizatora; strumieo metalu przechodząc przez
krystalizator stopniowo krzepnie, a następnie opuszcza krystalizator - proces wychodzenia z
krystalizatora wspomagany jest walcami ciągnącymi, za którymi pasmo wlewka może byd cięte na
dowolne odcinki (kęsy) palnikiem gazowym. Najczęściej c.o.s. prowadzone jest w układzie pionowym
z krystalizatorem łukowym oraz odlewanie poziome. C.o.s. charakteryzuje się dużą wydajnością,

oszczędnością energii oraz wysokim uzyskiem stali, wynikającym z braku strat związanych z jamą
skurczową.

Odlewanie statyczne polega na odlewaniu na odlewaniu metalu do zbiorników na wózkach
odlewniczych. (Tylko tyle znalazłem)

Zasadnicza różnica między dwoma -

Statyczne wlewnice i przenośnikowe maszyny odlewnicze są

stosowane do produkcji bloków, kęsisk płaskich i wlewków. Maszyny ciągłego odlewania są
stosowane do produkcji prętów do redukcji na druty.

273)wlewek

Półfabrykat hutniczy. Jest to materiał który został odlany do kształtu wymaganego do podjęcia dalszej
obróbki. (najczęściej jest to ostrosłup ścięty o podstawie prostokątnej lub kwadratowej) Wszelkie
wyroby hutnicze walcowane wytwarza się przez walcowanie wlewków. Przy walcowaniu wlewków
wyżarza się je do temperatury 1250° C w piecach, przez które szereg wlewków przesuwa się jeden za
drugim. Wlewki te stykają się ze sobą powierzchniami bocznymi, a podstawy ich zwrócone są na
przemian w jedną i drugą stronę.

274)polimer

Polimery to substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z
wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami.

- przykładowy polimer: polipropylen

Przez "bardzo dużą masę cząsteczkową" rozumie się zwykle taką sytuację, gdy odjęcie lub
przyłączenie jednego meru nie zmienia w zasadniczym stopniu ogólnych własności chemicznych i
fizycznych związku chemicznego. Odróżnia to polimery od oligomerów, które mają jeszcze na tyle
małą masę cząsteczkową, że dodanie do nich lub odjęcie jednego meru skutkuje zauważalną zmianą
np. ich temperatury topnienia. Polimery naturalne są jednym z podstawowych budulców
organizmów żywych. Polimery syntetyczne są dzisiaj chętnie wykorzystywanym materiałem
konstrukcyjnym. Charakteryzują się dośd wysoką wytrzymałością mechaniczną, przy jednoczesnej
lekkości. Z tego względu stanowią idealny materiał w nowoczesnym budownictwie. Dodatkowo
wykazują właściwości elektroizolacyjne oraz nie ulegają korozji, w przeciwieostwie do metali. Z
powodzeniem zastępują tradycyjne materiały typu drewno, metal, ceramika. Powstają też nowe
tworzywa, nie mające swojego odpowiednika w przyrodzie. Sprawia to, że są coraz szerzej
wykorzystywane. Polimery syntetyczne otrzymuje się w wyniku łaocuchowych lub sekwencyjnych
reakcji polimeryzacji ze związków posiadających minimum dwie grupy funkcyjne zwanych

monomerami

.

Dla polimerów podaje się tzw. stopieo polimeryzacji. Jest to wielkośd statystyczna

określającą ilośd merów przypadających na jedną cząsteczkę

275)rodzaje polimerów

Poza podziałem na polimery naturalne i syntetyczne mamy jeszcze:

Podział w zależności od rodzaju merów budujących cząsteczkę danego polimeru. Zgodnie z tą
klasyfikacją wyróżnia się homopolimery i kopolimery. Homopolimerami nazywa się polimery złożone
jednakowych merów, czyli monomerów. Natomiast kopolimery zbudowane są więcej niż jednego
rodzaju merów.

Podział polimerów ze względu na kształt i strukturę tych cząsteczek. Zgodnie z nim wyróżnia się
cztery typy polimerów:

- polimery liniowe (inaczej: łaocuchowe) - mery ułożone w długi łaocuch.

- polimery rozgałęzione - występują boczne łaocuchy odgałęziające się od łaocucha głównego.

- polimery usieciowione - ich cząsteczki tworzą sied przestrzenną. Np. żywice poliestrowe, żywice
fenolowo – formaldehydowe

-polimery drabinkowy - są to polimery, w których występują dwa równoległe łaocuchy główne
połączone od czasu do czasu, krótkimi, bocznymi łaocuchami

- polimer cykliczny - stosunkowo rzadko spotykany - w którym zamiast liniowych cząsteczek
występują ogromne cząsteczki cykliczne

A jeśli ktoś, jest podobnie jak ja zaciekawiony tym tematem, to wikipedia rozróżnia jeszcze dwa
podziały które wygląda na to że są coś jakby „niestandardowe”. Zachęcam do nauki - ja już umiem i
śpię spokojnie. Oto one:

Podział ze względu na budowę:

poliolefina - są to polimery zawierające tylko węgiel i wodór, w których występują długie łaocuchy
węglowe -C-C-C-. Do najbardziej znanych przykładów zaliczają się polietylen, polipropylen i polistyren

polimer winylowy - są to polimery otrzymywane w wyniku rozerwania wiązao C=C występujących w
monomerach, na skutek czego powstają długie łaocuchy węglowe. Formalnie rzecz biorąc większośd
poliolefin również należy do polimerów winylowych, ale zazwyczaj rozumie się pod tą nazwą takie
polimery jak poliakrylan, polimetakrylan, polichlorek winylu itp., a więc zawierające oprócz węgla i
wodoru także inne atomy.

polieter - są to polimery, w których w głównych łaocuchach występują wiązania eterowe, najbardziej
znanym przedstawicielem jest poli(tlenek etylenu)

poliamidy - są to polimery w których występuje wiązanie amidowe (-NH-C(O)-)

poliuretany - są to polimery, w których występuje wiązanie uretanowe (-NH-C(O)-O-)

poliestry - są to polimery, w których w głównych łaocuchach występuje wiązanie estrowe (-C(O)-O-)

poliwęglany - są to polimery, w których występuje wiązanie węglanowe (-O-C(O)-O-)

polimer nieorganiczny - są to polimery, w których w głównych łaocuchach nie występują atomy
węgla, takie jak polisiloksan, polifosfazen, polisiarczek i wiele innych.

polipeptydy, poli(węglowodany), kwasy nukleinowe - to wszystko są biopolimery.

Podział ze względu na taktycznośd:

polimer izotaktyczny - grupy boczne wyłącznie po jednej stronie łaocucha

polimer syndiotaktyczny - grupy boczne naprzemiennie po obu stronach łaocucha

polimer ataktyczny - losowe położenie grup bocznych

276)który z polimerów ma najmniejsze prawdopod. tworzenia struktury krystal.

Czynniki sprzyjające małej zdolności krystalizacyjnej polimerów:

- duża ilośd rozgałęzieo

- długi łaocuch (duży średni ciężar cząsteczkowy),

- mała polarnośd mikrocząsteczki, z dużymi grupami bocznymi (np. PVC, teflon),

- syndiotaktyczna lub ataktyczna (te nie krystalizują w ogóle, np. polipropylen) konfiguracja
łaocuchowa

-polimery które chłodzone były szybko

277)kompozyty

Kompozyt – materiał niejednorodny, wytworzony przez połączenie w pojedynczą strukturę
składników o zupełnie różnych właściwościach, w którym po połączeniu uzupełniają się one
wzajemnie, dają materiał złożony (kompozyt) o dodatkowych i/lub znacznie lepszych właściwościach
niż każdy ze składników oddzielnie lub ich mieszanina. W najprostszym wypadku kompozyt składa się
z dwóch składników, z których jeden na ogół o większym udziale objętościowym pełni rolę osnowy,
drugi zaś zbrojenia wzmacniającego tę osnowę. Elementy wzmacniające mogą byd zawarte w
osnowie pod postacią cząstek (mniej wiecej regularny kształt) lub włókien, rozmieszczonych w
osnowie regularnie lub przypadkowo.

278)czynniki wpływające na niskie wykorzystywanie kompozytów mimo ich
dobrych wł.

-Wysoka cena

-Trudna technologia wytwarzania

-Trudne przetwórstwo. Kompozytów nie można łatwo skrawad i nawiercad

-Kompozytów nie można zgrzewad ani spawad, łączenie elementów jest bardzo trudne.

Przykład: Od wielu lat nie można opracowad przemysłowej metody wytwarzania kompozytowych
karoserii samochodowych. Mimo, że kompozyty wykazują odpowiednie parametry
wytrzymałościowe i są lekkie. Problemem jest łączenie elementów karoserii.

–Trudna naprawa - metalowe części można spawad. Dzięki plastyczności metalu można przywracad
im pierwotny kształt itp. Naprawa elementów kompozytowych jest w zasadzie niemożliwa.

–Ciągliwośd/kruchośd - Kompozyty mają znikomą ciągliwośd i są zwykle kruche.

279)przykłady osnowy kompozytów

Metalowe -
-stopy aluminium (mała gęstośd, dobra odpornośd na korozję, dobra przewodnośd cieplna i
elektryczna)
-Stopy magnezu (Mg) (jeszcze mniejsza gęstośd, niestety również mniejsza odpornośd na korozję)
-Stopy Ti
-tzw. Intermetaliki, np. NiAl (najlepsze na elementy przeznaczone do pracy w podw. temperaturze)

Ceramiczne -
-Al2O3 (tlenek glinu, najpopularniejsza osnowa ceramiczna)
- szkło LAS
-węgiel CBFC (świetne właśc. termoizolacyjne)

Poliestrowe-
-żywica poliestrowa
-żywica epoksydowa

280)przykłady włókien kompozytów

NIEORGANICZNE:

-Włókna szklane:

włókna szklane grube (tzw. wata szklana lub wełna szklana) są włóknami nieciągłymi, o średnicy 5–30
µm; stosowane głównie jako izolacja cieplna, akustyczna, przeciw wilgoci.

włókna szklane ciągłe, o średnicy 3–13 µm są stosowane w postaci przędzy, wyrobów tkanych i
dzianych oraz rowingu (zespół pasm włókien szklanych złączonych ze sobą bez skrętu) jako materiał
izolacyjny w elektrotechnice, do wyrobu filców, tkanin dekoracyjnych, do wzmacniania tworzyw
sztucznych, do zbrojenia betonu.

włókna supercienkie o średnicy 1–3 µm są stosowane do wyrobu dobrych izolacji akustycznych i
cieplnych

-Włókna na bazie Al2O3:

Przeznaczone przede wszystkim do wzmacniania kompozytów o osnowie metalowej, przeznaczonych
do pracy w wysokiej temperaturze (np. elementy wysokoobciążonych silników spalinowych, również
w konstrukcjach lotniczych niewykrywalnych przez radary.

-Włókna borowe:

Grube, wysoki moduł sprężystości, wysoka cena.

-Włókna węglowe:

Dzielą się na włókna węglowe(HT) oraz grafitowe(HM). Te pierwsze cechują się większą
wytrzymałością, drugie posiadają większy moduł sprężystości. Ich wysoce zorganizowana struktura
nadaje im dużą wytrzymałośd mechaniczną, a fakt, że składają się prawie wyłącznie z grafitu,
powoduje, że są one nietopliwe i odporne chemicznie. Włókna te są stosowane jako materiał
konstrukcyjny w wielu laminatach. Dodatek włókien węglowych powoduje też wzmocnienie żagli
jachtowych oraz powoduje polepszenie właściwości materiału z którego wykonywane są namioty.
Włókno węglowe stosowane jest coraz częściej w przemyśle jako zbrojenie laminatów opartych na
żywicach epoksydowych wysokiej jakości. Stosowane jest szczególnie tam gdzie wymagana jest
wysoka wytrzymałośd produktu w połączeniu z małym ciężarem.

-Włókna krzemowe:

Stosowane najczęściej jako zbrojenie kompozytów o osnowie ceramicznej i metalowej. Odporne na
wysokie temperatury.

ORGANICZNE: (To chyba mało istotne na egzamin…)

Włókna organiczne, takie jak słoma, bawełna, juta i sizal wykorzystywane są do zbrojenia
kompozytów od dawna. Zakres ich stosowania był jednak bardzo ograniczony ze względu na
bardzo niskie parametry mechaniczne. Dopiero pojawienie się włókien aramidowych
spowodowało ich szerokie wykorzystywanie w produkcji lotniczej, samochodowej, a przede
wszystkim sprzętu sportowego (narty, łodzie wyczynowe, sprzęt golfowy). Nazwy handlowe
tych włókien to Nomex, Kevlar, Kevlar 29 i Kevlar 49. Włókna aramidowe są generalnie
rzecz biorąc najlepsze pod względem własności mechanicznych, ale jednocześnie najdroższe.
Z tego powodu są one często używane łącznie z włóknami grafitowymi lub szklanymi typu E,
tak, aby uzyskad kompromis między parametrami mechanicznymi i rozsądną ceną.