materialoznastwo id 285886 Nieznany

Wersja 3.4.2002

Bolesław Jurkowski, Barbara Jurkowska

Materiałoznawstwo

Pytania kontrolne z komentarzami

Poznań 2002

Przedmowa

Skrypt zawiera 168 pytań ułożonych w przypadkowej kolejności. Każdemu z nich towarzyszą

4 warianty odpowiedzi i komentarze do nich. Obejmuje to w zasadzie zakres wiedzy odpowiadający

prowadzonym przez nas zajęciom z materiałoznawstwa na kierunku inżynierskim w dziedzinie

Zarządzania. Jest to materiał pomocniczy w stosunku do obszernej literatury naukowej z dyscyplin

wchodzących w skład tego przedmiotu (metaloznawstwo, nauka o polimerach, nauka o materiałach

ceramicznych, nauka o kompozytach itd.). Ten skrypt ma ułatwić studentom opanowanie

podstawowych informacji praktycznych z tego zakresu i nauczyć porównywania niektórych

właściwości mechanicznych materiałów wynikających z ich budowy chemicznej i struktury.

Taki układ tekstu wynika z faktu, że w niedalekiej przyszłości mamy zamiar, na podstawie

tego skryptu, opracować program do komputerowego wspomagania nauczania materiałoznawstwa.

Wtedy prawdopodobnie okno dialogowe będzie wyglądało jak następuje:

Okno I: Pytanie 1: Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na

podeszwy półbutów męskich?

(a) Wytrzymałość ( )

(b) Twardość

( )

(c) Kolor

( )

(d) Współczynnik tarcia ( )

Zadanie: wybierz odpowiedź twoim zdaniem prawidłową.

Okno II: Jeśli student wybierze odpowiedź (a) to na ekranie będzie widoczne:

Pytanie: Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na podeszwy

półbutów męskich?

(a) Wytrzymałość ( )

Komentarz: Nie, bo półbuty nie powinny być używane do gry w piłkę nożną czy do chodzenia po

skałach, kiedy wytrzymałość jest bardzo ważna. Tym niemniej każde buty powinny charakteryzować

się określonym, zależnym od przeznaczenia, poziomem wytrzymałości oraz trwałością zmęczeniową.

Po 10 sekundach ukaże się okno III.

Okno III: Jest to odpowiedź nieprawidłowa. Wybierz inną.

Po kolejnych 10 sekundach ukaże się tekst taki jak w oknie I. Cykl ten będzie się powtarzał tak długo,

aż student wybierze odpowiedź prawidłową. Wtedy komputer przejdzie do pytania następnego i

proces będzie się powtarzał. Podczas powtórnego uruchomienia komputera przez tego samego

użytkownika komputer zacznie stawiać tylko te pytania, na które poprzednio (za pierwszym razem)

nie udzielono poprawnej odpowiedzi, a następnie postawi kolejne pytania z niniejszego skryptu.

Skrypt jest podzielony na dwie części. W pierwszej z nich jest 100 pytań, każde z 4

odpowiedziami, z których tylko jedna jest prawidłowa. Ta część ma głównie pomóc sprawdzić

poziom wiedzy o właściwościach różnych materiałów. W części drugiej jest 68 pytań, na które można

dać więcej niż jedną prawidłową odpowiedź. Ta część ma stymulować rozumienie wieloaspektowości

otaczającej nas rzeczywistości.

Zdajemy sobie sprawę, że pomimo naszych starań fragmenty tekstu mogą być trudno

zrozumiałe dla studenta. Mogą one zawierać też niejednoznaczne, a czasem niekompletne informacje.

Dlatego będziemy wdzięczni za sugestie poprawek i uzupełnień, które wykorzystamy podczas

opracowania programu komputerowego. Nasz adres:

Boleslaw.Jurkowski@put.poznan.pl

Niniejszym chcielibyśmy wyrazić podziękowanie naszym wielu kolegom i współpracownikom

za uwagi krytyczne, które wykorzystaliśmy podczas pracy nad tym tekstem.

Jurkowski,

Jurkowska

Poznań, 2002

Wybrane definicje

Anizotropia jest cechą ośrodka (ciała), polegającą na zależności niektórych jego właściwości

(mechanicznych, elektrycznych, optycznych) od kierunku, w którym tę właściwość się bada. Ciała

wykazujące anizotropię jednych właściwości, np. sprężystych, mogą nie wykazywać anizotropii

innych właściwości, np. optycznych.

Gęstość jest stosunkiem masy materiału do jego objętości i ma ona miano kg/m

Granica plastyczności wyznaczana jest przez charakterystyczną siłę na wykresie rozciągania,

wywołującą początek znacznych odkształceń trwałych, co można jednoznacznie wyznaczyć dla stali

niskowęglowych, dla których występuje górna i dolna granica plastyczności. Dla innych metali

wyznacza się umowną granicę plastyczności, która odpowiada umownemu odchyleniu przebiegu

krzywej rzeczywistej rozciągania od prostoliniowości. Wartość granicy plastyczności jest ilorazem

charakterystycznej siły i powierzchni przekroju początkowego próbki. Ma ona miano Pa – skrót od

Pascal.

Hartowanie stali jest procesem, podczas którego jest ona nagrzewana do odpowiednio

wysokiej temperatury, a potem szybko studzona, aby uzyskać drobnoziarnistą strukturę. Hartowanie

powoduje m.in. zwiększenie wytrzymałości stali, jej twardości i odporności na ścieranie, ale obniżenie

ciągliwości.

Histereza jest miarą pochłaniania energii zarówno mechanicznej jak i elektrycznej. Wyraża

się ją zwykle w procentach.

Materiały z gradientem właściwości charakteryzują się tym, że ich struktura fazowa lub

udział armatury wzmacniającej (włókien, prętów lub cząstek) zmienia się na przekroju, w wyniku

czego uzyskuje się odpowiednią zmianę właściwości.

Moduł sprężystości (zwany też modułem Younga) jest równy tangensowi kąta nachylenia

krzywej wydłużenia względnego próbki w funkcji naprężenia podczas rozciągania. Wyznacza się go z

prostoliniowego odcinka tej krzywej przed początkiem odkształcenia plastycznego. Ma on miano Pa.

Napięcie powierzchniowe charakteryzuje m.in. zdolność do rozpływania się cieczy po

powierzchni ciała stałego, a tym samym jego zwilżania. Zależy ono od temperatury oraz składu cieczy

i ma miano N/m (N skrót od Newton).

Naprężenie jest stosunkiem siły do przekroju poprzecznego. Ma ono miano Pa.

Odkształcenie materiału ma kilka składowych. W materiałach metalowych odkształcenie

całkowite składa się z plastycznego i sprężystego. W polimerach występuje jeszcze odkształcenie

wysokoelastyczne, które w elastomerach osiąga czasem kilkaset procent.

Odpuszczanie (wyżarzanie odpuszczające) jest obróbką cieplną polegającą na nagrzaniu

przedmiotów stalowych uprzednio zahartowanych do określonej temperatury zależnej od pożądanego

efektu, wygrzaniu w tej temperaturze, a następnie ochłodzeniu. Obniża ono naprężenia wewnętrzne.

Pełzanie jest zjawiskiem powolnego plastycznego odkształcania się materiałów pod wpływem

długotrwałych obciążeń. Zachodzi ono szczególnie wyraźnie w podwyższonej temperaturze.

Plastyczność jest zdolnością ciał stałych do nieodwracalnej zmiany kształtu pod działaniem

zewnętrznej siły przykładanej w stosunkowo krótkim czasie.

Sieciowanie polimeru (w przypadku kauczuków zwane wulkanizacją) jest procesem

chemicznym, który powoduje powstawanie mostków pomiędzy sąsiednimi makrocząsteczkami.

Powoduje to przekształcenie materiału plastycznego w materiał sprężysty, tj. nie podlegający

odkształceniu plastycznemu pod działaniem naprężenia. W przypadku żywic towarzyszy temu

utwardzenie.

Sprężystość jest właściwością polegającą na zdolności odkształcanego ciała stałego do

powrotu do jego pierwotnej formy po zniknięciu sił powodujących odkształcenie.

Trwałość jest czasem lub ilością cykli naprężenia do zniszczenia materiału. Zależy ona m.in.

od przykładanego naprężenia, temperatury użytkowania (badania) oraz od korozyjności środowiska.

Twardość jest właściwością ciała stałego określaną za pomocą oporu, jaki ono stawia, gdy

wciska się w jego powierzchnię wgłębnik z bardzo twardego materiału z końcówką (zależnie od

właściwości badanego ciała i użytej metody) stożka, igły, piramidki lub kulki. Stosuje się dwie miary

twardości. W przypadku metali i polimerów termoplastycznych rejestruje się odkształcenie trwałe, tj.

plastyczne. Stosunek siły działającej na wgłębnik do powierzchni powstałego odcisku jest miarą

twardości (miano Pa). W przypadku elastomerów miarą twardości jest głębokość pogrążenia

wgłębnika w badaną próbkę wyrażona w jednostkach skali aparatu pomiarowego.

Udarność charakteryzuje odporność materiału na obciążenia dynamiczne. Mierzy się ją przy

pomocy młotów wahadłowych różnej konstrukcji. Miarą udarności jest ilość energii zużytej na

odkształcenie i zniszczenie próbki, może być ona odniesiona do jej początkowego przekroju. Dlatego

ma miano J (J skrót od Joul) lub J/m

Współczynnik tarcia jest to stosunek siły działającej stycznie do płaszczyzny (siły tarcia), po

której przesuwa się próbkę do siły normalnej, tj. dociskającej próbkę do tej płaszczyzny. Jest to

wielkość niemianowana.

Wytrzymałość dynamiczna na rozciąganie jest to stosunek siły dynamicznej powodującej

zniszczenie materiału do powierzchni początkowego przekroju poprzecznego próbki, czyli ma

wartość naprężenia (miano Pa). Jest to wielkość skorelowana z udarnością.

Wytrzymałość statyczna zwana wytrzymałością (bez przymiotnika) jest to stosunek siły

statycznej, która powoduje rozerwanie lub plastyczne odkształcenie próbki do powierzchni jej

początkowego przekroju poprzecznego i ma miano naprężenia (Pa). W przypadku włókien, nitek i

linek, dla których trudno wyznaczyć powierzchnię przekroju poprzecznego, pod wytrzymałością

rozumie się siłę zrywającą (miano N). W zależności od kierunku działania sił wyróżnia się

wytrzymałość na rozciąganie i ściskanie.

Zmęczenie materiału jest zjawiskiem polegającym na obniżaniu się jego wytrzymałości pod

wpływem długotrwałych obciążeń okresowo zmiennych, pomimo, że obciążenia te nie przekraczają

granicy plastyczności. Zmęczenie materiału jest spowodowane kumulowaniem defektów

strukturalnych w efekcie wielokrotnego przykładania obciążeń mechanicznych. Granicą zmęczenia,

zwaną również wytrzymałością zmęczeniową trwałą lub nieograniczoną, jest największa wartość

naprężenia zmiennego, która przy nieograniczonej liczbie cykli tego obciążenia nie powoduje

pęknięcia próbki.

ZĘŚĆ

Uwaga: Tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa

1. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na podeszwy półbutów?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, bo półbuty nie powinny być używane do gry w piłkę nożną czy do chodzenia po

skałach, kiedy wytrzymałość jest bardzo ważna. Tym niemniej każde buty powinny charakteryzować

się określonym, zależnym od przeznaczenia, poziomem wytrzymałości oraz trwałości zmęczeniowej.

(b) Twardość

( )

Komentarz: Nie, bo twardość podeszwy buta jest jej cechą drugorzędną, tylko pośrednio powiązaną z

modułem sprężystości (zwanym też modułem Younga) będącym miarą podatności na odkształcenia

(odwrotność sztywności), a ta cecha ma znaczenie np. podczas chodzenia po nawierzchniach

betonowych.

( )

Komentarz: Kolor jest cechą drugorzędną. Najważniejsze jest, aby but nie ślizgał się podczas

chodzenia po wilgotnych i oblodzonych nawierzchniach oraz nie przeciekał.

(d) Współczynnik tarcia

(X)

Komentarz: Tak. Dla człowieka najważniejszym jest zapewnienie bezpieczeństwa - w tym przypadku

chodzi o nie ślizganie się na mokrych nawierzchniach. W przypadku zbyt małego tarcia nie można w

ogóle chodzić. Współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się przesunięciu

względem podłoża.

2. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na zderzak samochodowy?

(a) Wytrzymałość statyczna ( )

Komentarz: Nie, bo zadaniem zderzaka jest pochłonięcie jak najwięcej energii podczas uderzenia

samochodu o przeszkodę. Standardowo wytrzymałość jest badana w warunkach statycznych, a

podczas wypadku drogowego zderzak obciążony jest dynamicznie. Wielkości te nie zawsze są

skorelowane, szczególnie wyraźnie widać tę różnicę w przypadku zeszklonych materiałów

amorficznych, np. szkła, które obciążone statycznie jest wytrzymałe, a obciążone dynamicznie jest

kruche i pęka przy małym obciążeniu. Istnienie tych powiązań lub nie istnienie zależy od składu

(szczególnie występowania różnorodnych modyfikatorów, m.in. włóknistych napełniaczy) i struktury

materiału (stopnia krystaliczności, wielkości ziaren itp.).

(b) Twardość ( )

Komentarz: Nie, bo twardość jest tylko pośrednio powiązana z wytrzymałością statyczną, a często nie

jest skorelowana z wytrzymałością dynamiczną i udarnością.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zderzak powinien charakteryzować się odpornością na

obciążenia dynamiczne, w tym pochłonąć maksymalną ilość energii podczas wypadku drogowego, a to

oznacza, że powinien charakteryzować się maksymalną udarnością. Mierzy się ją przy pomocy młotów

wahadłowych różnej konstrukcji. Miarą udarności jest ilość energii zużytej na odkształcenie i

zniszczenie próbki; może być ona odniesiona do jej początkowego przekroju.

(d) Możliwość lakierowania na kolor karoserii

( )

Komentarz: Nie, bo ta cecha nie decyduje o przydatności zderzaka, chociaż nie jest bez znaczenia, bo

barwione na kolor karoserii i gładkie części nadwozia samochodu ładniej wyglądają i mniej brudzą

się.

3. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na konstrukcję nośną

krzesła?

(a) Wytrzymałość

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż krzesło jest użytkowane nie zawsze na równym podłożu

oraz używane także przez osoby o znacznym ciężarze, a wtedy wytrzymałość będzie decydowała o jego

użyteczności. Nie celowe jest jednak dążenie do ekstremalnie dużej wytrzymałości, bo zwiększa to

koszt wykonania, a nie jest konieczne dla zapewnienie odpowiedniej trwałości.

(b) Przewodność ciepła

( )

Komentarz: Nie, bo przewodność ciepła jest właściwością mniej ważną od cech zasadniczych, z

których najważniejszą jest wytrzymałość na poziomie zapewniającym bezpieczne użytkowanie.

( )

Komentarz: Nie, bo estetyka wykonania i inne cechy wyglądu są ważne, ale dopiero jako

uzupełniające do cech zasadniczych, decydujących o możliwości użytkowania, z których najważniejszą

jest wytrzymałość na poziomie zapewniającym bezpieczne użytkowanie. Pamiętać jednak należy, że od

estetyki wykonania zależy czy potencjalny klient zainteresuje się tym krzesłem. Dlatego w każdym

przypadku musi być ono estetycznie wykonane.

(d) Współczynnik tarcia

( )

Komentarz: Nie, bo dla krzesła to jest cecha drugorzędna, gdyż o tym czy człowiek ewentualnie zsunie

się z krzesła podczas siedzenia decydują jego cechy ergonomiczne, a tarcie ma dużo mniejsze

znaczenie.

4. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

dla materiałów stosowanych w samolotach

pasażerskich?

(a)

Trudnozapalność oraz samogaśnięcie

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż pożar w samolocie trudno ugasić i niemożliwa jest

ewakuacja pasażerów przed wylądowaniem, co eliminuje stosowanie palnych materiałów w

samolotach pasażerskich. Odpowiednia wytrzymałość przy najniższym ciężarze użytych materiałów

konstrukcyjnych, która musi być zapewniona, jest cechą tak oczywistą, że dobieramy te z materiałów,

które charakteryzują się trudnozapalnością oraz samogaśnięciem.

(b)

Przewodność elektryczna

( )

Komentarz: Nie jest konieczne zapewnienie dużej przewodności elektrycznej wszystkich użytych

materiałów za wyjątkiem tych, które tworzą warstwę zewnętrzną samolotu. Wynika to z faktu, że

zapewnienie dobrej powierzchniowej przewodności elektrycznej ułatwia spływanie ładunków

elektrycznych powstających w efekcie tarcia powierzchni zewnętrznej samolotu o powietrze.

(c)

Nasiąkliwość wody

( )

Komentarz: Nie, bo wszystkie elementy samolotu muszą być jak najlżejsze i dlatego do jego budowy

stosuje się materiały o małej tendencji do nasiąkania wodą, która powoduje wzrost ciężaru.

(d)

Tłumienie dźwięków

( )

Komentarz: Nie, bo tutaj jest to cecha drugiego poziomu ważności. Do najważniejszych należą

trudnozapalność i wytrzymałość oraz gęstość. Dopiero materiały spełniające wymagania w tym

zakresie ocenia się pod kątem m.in. tłumienia dźwięków, izolacyjności cieplnej i elektrycznej.

5. Jaki materiał nadaje się na wannę galwaniczną do elektrolitycznego nanoszenia metalu na metal

(środowisko silnie kwaśne)?

(a) Beton

( )

Komentarz: Nie, bo beton ulega korozji pod działaniem kwasów.

(b) Stal konstrukcyjna

( )

Komentarz: Nie, bo stal konstrukcyjna ulega korozji w środowisku kwaśnym. Widocznym efektem tego

zjawiska jest korodowanie mostów stalowych i karoserii samochodowych. Aby przeciwdziałać korozji,

wyroby stalowe pokrywa się wielowarstwowymi powłokami antykorozyjnymi.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż polichlorek winylu (PVC) jest materiałem bardzo

odpornym na działanie kwasów oraz łatwo spawalnym i jednocześnie tanim. Jednak jego wadą jest

mała wytrzymałość, co powoduje konieczność obudowania takiej wanny skorupą stalową lub

betonową.

(d) Żeliwo

( )

Komentarz: Nie, bo żeliwo jest średnio odporne na działanie kwasów.

6. Co to jest hartowanie stali?

(a) Nagrzewanie a potem szybkie studzenie, aby uzyskać drobnoziarnistą strukturę

(X)

Komentarz: Tak, powoduje ono m.in. zwiększenie wytrzymałości stali, jej twardości i odporności na

ścieranie, ale obniża jej ciągliwość.

(b) Nagrzewanie a potem wolne chłodzenie, aby zmniejszyć naprężenia wewnętrzne

( )

Komentarz: Nie. Taki proces, zwany odpuszczaniem (wyżarzaniem odpuszczającym) jest obróbką

cieplną polegającą na nagrzaniu przedmiotów stalowych uprzednio zahartowanych do określonej

temperatury zależnej od pożądanego efektu, wygrzaniu w tej temperaturze, a następnie ochłodzeniu.

Obniża on naprężenia wewnętrzne, co stabilizuje rozmiary wyrobów stalowych w czasie, ale obniża

wytrzymałość, gdyż kryształy (ziarno) w stali zwiększają swe rozmiary, co zwiększa koncentrację

naprężeń na granicy faz.

( )

Komentarz: Nie. Taki proces uniemożliwia krystalizację stali. Dlatego materiał ma zupełnie inne

właściwości niż typowa stal będąca materiałem prawie krystalicznym.

(d) Bardzo długie nagrzewanie w temperaturze powyżej 800°C

( )

Komentarz: Nie. Taki proces powoduje znaczny wzrost ziaren i odwęglanie stali (utlenianie węgla do

, który to gaz ulatnia się), co z kolei obniża wytrzymałość i twardość, ale zwiększa ciągliwość

stali.

7. Co to jest brąz?

(a) Stop żelaza z aluminium ( )

Komentarz: Nie. Taki stop nie ma praktycznego znaczenia w technice.

(b) Stop miedzi i cyny

(X)

Komentarz: Tak. Brąz jest zazwyczaj stopem miedzi z 9-11% cyny. Może on zawierać też różnorodne

modyfikatory (dodatki stopowe) poprawiające określone jego właściwości użytkowe. Brąz berylowy

stosowany jest m.in. na panewki łożysk ślizgowych. Z brązu łatwo odlewa się złożone kształty, np.

rzeźby i dzwony. Odmianami tego materiału są brązy cynowo-cynkowe, ołowiowe i krzemowe. Te dwa

ostatnie nie zawierają cyny.

( )

Komentarz: Nie, to jest mosiądz. Łatwo z niego odlewa się złożone kształty. Stosuje się go

powszechnie na armaturę do instalacji centralnego ogrzewania, gdyż nie powoduje korozji

elektrolitycznej w kontakcie z miedzią używaną na rury, a ma większą od miedzi wytrzymałość.

(d) Stop aluminium i cynku ( )

Komentarz: Nie, ten stop nazywa się cynkalem. Łatwo z niego odlewa się złożone kształty, np. figurek.

Pod nazwą cynkal występuje też jedna z odmian farb antykorozyjnych nakładanych na stal, cynk oraz

rdzę.

8. Co to jest laminat?

(a) Materiał warstwowy

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Taki materiał będący jedną z odmian kompozytu może

zawierać żywicę jako lepiszcze oraz warstwę nośną (warstwy nośne) w różnej postaci (papier, maty z

włókien, siatki metalowe lub polimerowe, tkaniny, rzadziej włókna cięte). Ułożenie warstwowe

składników umożliwia uzyskanie kontrolowanego gradientu składu i anizotropii właściwości.

(b) Materiał uzyskiwany przez stopienie kilku składników ( )

Komentarz: Nie, taki materiał nazywa się stopem. Stosowane materiały metalowe zazwyczaj są

stopami.

( )

Komentarz: Nie, laminaty, co prawda mogą zawierać warstwy lub strefy spienione, ale istotą laminatu

jest warstwowe ułożenie składników.

(d) Materiał zawierający napełniacze niewłókniste ( )

Komentarz: Nie, taki materiał jest jedną z odmian kompozytu. Aby był laminatem składniki powinny

być ułożone warstwowo.

9. Z jakiego materiału najlepiej zrobić morską łódź ratunkową?

(a) Z blachy stalowej ( )

Komentarz: Nie, taka łódź będzie, co prawda wytrzymała, ale łatwo koroduje w słonej wodzie, co

wymaga stałej konserwacji, bez której wykluczone jest jej długotrwałe użytkowanie.

(b) Z drewna

( )

Komentarz: Nie, taka łódź będzie średnio wytrzymała, ale łatwo butwieje w słonej wodzie, co wymaga

stałej konserwacji, bez której wykluczone jest jej długotrwałe użytkowanie.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Włókna z kevlaru (aromatycznego poliamidu) nadają

laminatowi dużą odporność na uderzenia, co może decydować o przeżyciu ludzi. Taki laminat jest też

odporny na korozję, co zapewnia łodzi długotrwałe użytkowanie przy małych nakładach na

konserwację. To jest jednak rozwiązanie kosztowne.

(d) Z blachy aluminiowej

( )

Komentarz: Nie, taka łódź będzie wytrzymała i lekka, ale stosunkowo łatwo koroduje w słonej wodzie,

co wymaga stałej konserwacji, bez której wykluczone jest jej długotrwałe użytkowanie.

10. Do jakiej temperatury mogą pracować (być pod obciążeniem) powszechnie stosowane

termoplastyczne tworzywa sztuczne?

(a) do 80°C (X)

Komentarz: Tak, gdyż przy wyższych temperaturach będą one silnie odkształcać się pod obciążeniem

(nastąpi pełzanie materiału). Pełzanie jest zjawiskiem powolnego plastycznego odkształcania się

materiałów pod wpływem długotrwałych obciążeń, zachodzące szczególnie wyraźnie w podwyższonej

temperaturze.

(b) do 200°C ( )

Komentarz: Nie, gdyż przy temperaturach wyższych niż 80

C większość polimerów powszechnego

użytku o budowie liniowej mięknie, a przy dalszym podwyższaniu ulegają one coraz bardziej

intensywnej degradacji, tj. rozpadowi na produkty o mniejszym ciężarze cząsteczkowym, co jest miarą

ich starzenia. Mogą zachodzić wtedy także niekorzystne procesy sieciowania starzeniowego.

Komentarz: Nie, gdyż przy temperaturze powyżej 200

C większość polimerów powszechnego użytku

ulega coraz bardziej intensywnej degradacji.

(d) do 800°C ( )

Komentarz: Nie, gdyż przy temperaturach wyższych niż 500

C większość polimerów pali się.

11. Czego miarą jest napięcie powierzchniowe?

(a) Zdolności do zwilżania (X)

Komentarz: Tak, czyli zdolności do rozpływania się cieczy na powierzchni ciała stałego, co jest

pierwszym etapem nieodzownym do uzyskania dobrego i równomiernego kontaktu między nimi.

Decyduje to m.in. o jakości sklejenia czy też trwałości połączenia lakieru oraz kleju z podłożem.

(b)

Wytrzymałości powierzchniowa ( )

Komentarz: Nie. Taka wytrzymałość nie istnieje.

(c)

Siły przeciwstawiającej się przesunięciu ( )

Komentarz: Nie, bo to współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się

przesunięciu, a nie napięcie powierzchniowe, chociaż wielkości to w przypadku zwilżonych

powierzchni są ze sobą związane.

(d) Lokalnego odkształcenia ( )

Komentarz: Nie, bo miarą lokalnego odkształcenia materiału pod działaniem nacisku na jego

powierzchnię, a wywieranego przez inne bardzo twarde ciało w postaci (zależnie od właściwości

badanego materiału i użytej metody) stożka, igły, piramidki lub kulki jest twardość.

12. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na tkaninę

spadochronową?

(a) Wytrzymałość dynamiczna

(X)

Komentarz: Tak, gdyż podczas wypełniania powietrzem czaszy spadochronu następuje silne uderzenie

rozciągające tkaninę. Dlatego na spadochrony często stosuje się włókna z różnych poliamidów (nylon,

stilon, kevlar), które charakteryzują się dużą wytrzymałością dynamiczną.

(b) Twardość ( )

Komentarz: Nie, bo twardość jest drugorzędną cechą surowca użytego do wytworzenia włókien.

Komentarz: Nie, bo podczas wypełniania powietrzem czaszy spadochronu następuje silne uderzenie

rozciągające tkaninę. Wytrzymałość statyczna i dynamiczna nie zawsze są skorelowane, dlatego w

oparciu o wyniki badań statycznych nie wolno wnioskować o zachowaniu się w eksploatacji materiału

obciążanego dynamicznie. Szczególnie wyraźnie widać tę różnicę w przypadku zeszklonych

materiałów amorficznych, np. szkła, które obciążone statycznie jest wytrzymałe a obciążone

dynamicznie jest kruche i pęka przy małym obciążeniu.

(d) Przewodność elektryczna ( )

Komentarz: Nie, bo przewodność elektryczna nie jest istotna dla tkaniny spadochronowej.

13. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na szybę oddzielającą

kasjera od klienta?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, bo kasjera trzeba chronić przed uderzeniem np. pocisku pistoletowego lub innego

przedmiotu, a miarą odporności na uderzenia sąt udarność i wytrzymałość dynamiczna. Właściwości

te nie muszą być skorelowane z wytrzymałością standardowo oznaczaną w warunkach statycznych.

(b) Odporność na starzenie ( )

Komentarz: Nie, bo ta cecha informuje o skutkach działania czynników agresywnych na materiał

(m.in. tlenu i kwasów), których działanie przyspieszane jest przez naprężenie i ciepło. Skutkiem

starzenia jest m.in. obniżenie właściwości wytrzymałościowych materiału. Odporność na starzenie nie

jest skorelowana z odpornością na uderzenia.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas napadu powinna ona chronić kasjera przed

potencjalnym uderzeniem go lub przestrzeleniem szyby przez napastnika, a pośrednią miarą

wytrzymałości dynamicznej jest udarność.

(d) Przezroczystość ( )

Komentarz: Nie, bo przezroczystość jest oczywistym wymogiem każdej szyby, także tej zamontowanej

pomiędzy kasjerem a potencjalnym napastnikiem. Przezroczystość nie jest skorelowana z odpornością

na uderzenia, która musi być znaczna w przypadku szyby oddzielającej kasjera od osób stojących

przed kasą.

14. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na podeszwę butów

biegacza wyczynowego?

(a) Odporność na wielokrotne zginanie

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa gdyż podczas biegu podeszwa jest wielokrotnie silnie

zginana. Wtedy zachodzą procesy zmęczeniowe, które stopniowo obniżają wytrzymałość materiału.

(b) Twardość ( )

Komentarz: Nie, bo twardość jest tylko pośrednio powiązana z wytrzymałością statyczną (i to nie

zawsze), a często nie jest skorelowana z wytrzymałością dynamiczną, udarnością i odpornością na

wielokrotne zginanie. Istnienie tych powiązań lub ich nie istnienie zależy od składu (szczególnie od

użycia różnorodnych modyfikatorów, m.in. włóknistych napełniaczy) i struktury materiału (stopnia

krystaliczności, wielkości ziaren itp.) oraz zastosowanej metody badania twardości.

( )

Komentarz: Nie, kolor jest jedną z cech dotyczących estetyki wyrobu, a estetyka wykonania podeszwy

buta nie musi być wysoka.

(d) Przewodność elektryczna ( )

Komentarz: Nie, w tym przypadku przewodność elektryczna nie ma żadnego znaczenia. Zapewnienie

minimum przewodności ma znaczenie w przypadku butów dla elektryków.

15. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na obudowę komputera?

(a) Możliwość recyklingu

( )

Komentarz: Nie, bo masa tej obudowy jest nieduża, dlatego obciążenie środowiska jest nieznaczne.

Pamiętać należy, że obudowy te zwykle wykonuje się z termoplastycznych tworzyw sztucznych lub z

metalu. Obie te grupy materiałów łatwo można stopić i przerobić (często przez zmieszanie z innymi

materiałami) na użyteczne wyroby.

(b) Udarność (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż komputer nie powinien ulec uszkodzeniu podczas

przypadkowego uderzenia np. w czasie transportu lub sprzątania.

Komentarz: Nie, bo w tym przypadku to jest cecha ważna, ale drugorzędna. Ważniejsza jest udarność.

(d) Odporność na starzenie ( )

Komentarz: Nie, bo ta cecha w przypadku obudowy komputerów prawie nie ma znaczenia. Ze względu

na szybki postęp techniczny komputery użytkuje się tylko parę lat, a taki czas eksploatacji wytrzyma

każde tworzywo.

16. Jaki materiał nadaje się na rurociągi w instalacji chemicznej (środowisko kwaśne)?

(a) Beton

( )

Komentarz: Nie, bo beton ulega korozji pod działaniem kwasów. Widać to na ulicach, gdzie solenie

chodników powoduje ich powierzchniowe niszczenie.

(b) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo stal konstrukcyjna ulega korozji pod działaniem kwasów. Widocznym efektem tego

zjawiska jest korodowanie rurociągów, mostów stalowych i karoserii samochodowych. Aby

ograniczyć korozję (I) stal pokrywa się wielowarstwowymi powłokami antykorozyjnymi, co nie zawsze

jest wystarczająco skuteczne, jeśli środowisko jest silnie agresywne lub (II) stosuje stale stopowe (tj.

zawierająca dodatki stopowe np. chrom, mangan, kobalt).

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż polietylen (PE) jest tanim materiałem, odpornym na

działanie chemikaliów. Jego skłonność do ograniczonego pełzania pod obciążeniem występującym w

warunkach normalnej eksploatacji, co różni go od PVC, umożliwia kompensowanie niedokładności

montażu.

(d) Lignofol ( )

Komentarz: Nie, bo drewno będące głównym składnikiem lignofolu jest średnio odporne na działanie

kwasów oraz pęcznieje w wodzie. To pęcznienie powoduje, że kwas przenika w coraz to głębsze

warstwy drewna i zaczyna je uszkadzać.

17. Co to jest stal?

(a) Stop żelaza z aluminium ( )

Komentarz: Nie, stal jest stopem żelaza i węgla. Stop żelaza z aluminium nie ma znaczenia w praktyce

inżynierskiej, gdyż ma niski poziom właściwości użytkowych.

(b) Stop miedzi i cyny

( )

Komentarz: Nie, taki stop nazywa się brązem.

( )

Komentarz: Nie, taki stop nazywa się żeliwem.

(d) Stop żelaza i węgla (poniżej 2%) (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Stal może zawierać też modyfikatory (dodatki stopowe, np.

krzem ułatwiający odlewanie cienkich ścianek czy chrom zwiększający odporność na działanie

kwasów a także nikiel, mangan, wolfram, kobalt), które poprawiają określone jej właściwości

użytkowe. Takie stale nazywamy stopowymi.

18. Jakie zmiany powoduje hartowanie stali?

(a) Zwiększenie wydłużenia przy zerwaniu ( )

Komentarz: Nie, nagrzewanie a potem szybkie studzenie stali nadaje jej drobnoziarnistą strukturę

krystaliczną, co powoduje m.in. zwiększenie wytrzymałości i odporności na ścieranie oraz zmniejsza

wydłużenie przy zerwaniu.

(b) Zwiększenie wytrzymałości (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, to jest najważniejszy obok wzrostu twardości efekt

hartowania. Proces ten zmniejsza rozmiary ziaren i zmniejsza ich rozrzut poprawiający rozkład

naprężeń między nimi, co decyduje o właściwościach wytrzymałościowych stali.

( )

Komentarz: Nie, jest akurat na odwrót. Proces ten zmniejsza rozmiary ziaren i ujednorodnia ich

rozmiary, co poprawia rozkład naprężeń miedzy nimi, a skutkiem tego jest zwiększenie wytrzymałości.

(d) Poprawę właściwości ślizgowych

( )

Komentarz: Nie, hartowanie zmniejsza wprawdzie intensywność ścierania stali, ale to nie jest

równoznaczne ze zmniejszeniem współczynnika tarcia, szczególnie w początkowym okresie

użytkowania wyrobów. Podczas dłuższej eksploatacji, gdy powierzchnia wyrobu ulega zużyciu to

współczynnik tarcia wzrasta. Proces ten zachodzi jednak wolniej niż w przypadku stali nie

hartowanej, ale to nie jest najważniejsza cecha osiągnięta w wyniku hartowania.

19. Co to jest kompozyt?

(a) Materiał składający się z kilku materiałów zespolonych siłami fizycznymi i/lub

chemicznymi (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, to jest definicja kompozytu.

(b) Materiał zawierający kilka składników tworzących luźną mieszaninę ( )

Komentarz: Nie, taki materiał nie ma znaczenia w praktyce inżynierskiej.

( )

Komentarz: Nie, bowiem materiał spieniony jest jedną z odmian materiału gdzie napełniaczem jest

niezwiązany z nim gaz.

(d) Materiał zawierający tylko szkło i węgiel w postaci pierwiastka ( )

Komentarz: Nie, taki materiał nie ma znaczenia w praktyce inżynierskiej.

20. Z jakiego materiału najlepiej zrobić kajak?

(a) Z blachy stalowej ( )

Komentarz: Nie, bo będzie ciężki i będzie łatwo korodował.

(b) Z drewna (desek, sklejki) ( )

Komentarz: Nie, bo będzie ciężki i może pęcznieć w wodzie oraz nawet gnić, jeśli drewno nie będzie

skutecznie nasycane przeciwgnilnymi preparatami i nie będzie malowane wodoodpornymi lakierami.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż nie pęcznieje w wodzie, nie ulega butwieniu, jest

odporny na korozję i na uderzenia oraz jest lekki.

(d) Z blachy mosiężnej

( )

Komentarz: Nie, bo będzie ciężki i droższy od stalowego, chociaż bardziej od niego odporny na

korozję w kontakcie z wodą.

21. Do jakiej maksymalnej temperatury może długo pracować (być pod obciążeniem) drewno?

(a) do 60°C ( )

Komentarz: Nie, to jest znacznie zaniżona temperatura pracy drewna.

(b) do 200°C (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. To jest bezpieczna temperatura dla drewna, z którego do tej

temperatury mało intensywnie wydzielają się lotne związki chemiczne.

Komentarz: Nie, przy temperaturach znacznie powyżej 200

C z drewna zaczynają wydzielać się w

zauważalnej ilości lotne łatwopalne związki chemiczne, co może spowodować jego zapalenie.

(d) do 800°C ( )

Komentarz: Nie, w takiej temperaturze pracy drewno pali się.

22. Czego miarą jest wytrzymałość na rozciąganie?

(a) Statycznej siły odniesionej do pierwotnego przekroju poprzecznego, przy której badana

próbka pęka

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, to jest definicja wytrzymałości na rozciąganie. W mowie

potocznej często trwałość (czas do zerwania lub do zużycia) utożsamia się z wytrzymałością, co nie

jest prawidłowe.

(b)

Udarności ( )

Komentarz: Nie, udarność jest miarą odporności na uderzenia i pośrednio wytrzymałości

dynamicznej. Wytrzymałość dynamiczną ocenia się wartością siły przykładanej dynamicznie (tj. z dużą

prędkością), albo pośrednio ocenia energią zużytą dla dynamicznego zniszczenia próbki zwaną

udarnością.

(c)

Siły przeciwstawiającej się przesunięciu ( )

Komentarz: Nie, to jest siła tarcia.

(d) Lokalnego odkształcenia ( )

Komentarz: Nie, to jest twardość.

23. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na żagiel jachtu?

(a) Wytrzymałość

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż pracuje on pod zmiennym co do wartości obciążeniem

rozciągającym spowodowanym działaniem wiatru, co może rozerwać tkaninę nie wystarczająco

wytrzymałą.

(b) Przewodność elektryczna ( )

Komentarz: Nie, przewodność elektryczna jest dla żagla nieistotna.

Komentarz: Nie, zwykle dla żagla jachtu przezroczystość jest cechą drugorzędną. Jest ona jednak

istotna dla żagli do windsurfingu.

(d) Możliwość recyklingu

( )

Komentarz: Nie, bo masa spadochronu jest nieduża, co mało obciąża środowisko odpadami. Z drugiej

strony, na spadochrony stosuje się włókna syntetyczne, które są termoplastyczne, co umożliwia ich

stopienie w celu przerobu odpadów na użyteczne wyroby.

24. Która z wymienionych cech jest

najważniejsza

przy doborze materiału na siatkę ogrodzeniową?

(a) Odporność na zmianę koloru

( )

Komentarz: Nie, dla siatki odporność na zmianę koloru jest cechą drugorzędną.

(b) Możliwość powtórnego wykorzystania (recykling)

( )

Komentarz: Dla siatki jest to cecha oczywista, bowiem powszechnie znana jest możliwość

przetopienia stali.

Komentarz: Nie, bo dla siatki ogrodzeniowej zwykle przewodność elektryczna jest cechą bez

znaczenia.

(d) Wytrzymałość (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż, aby efektywnie odgradzała posesję od intruzów

starających się czasami przejść przez płot, siatka w długim okresie czasu musi być wystarczająco

wytrzymała.

25. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na wiosła do kajaka?

(a) Przewodność ciepła

( )

Komentarz: Nie, dla wiosła to jest cecha drugorzędna, nie skorelowana ani z jego wytrzymałością ani

z efektywnością pracy wioślarza.

(b) Wytrzymałość na zginanie

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż wiosłowanie powoduje silne okresowe jego zginanie i

skręcanie, co może spowodować złamanie nie dość wytrzymałego wiosła. Dlatego wytrzymałość

początkowa i liczba cykli obciążenia do zniszczenia decydują o trwałości wioseł.

Komentarz: Nie, koszt materiału jest jedną z cech dotyczących ekonomiczności zastosowania wyrobu,

a nie jego trwałości. Z oczywistych powodów koszt ten nie może przekroczyć pewnego założonego z

góry poziomu, bo inaczej nikt wioseł nie kupi.

(d) Współczynnik tarcia

( )

Komentarz: Nie. Tarcie o wodę ma istotny wpływ na efektywność pracy wioślarza, ale najważniejsze

jest zapewnienie, aby wiosło nie złamało się, a dopiero po spełnieniu tego warunku następnym, co do

ważności będzie opór wiosłowania zależny zarówno od tarcia o wodę (związany z kształtem wioseł i

właściwościami ich powierzchni) jak i od ich ciężaru.

26. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na rdzeń kabla

elektroenergetycznego?

(a) Możliwość powtórnego wykorzystania (recykling)

( )

Komentarz: Dla rdzenia kabla elektroenergetycznego jest to cecha oczywista, bowiem powszechnie

znana jest możliwość przetopienia miedzi.

(b) Przewodność elektryczna

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zadaniem kabla jest przewodzenie prądu przy

minimalnych stratach energii na pokonanie oporów przesyłu.

( )

Komentarz: Nie, bo rdzeń kabla jest niewidoczny z zewnątrz i dlatego nie wpływa na estetykę wyrobu.

Kolor jest ważny w przypadku otuliny (izolacji) tego kabla.

(d) Odporność na ścieranie ( )

Komentarz: Nie, dla rdzenia kabla to jest cecha bez znaczenia. Ma ona tylko znaczenie dla warstwy

izolacji na jego powierzchni.

27. Jaki materiał nadaje się na izolację między przewodami kabla elektroenergetycznego?

(a) Tkanina bawełniana

( )

Komentarz: Nie, bo tkanina bawełniana chłonie wodę, a wtedy jest przewodnikiem prądu

elektrycznego, co wyklucza takie jej zastosowanie.

(b) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo stal jest przewodnikiem prądu elektrycznego.

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż PVC stosunkowo dobrze izoluje kable elektryczne, nie

ulega szybkiemu starzeniu w normalnych warunkach użytkowania i jest samo gasnący.

(d) Blacha mosiężna ( )

Komentarz: Nie, bo mosiądz jest dobrym przewodnikiem prądu elektrycznego.

28. Dlaczego złote kolczyki błyszczą?

(a) Bo nie utleniają się

(X)

Komentarz: Tak, to jest prawidłowa odpowiedź, gdyż utlenianie jest główną przyczyną matowienia

przedmiotów metalowych.

(b) Bo są polakierowane

( )

Komentarz: Nie, bo lakierowanie nie daje trwałego efektu, szczególnie w środowisku agresywnym, a

takim jest pot.

Komentarz: Nie, to daje kolor, ale nie trwałą gładkość powierzchni. Miedź łatwo wchodzi w reakcje

chemiczne, dlatego kolor powierzchni wyrobów zawierających ten metal, szczególnie przy dużym

stężeniu miedzi może ulec zmianie w efekcie korozji.

(d) Bo są wykonane ze stopu złota i srebra ( )

Komentarz: Nie, to rozjaśnia kolor biżuterii, ale obniża długotrwałość gładkości powierzchni, bowiem

srebro wchodzi w reakcje chemiczne z niektórymi czynnikami agresywnymi, dlatego powierzchnia

wyrobów zawierających ten metal, szczególnie przy dużym jego stężeniu, może ulec zmatowieniu a

czasem i korozji.

29. Co to jest mosiądz?

(a) Stop żelaza z aluminium ( )

Komentarz: Nie, taki stop nie ma praktycznie użytecznych właściwości.

(b) Stop miedzi i cyny

( )

Komentarz: Nie, to jest brąz.

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, to jest definicja mosiądzu. Z tego stopu łatwo odlewa się

m.in. armaturę do centralnego ogrzewania, figurki, dzwony. Jest on wytrzymalszy od brązu, bo

zawiera twardy cynk. Jest on bardzo przydatny do obróbki plastycznej na zimno.

(d) Stop aluminium i cynku ( )

Komentarz: Nie, to jest cynkal, stop stosowany m.in. do odlewania figurek i innej galanterii

metalowej.

30. Do czego używa się

najczęście

j włókien kevlaru (aromatycznego poliamidu)?

(a) Do produkcji materiałów kompozytowych z udziałem żywic (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Charakteryzują się one dużą wytrzymałością statyczną i

dynamiczną oraz można je silnie połączyć z żywicą, co daje razem materiał o dużej udarności i

wytrzymałości.

(b) Do produkcji materiałów ceramicznych ( )

Komentarz: Nie, to jest całkowicie błędna odpowiedź, bo podczas wypalania ceramiki (temperatury

powyżej 800

C) kevlar ulegnie spaleniu.

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogi.

(d) Do produkcji wykładzin podłogowych ( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogi.

31. Z jakiego materiału

najlepiej

zrobić szybę w oknie?

(a) Ze szkła ołowiowego

( )

Komentarz: Nie, bo szkło ołowiowe jest zbyt drogie. Takie szkło stosuje się do wytwarzania naczyń

kryształowych.

(b) Z poliuretanu

( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt łatwo odkształcalny.

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż to jest najtańsze szkło, które spełnia wymogi

odpowiedniej przezroczystości i odporności na zarysowanie.

(d) Ze szkła wodnego ( )

Komentarz: Nie, bo szkło wodne jest cieczą służącą m.in. do obniżenia chłonności wody np. przez

mury.

32. Do jakiej temperatury maksymalnie można nagrzewać a potem zaraz chłodzić (odporność na szoki

cieplne) zwykłą cegłę budowlaną?

(a) do 80°C ( )

Komentarz: Cegła budowlana wytrzyma wyższą temperaturę, gdyż wilgoć zawarta w jej porach w

temperaturach do 80°C na tyle wolno wyparowuje i ulatnia się, że prężność pary wodnej nie

spowoduje uszkodzenia (rozsadzenia) cegły. Te pory powodują także, że cegła budowlana lepiej

izoluje cieplnie niż cegła nieporowata.

(b) do 200°C (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż trwałość korozyjna stosunkowo porowatej cegły

budowlanej w tej temperaturze oraz odporność na rozsadzenie przez parę wodną i odporność na

łuszczenie są jeszcze wystarczająco duże. Należy podkreślić, że cegły nieporowate (szamot, klinkier)

są bardziej odporne na szybkie nagrzewanie oraz długotrwałe działanie ciepła niż zwykła cegła

budowlana przeznaczona na ściany i stropy.

Komentarz: Nie, bo trwałość cegły budowlanej w tych warunkach, szczególnie w środowisku

agresywnym (np. spaliny) nie jest dość wysoka. Dlatego kominy wykonuje się z cegły klinkierowej lub

szamotowej oraz często do komina wstawia się rury ze stali kwasoodpornej.

(d) do 800°C ( )

Komentarz: Nie, bo trwałość cegły w tych warunkach jest niska.

33. Czego miarą jest twardość?

(a)

Wytrzymałości statycznej ( )

Komentarz: Nie, bo wytrzymałość statyczną ocenia się siłą obciążającą próbkę podczas jej

statycznego niszczenia. Ta wielkość może, ale nie musi być skorelowana z twardością.

(b)

Wytrzymałości dynamicznej

( )

Komentarz: Nie, bo wytrzymałość dynamiczną ocenia się albo siłą obciążającą albo energią

pochłoniętą przez próbkę podczas jej dynamicznego niszczenia. Ta wielkość nie musi być skorelowana

z twardością.

(c)

Siły przeciwstawiającej się przesunięciu ( )

Komentarz: Nie, to współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się

przesunięciu.

(d) Lokalnego odkształcenia przy określonym obciążeniu (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Miarą odkształcenia materiału pod działaniem nacisku na

jego powierzchnię, a wywieranego przez inne bardzo twarde ciało w postaci (zależnie od właściwości

badanego materiału i użytej metody) stożka, igły, piramidki lub kulki jest twardość. Wtedy materiał

odkształca się tylko lokalnie, a nie w całej masie.

34. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na konstrukcję nośną

samolotu?

(a) Wytrzymałość

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas lotu, a szczególnie podczas manewrowania lub

wpadania w dziury powietrzne występują silne uderzenia rozciągające powłoki samolotu. Dlatego

niedostateczna wytrzymałość może być przyczyną uszkodzenia samolotu. Oprócz tego te materiały

muszą charakteryzować się minimalną gęstością (minimalizacja ciężaru samolotu) i samogaśnięciem

oraz trudnozapalnością.

(b) Gęstość ( )

Komentarz: Nie, dla konstrukcji nośnej samolotu jest to ważna cecha materiału, bo ma istotny wpływ

na ciężar samolotu, ale nie najważniejsza. Ważniejszymi są wytrzymałość oraz niepalność i

samogaśnięcie.

( )

Komentarz: Nie, dla konstrukcji nośnej samolotu jest to cecha drugorzędna.

(d) Współczynnik tarcia

( )

Komentarz: Nie, bo współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się

przesunięciu. Ma on jednak wpływ na opory lotu (zużycie paliwa). Dlatego samoloty są pokrywane

gładką warstwą lakieru.

35. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na narty?

(a) Wytrzymałość

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas manewrowania i najeżdżania na przeszkody

nartostrady występują silne obciążenia rozciągające powierzchnię płozy narty, które mogą

powodować jej uszkodzenie.

(b) Twardość ( )

Komentarz: Nie, bo twardość jest miarą lokalnego odkształcenia materiału pod działaniem nacisku na

jego powierzchnię, a wywieranego przez inne bardzo twarde ciało w postaci wgłębnika. Dlatego w

przypadku nart jest cechą drugorzędną. Pamiętać jednak należy, że wielu przypadkach jest ona

skorelowana z odpornością na zarysowania, która to cecha wpływa na wartość współczynnika tarcia,

istotnego dla dobrego poślizgu.

Komentarz: Nie, dla nart przesuwanych po śniegu, który przewodzi prąd elektryczny, kumulacja

ładunków elektrycznych wywołanych tarciem nie może nastąpić. Dlatego w przypadku nart

przewodność elektryczna jest cechą bez znaczenia.

(d) Koszt materiału ( )

Komentarz: Nie, koszt ten nie może jednak przekroczyć pewnego, ale znanego poziomu. Znacznie

ważniejsza jest wytrzymałość, szczególnie dynamiczna, bo decyduje ona o bezpieczeństwie narciarza.

36. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na konstrukcję małej ramy

do obrazu?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, bo ta rama jest lekka i prawie każdy materiał konstrukcyjny wytrzyma ciężar obrazu.

(b) Możliwość recyklingu

( )

Komentarz: Dla ramy obrazu jest to cecha drugorzędna, bowiem ramy te mają małą masę i

wykonywane są z różnych materiałów. Dlatego trudno je zebrać od użytkowników, rozdzielić na

składowe oraz potem posortować według rodzaju materiału. Dlatego najlepiej spalić je bez

sortowania odzyskując energię.

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż rama obrazu oprócz utrzymywania płótna powinna

stwarzać dla niego odpowiednie tło stanowiące jego dekorację.

(d) Właściwości ślizgowe

( )

Komentarz: Nie, bo właściwości ślizgowe nie mają żadnego odniesienia do cech określających

użyteczność tej ramy.

37. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na styki wtyczek

elektrycznych?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, gdyż zadaniem wtyczki jest przewodzenie prądu przy minimalnych stratach energii a

nie przenoszenie dużych obciążeń mechanicznych.

(b) Przewodność elektryczna (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zadaniem wtyczki jest dokonanie powiązania

elektrycznego (przewodzenie prądu) między odbiornikiem prądu elektrycznego a gniazdkiem przy

minimalnych stratach energii.

( )

Komentarz: Nie, gdyż zadaniem wtyczki jest przewodzenie prądu przy minimalnych stratach energii a

nie odporność na działanie czynników chemicznie agresywnych, z którymi nie powinna się stykać

podczas normalnej eksploatacji. Tym niemniej należy dążyć do uzyskania określonej minimalnej

odporności na korozję.

(d) Odporność na ścieranie ( )

Komentarz: Nie, gdyż w zależności od konstrukcji wtyczki i warunków rozłączania obwodu

elektrycznego następuje nieznaczne wycieranie styków, ale nie ma to dużego znaczenia praktycznego

dla ich żywotności, gdyż zazwyczaj wtyczka tylko sporadycznie jest rozłączana.

38. Jaki materiał z poniżej wymienionych nadaje się na przemysłową aparaturę chemiczną

(środowisko ekstremalnie agresywne)?

(a) Teflon - tetrafluoroetylen (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż teflon jest materiałem wyjątkowo odpornym na

działanie kwasów, zasad i soli oraz jest spawalny. Ponieważ silnie pełza on pod obciążeniem nawet w

temperaturze pokojowej, dlatego nie należy z niego zrobić litej rury lub zbiornika, ale można zrobić

ich wewnętrzną wykładzinę. Pamiętać jednak należy, że jest to drogi materiał. Dlatego nie stosuje się

go na elementy armatury chemicznej pracującej w umiarkowanie agresywnych środowiskach.

(b) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo będzie łatwo korodowała.

Komentarz: Nie, bo będzie łatwo korodował.

(d) Beton

( )

Komentarz: Nie, bo będzie łatwo korodował.

39. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiałów używanych w

kopalniach?

(a) Trudnozapalność

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż pożar w kopalniach trudno ugasić, a ewakuacja ludzi

ze strefy zagrożenia pożarem i jego skutkami (np. dymem) jest bardzo utrudniona.

(b) Przewodność ciepła

( )

Komentarz: Nie jest to prawda. W kopalniach najważniejszymi cechami są trudnozapalność i nie

podtrzymywanie palenia, bo tam trudno ugasić pożar. Dopiero po zapewnieniu trudnozapalności

analizuje się czy materiał spełnia pozostałe wymagania użytkowe. Dlatego przewodność ciepła w

przypadku materiałów używanych w kopalniach jest cechą drugorzędną lub nawet bez znaczenia.

( )

Komentarz: Nie, co prawda fluorescencyjność farb ułatwi znalezienie potrzebnej drogi ewakuacji w

ciemnościach, jeśli zaniknie zasilanie lamp elektrycznych, ale zasilanie awaryjne kopalni powinno

praktycznie biorąc wykluczyć wystąpienie takiej sytuacji. Dlatego fluorescencyjność w tym przypadku

ma znaczenie drugorzędne.

(d) Współczynnik tarcia

( )

Komentarz: Dla większości materiałów stosowanych w kopalniach nie ma on znaczenia. Ważny jest

jednak np. w przypadku taśmociągów, gdyż poślizg taśmy po bębnach przenośnika może spowodować

zapłon rozgrzanego materiału tej taśmy, co stanowi zagrożenie dla ludzi i kopalni.

40. Co to jest farba emulsyjna?

(a) Zawiesina tlenku tytanu w wodzie

( )

Komentarz: Nie, farby klejowe są zawiesinami, a emulsyjne jak sama nazwa mówi są emulsjami.

(b) Roztwór tlenku tytanu w wodzie

( )

Komentarz: Nie, tlenek tytanu jest praktyczne biorąc nie rozpuszczalny w wodzie, jak większość

tlenków metali.

Komentarz: Tak, to jest prawidłowa odpowiedź. Polimer występuje tu w postaci kropel roztworu

rozproszonych w wodzie tworząc emulsję. W tym roztworze polimeru zdyspergowany jest tlenek tytanu

(dający białe tło) i barwnik w przypadku kolorowych farb.

(d) Emulsja tlenku tytanu i wody

( )

Komentarz: Tlenek tytanu w temperaturze pokojowej jest ciałem stałym. Dlatego nie można z niego i

wody zrobić emulsji, bowiem emulsja jest to system, w którym występują dwie ciecze niemieszalne,

jedna w postaci drobnych kropel zdyspergowanych w drugiej cieczy stanowiącej środowisko

(matrycę).

41. Co to jest tworzywo sztuczne?

(a) Kompozyt na bazie polimerów (X)

Komentarz: Tak, to jest definicja tworzywa sztucznego. Użyte do jego wytworzenia polimery są

materiałami wielkocząsteczkowymi mającymi budowę łańcuchową z atomów węgla lub krzemu.

Łańcuchy te mogą być usieciowane. Sieciowanie polimeru (w przypadku kauczuków zwane

wulkanizacją) powoduje przekształcenie materiału plastycznego w materiał nie podlegający

odkształceniu plastycznemu pod działaniem naprężenia. W przypadku żywic towarzyszy temu

utwardzenie.

(b) Materiał warstwowy

( )

Komentarz: Nie, to jest definicja laminatu.

( )

Komentarz: Nie, to jest definicja stopu.

(d) Materiał spieniony

( )

Komentarz: Nie, co prawda niektóre tworzywa sztuczne spienia się (np. polistyren dający styropian),

ale nie to jest warunek konieczny.

42. Z jakiego materiału najlepiej zrobić obudowę telefonu?

(a) Z teflonu (tetrafluoroetylenu)

( )

Komentarz: Nie, bo to jest materiał stosunkowo miękki i dlatego łatwo rysujący się, ale odporny na

agresywne działanie chemiczne. Jest on jednak drogi. Dlatego jest nieprzydatny na obudowę telefonu.

(b) Z tworzyw styrenowych np. ABS

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż ABS (terpolimer akrylonitrylu z butadienem i

styrenem) jest materiałem wystarczająco odpornym na uderzenia, łatwo też formować z niego gładkie

i równe powierzchnie oraz jest stosunkowo tani.

Komentarz: Nie, gdyż pomimo tego, że to jest materiał bardzo odporny na uderzenia oraz łatwo z

niego formować gładkie i równe powierzchnie, ale kevlar (aromatyczny poliamid) jest za drogi na

obudowę telefonu.

(d) Z aluminium

( )

Komentarz: Nie, gdyż pomimo tego, że jest to materiał odporny na uderzenia, jednak wykonanie z

niego obudowy telefonu jest bardziej kosztowne niż z tworzyw sztucznych i nie jest zbyt przyjemny w

dotyku.

43. Do jakiej temperatury może długo pracować żeliwo nie odkształcając się pod

dużym

obciążeniem?

(a) do 150°C ( )

Komentarz: Nie, gdyż może pracować długo w wyższych temperaturach.

(b) do 280°C (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zależnie od składu żeliwa w temperaturach 280-360°C

zaczynają zachodzić w nim przemiany fazowe, co zmienia jego właściwości.

Komentarz: Nie, gdyż w takiej temperaturze zachodzą przemiany fazowe, co zmienia jego

właściwości. W takich temperaturach prowadzi się wyżarzanie odprężające, które powoduje zanik

naprężeń własnych.

(d) do 800°C ( )

Komentarz: Nie, gdyż w takiej temperaturze zachodzą intensywnie przemiany fazowe oraz następuje

odwęglanie, co zmienia istotnie jego właściwości.

44. Czego miarą jest moduł sprężystości?

(a)

Wytrzymałości statycznej ( )

Komentarz: Nie, miarą wytrzymałości statycznej jest naprężenie rozciągające, które powoduje

rozerwanie próbki lub jej plastyczne odkształcenie. Pamiętać jednak należy, że teoretycznie najwyższa

możliwa do uzyskania wytrzymałość materiału równa jest 1/10 modułu sprężystości. W praktyce z

powodu niejednorodności struktury materiału jest ona jednak znacznie niższa.

(b)

Sztywności (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Moduł sprężystości (zwany też modułem Younga) jest równy

tangensowi kąta nachylenia krzywej wydłużenia względnego próbki w funkcji naprężenia podczas

rozciągania. Wyznacza się go z prostoliniowego odcinka tej krzywej przed początkiem odkształcenia

plastycznego.

(c)

Siły przeciwstawiającej się przesunięciu ( )

Komentarz: Nie, to jest współczynnik tarcia.

(d) Lokalnego odkształcenia ( )

Komentarz: Nie, to jest twardość.

45. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na części izolacyjne

gniazdka elektrycznego (wewnętrzne elementy mocujące części metalowe)?

(a) Udarność ( )

Komentarz: Nie, bo elementy te nie pracują w warunkach uderzeń mechanicznych, a udarność jest to

energia pochłonięta przez próbkę podczas jej dynamicznego niszczenia.

(b) Temperatura mięknięcia (X)

Komentarz: Tak, to jest prawidłowa odpowiedź, gdyż gniazdko elektryczne może rozgrzewać się (np.

w przypadku iskrzenia styków), co może spowodować odkształcenie mocowań styków, a to z kolei

zwiększy iskrzenie doprowadzając w przypadku ekstremalnym do zwarcia lub zapłonu.

Komentarz: Nie, bo podczas normalnej eksploatacji elementy te nie powinny być mocno obciążone

mechaniczne. Dlatego wytrzymałość statyczna nie jest tak ważna dla wewnętrznych elementów

gniazdka elektrycznego, jak np. temperatura mięknięcia czy izolacyjność elektryczna.

(d) Przewodność cieplna ( )

Komentarz: Nie, bo dla użyteczności gniazdek ta cecha nie jest istotna.

46. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na nadkola samochodowe

(wykładzinę wewnętrzną błotnika)?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, bo nadkola mają za zadania chronić karoserię samochodu przed uszkodzeniami

powłoki antykorozyjnej, a tym samym zwiększać jej trwałość. Co prawda nadkole musi wytrzymywać

uderzenia kamieni wyrzucanych przez siłę odśrodkową odrzucającą je od koła, ale to nie jest siła, co

do wartości porównywalna z tą występującą podczas zderzenia samochodu z przeszkodą. Dlatego

umiarkowana wytrzymałość nadkoli wystarcza dla dobrego spełniania przez nie swych funkcji w

samochodzie.

(b) Twardość ( )

Komentarz: Nie, bo miarą lokalnego odkształcenia materiału pod działaniem nacisku na jego

powierzchnię, a wywieranego przez inne bardzo twarde ciało w postaci wgłębnika jest twardość.

Tutaj nie jest to cecha najważniejsza.

Komentarz: Nie, bo udarność to jest energia pochłonięta przez próbkę podczas jej dynamicznego

niszczenia.

(d) Odporność na korozję (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zasolenie zimą dróg w Polsce powoduje korozję

metalowej karoserii samochodu, którą nadkole ma częściowo chronić przed bezpośrednią stycznością

ze słoną wodą. Powinno to ograniczyć korozję w tej strefie karoserii.

47. Co to jest teflon (politetrafluoretylen)?

(a) Polimer przeznaczony na konstrukcje nośne

( )

Komentarz: Nie, bo ma skłonność do pełzania - będzie łatwo trwale odkształcał się pod działaniem

obciążenia.

(b) Polimer charakteryzujący się bardzo dużą odpornością chemiczną

(X)

Komentarz: Tak. To jest polimer wyjątkowo odporny na agresywne działanie chemiczne.

Charakteryzuje się też dużym napięciem powierzchniowym. Dlatego używa się go na wykładziny

wewnętrzne aparatury chemicznej, w której reagują silnie agresywne składniki. Stosuje się go także

do powlekania elementów, do których nie powinny przyklejać się inne materiały – przykład patelnia.

Komentarz: Nie, teflon jest izolatorem (dielektrykiem).

(d) Materiał na izolatory elektryczne ( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogi. Inne polimery, takie jak polietylen (PE) lub polichlorek winylu

(PVC) też dobrze izolują, a są znacznie tańsze.

48. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na wykładzinę podłogową

w gmachach użyteczności publicznej?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, bo raczej rzadko na taką posadzkę działają duże siły powodujące połamanie płytek,

jeśli posadzka była prawidłowo wykonana i jest prawidłowo użytkowana.

(b) Twardość ( )

Komentarz: Nie, bo twardość, jeśli nie jest nadmiernie niska, nie ma tu znaczenia. Nadmienić jednak

należy, że w żargonie zawodowym osób zajmujących się płytkami ceramicznymi i kamiennymi pod

twardością rozumie się odporność na zarysowanie.

( )

Komentarz: Nie, gładkość powierzchni jest jedną z cech dotyczących estetyki wykładzin podłogowych,

chociaż wpływa ona na współczynnik tarcia, a tym samym na zagrożenie poślizgnięcia się osób

chodzących po takiej podłodze.

(d) Odporność na ścieranie (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż duża liczba ludzi chodzących w tych pomieszczeniach

powoduje wycieranie wierzchniej warstwy wykładziny, co pogarsza estetykę. Dlatego stosuje się tam

zazwyczaj wykładziny ceramiczne bez polewy np. bardzo trwały granit polerowany lub granitogres,

ale są one drogie lub stosuje wykładziny z PVC (mniej trwałe, ale tanie i łatwe do wymiany).

49. Jaki materiał nadaje się na izolację cieplną ścian budynku?

(a) Płytki klinkierowe

( )

Komentarz: Nie, bo klinkier źle izoluje termicznie. Stosuje się go dla uzyskania trwale estetycznego

wyglądu elewacji oraz izolacji ograniczającej przenikanie wilgoci do wnętrza ściany.

(b) Blacha stalowa

( )

Komentarz: Nie, bo metale są przewodnikami ciepła.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż w swych zamkniętych porach zawiera on dużą ilość

powietrza, co dobrze izoluje cieplnie. Należy liczyć się jednak z palnością tego materiału, jeśli działa

na niego bezpośredni płomień oraz z ograniczoną trwałością starzeniową (zwykle 20-30 lat).

Oświadczenia o jego dłuższej trwałości nie są udowodnione w normalnej eksploatacji.

(d) Cegła budowlana ( )

Komentarz: Nie jest to najlepsze rozwiązanie, bo są lepsze izolatory, np. wełna mineralna lub

styropian.

50. Co to jest nawęglanie stali?

(a) Nagrzewanie a potem szybkie studzenie ( )

Komentarz: Nie, taki proces nazywa się hartowaniem.

(b) Nagrzewanie a potem wolne chłodzenie ( )

Komentarz: Nie, taki proces nazywa się odpuszczaniem.

( )

Komentarz: Nie, taki proces może spowodować popękanie grubszych części maszyn

(d) Długie nagrzewanie w temp. 890-930

C w obecności węgla (X)

Komentarz: Tak, to odpowiedź prawidłowa. Dotyczy to także ośrodka wydzielającego węgiel.

Wówczas w warstwie powierzchniowej wyrobu stalowego dzięki dyfuzji wzrasta stężenie węgla.

Efektem nawęglania jest uzyskanie po hartowaniu twardej i odpornej na ścieranie powierzchni

wyrobów ze stali z zachowaniem ciągliwości ich rdzenia.

51. Co to jest żeliwo?

(a) Stop żelaza z węglem (powyżej 2%)

(X)

Komentarz: Tak, stop żelaza z węglem w jego ilości powyżej 2% nazywa się żeliwem.

(b) Stop żelaza z węglem (poniżej 2%)

( )

Komentarz: Nie, odpowiedź błędna. To jest stal.

( )

Komentarz: Nie, taki stop nazywa się mosiądzem.

(d) Stop miedzi i cyny

( )

Komentarz: Nie, taki stop nazywa się brązem.

52. Co to jest porcelana?

(a) Spiek kaolinu, skaleni i piasku kwarcowego

(X)

Komentarz: Tak. Porcelana zawiera 50% czystego kaolinu - glinki porcelanowej, która nie powinna

zawierać zanieczyszczeń organicznych oraz tlenków żelaza, 25% piasku kwarcowego i 25%

skaleni(glinokrzemianów). Powstaje w efekcie dwukrotnego wypalania – pierwszego w temperaturze

900-1000

C, po czym następuje pokrycie szkliwem i ponowne wypalenie w 1200-1450

C. Jest to

materiał nieporowaty, nieprzepuszczalny dla cieczy i gazów, źle przewodzi elektryczność. Im większa

jest zawartość kaolinu w wypalanej masie, tym porcelana jest twardsza.

(b) Spiek sody i piasku kwarcowego ( )

Komentarz: Nie, to jest szkło.

( )

Komentarz: Nie, to jest ceramika budowlana typu cegły.

(d) Spiek węglików wolframu

( )

Komentarz: Nie, spiek węglików wolframu, tytanu, tantalu i metalicznego kobaltu jest bardzo twardym

materiałem występującym w handlu pod nazwą węglików spiekanych lub widia. Stosowany jest on na

ostrza wierteł, frezów i noży tokarskich.

53. Z jakiego materiału

najlepiej

zrobić karoserię samochodu wyścigowego?

(a) Z blachy stalowej ( )

Komentarz: Nie, bo chociaż stosunkowo prosto można wykonać taką karoserię przez spawanie lub

zgrzewanie blach i profili stalowych, ale będzie ona cięższa od takiej zrobionej z laminatów: włókno

węglowe lub kevlarowe spojone żywicami.

(b) Ze sklejki ( )

Komentarz: Nie, bo nawet, jeśli zastosujemy elementy klejone z forniru (cienkich warstewek)

bezsękowego drewna, co znacznie poprawia właściwości wytrzymałościowe materiału, taka karoseria

nadal będzie niewystarczająco wytrzymała. W przypadku litego drewna to zupełny absurd.

Komentarz: Odpowiedź prawidłowa, gdyż to jest materiał wyjątkowo odporny na uderzenia, które

występują podczas każdego wypadku samochodowego, ale jest on kosztowny. Zaletą dodatkową tego

rozwiązania jest możliwość wykonania pojedynczych karoserii laminowaniem ręcznym.

(d) Z blachy aluminiowej

( )

Komentarz: Nie, bo chociaż można wykonać taką karoserię, ale będzie ona słabsza przy tym samym

ciężarze niż zrobiona z laminatów składających się z włókna węglowego lub kevlarowego spojonych

żywicami.

54. Z jakiego materiału wykonuje się dzwony kościelne?

(a) Staliwa (odlanej stali)

( )

Komentarz: Nie, bo stalowy dzwon będzie dawał „głuchy” dźwięk.

(b) Żeliwo

( )

Komentarz: Nie, bo żeliwo tak silnie tłumi drgania (bardziej niż stal), że dzwon praktycznie biorąc nie

będzie dawał dźwięku. Z powodu takiego tłumienia oraz znacznej wytrzymałości żeliwo często stosuje

się do wytwarzania korpusów obrabiarek.

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż niektóre wieloskładnikowe stopy miedzi dają ładny i

donośny dźwięk.

(d) Kompozytów z tworzyw sztucznych

( )

Komentarz: Nie, bo tworzywa sztuczne tak silnie tłumią drgania, że dzwon praktycznie biorąc nie

będzie dawał dźwięku.

55. Czego miarą jest higroskopijność?

(a) Zdolności do zwilżania olejem ( )

Komentarz: Nie, Odpowiedź nieprawidłowa. Zdolność do zwilżania materiału zależy od napięcia

powierzchniowego na granicy faz ciało stale-ciecz, które zależy od budowy chemicznej obu

materiałów. Regułą jest, że ciecze polarne zwilżają polarne ciała stałe, a niepolarne ciecze –

niepolarne ciała stałe. Oleje z reguły są niepolarne, a woda jest polarna. Dlatego zdolność do

zwilżania olejem nie może być miarą higroskopijności.

(b)

Chłonności wody (X)

Komentarz: Tak, to jest wyrażenie o zbliżonym znaczeniu, z tym, że chłonność wody oznacza ilość

wody pochłoniętej przez materiał dzięki zjawisku higroskopijności. Higroskopijność to jest zdolność

materiału do pochłaniania wody, co ściśle związane jest m.in. z jego napięciem powierzchniowym

oraz porowatością (rozwinięciem powierzchni).

(c)

Właściwości ślizgowych ( )

Komentarz: Nie, to jest współczynnik tarcia.

(d)

Przewodności elektrycznej

( )

Komentarz: Nie, co prawda wilgotne materiały (także w efekcie ich higroskopijności) lepiej

przewodzą prąd elektryczny niż materiały suche, ale to wcale nie oznacza, że higroskopijność jest

miarą przewodności elektrycznej. Wilgotność zależy, bowiem jednocześnie od higroskopijności

materiału oraz warunków jego przechowywania.

56. Jaki symbol oznacza pierwiastek chemiczny żelaza?

(a) Cu ( )

Komentarz: Nie, Cu (skrót od cuprum) jest symbolem oznaczającym miedź.

(b) Fe (X)

Komentarz: Tak, Fe (skrót od ferrum) jest symbolem oznaczającym żelazo.

Komentarz: Nie, C (skrót od carbon) jest symbolem oznaczającym węgiel.

(d) Ag ( )

Komentarz: Nie, Ag (skrót od argentum) jest symbolem oznaczającym srebro.

57. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na szkiełko do zegarka?

(a) Możliwość powtórnego wykorzystania (recykling)

( )

Komentarz: Nie, z powodu małej masy szkiełek do zegarka i stosunkowo dużej ich trwałości (zwykle

kilka lat) ta cecha jest prawie bez znaczenia.

(b) Odporność na zarysowanie

(X)

Komentarz: Tak. Wszystkie stosowane teraz materiały na takie szkiełka (np. specjalne odmiany szkła,

plexi - PMMA, ABS, PC, szafir) mają wystarczającą udarność, aby nie pękać podczas normalnej

eksploatacji. Nie można jednak wykluczyć, że podczas normalnego użytkowania uszkodzimy to

szkiełko przez porysowanie jego powierzchni. Z tego powodu odporność na zarysowanie jest ważną

cechą współdecydującą o doborze materiału.

( )

Komentarz: Nie, bo od tej cechy raczej nie będzie zależała dokładność zegarka, jeśli oczywiście

sprawy nie doprowadzimy do absurdu i nie użyjemy materiału, który jest w stanie pochłonąć bardzo

dużo wilgoci.

(d) Współczynnik tarcia

( )

Komentarz: Nie, bo współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się

przesunięciu.

58. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

dla materiałów stosowanych do budowy statków

morskich?

(a)

Nienasiąkliwość wody

(X)

Komentarz: Tak, bowiem znaczna nasiąkliwość wody dyskwalifikuje materiał do budowy statków

morskich. Tylko nieliczne materiały używane do budowy okrętów pochłaniają znaczne ilości wody (np.

poliamidy), ale są one stosowane w małych ilościach i to w miejscach, gdzie nie powoduje to

przesiąkania jej do wnętrza statku.

(b)

Trudnozapalność lub samogaśnięcie

( )

Komentarz: Jest to druga co do ważności cecha materiałów stosowanych do budowy statków, gdyż

podczas pożaru trudno jest ewakuować ludzi ze strefy zagrożenia. Dlatego w tym przypadku,

trudnozapalność lub samogaśnięcie są bardzo ważnymi właściwościami użytych materiałów. To

znaczy, że są to cechy decydujące o dalszym rozważaniu ewentualnej przydatności materiału w

oparciu o analizę pozostałych jego właściwości.

(c)

Gładkość powierzchni

( )

Komentarz: Nie, to jest cecha drugorzędna.

(d)

Tłumienie dźwięków

( )

Komentarz: Nie jest to cecha najważniejsza. Wskazane jest jednak, aby wszystkie materiały używane

do budowy okrętów tłumiły drgania akustyczne i mechaniczne, bowiem wolnoobrotowy silnik statku

powoduje uciążliwe dla ludzi drgania.

59. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na zewnętrzne pokrycie

dachu (papa, dachówka, blacha itp.)?

(a) Przewodność elektryczna ( )

Komentarz: Nie, to jest cecha drugorzędna, bo podczas deszczu i tak cały dom jest wilgotny z

zewnątrz, co przewodzi prąd do ziemi.

(b) Udarność

( )

Komentarz: Nie, to jest cecha ważna, ale nie najważniejsza, bo udarność jest energią pochłoniętą

przez próbkę podczas jej dynamicznego obciążenia, a w naszym klimacie duże kawałki lodu podczas

gradobicia prawie się nie zdarzają.

( )

Komentarz: Nie, bo kolor jest jedną z cech dotyczących tylko estetyki wyrobu, a nie użyteczności

pokrycia dachu.

(d) Odporność na starzenie (korozję) (X)

Komentarz: Tak, to jest bardzo ważne, gdyż dach poddawany jest długoletniemu działaniu

promieniowania ultrafioletowego, ozonu, tlenu, wiatru i wody deszczowej, która jest zanieczyszczona

m.in. takimi kwasami jak siarkowy i azotowy, co powoduje korozję materiałów.

60. Jaki materiał nadaje się najlepiej na rurociągi podziemnej instalacji

gazowej

niskiego ciśnienia?

(a) Beton

( )

Komentarz: Nie, bo beton nie daje szczelnych gazociągów.

(b) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo stal koroduje, szczególnie, jeśli jest w stanie naprężonym spowodowanym przez

ruchy ziemi pod rurociągiem. Korozję tę przyspieszają prądy błądzące, występujące w rejonie, gdzie

przepływa w kablach prąd elektryczny.

(X)

Komentarz: Odpowiedź prawidłowa, Wiadomo, bowiem, że drgania spowodowane transportem

ciężarowym i tramwajami powodują przesunięcia ziemi pod rurociągami, co obniża strefowe ich

podparcie od dołu, a to z kolei powoduje zwiększenie obciążenia nie podpartej rury i przyspiesza jej

zmęczeniowe zniszczenie. Jednocześnie to naprężenie przyspiesza korozję. Dlatego polietylen będący

materiałem odpornym na korozję, który pod działaniem obciążenia trochę pełza, co zmniejsza

koncentrację naprężeń, jest bardziej przydatny na rurociągi gazowe niż stal.

(d) Polichlorek winylu (PVC)

( )

Komentarz: Nie, to jest polimer bardziej kruchy od polietylenu oraz bardziej przepuszczający gazy.

61. Jaki efekt daje hartowanie stali?

(a) Zwiększa wytrzymałość (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż zmniejszenie zarówno średnich rozmiarów jak i

rozrzutu rozmiarów ziaren stali (przez zlikwidowanie występowania tych największych) zachodzące

podczas hartowania zmniejszają koncentrację naprężeń na granicy faz, co z kolei poprawia jej

wytrzymałość.

(b) Zmniejsza opór elektryczny

( )

Komentarz: Nie, hartowanie stali praktycznie nie wpływa na jej opór elektryczny.

( )

Komentarz: Nie, ono trochę zwiększa odporność na korozję, bo zmniejsza koncentrację naprężeń na

granicy ziaren i związaną z tym korozję międzykrystaliczną.

(d) Zwiększa odkształcalność plastyczną

( )

Komentarz: Nie, ono zmniejsza odkształcalność plastyczną.

62. Co to jest sklejka?

(a) Laminat z warstw włókniny szklanej

( )

Komentarz: Nie, taki kompozyt często nazywa się wzmocnionym tworzywem sztucznym.

(b) Wielowarstwowa folia polimerowa

( )

Komentarz: Nie, taki kompozyt jest jedną z odmian materiału na opakowania do długotrwałego

przechowywania żywności. Stosowanie kilku warstw, w tym aluminium i metalizowanych polimerów,

poprawia właściwości barierowe folii, a tym samym umożliwia zmniejszenie grubości opakowania.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, to jest definicja sklejki (dykty). Włókna drewna w

przylegających do siebie warstwach sklejki krzyżują się pod kątem prostym. Są one połączone podczas

prasowania na ciepło przy pomocy kleju syntetycznego.

(d) Laminat z warstw aluminium i polimeru ( )

Komentarz: Nie, taki kompozyt jest jedną z odmian materiału na opakowania do długotrwałego

przechowywania żywności.

63. Co to jest spiek?

(a) Materiał składający się z jednego lub kilku materiałów zespolonych przez nagrzewanie

powyżej temperatury mięknięcia tego z nich, który topi się w najniższej temperaturze

(X)

Komentarz: Tak właśnie przebiega proces spiekania.

(b) Materiał zawierający kilka niepołączonych składników ( )

Komentarz: Nie, to jest mieszanina.

( )

Komentarz: Nie, materiałem spienionym nazywamy taki materiał porowaty, który wytwarza się przez

wprowadzanie gazów do ciekłego składnika, który po ochłodzeniu zestala się.

(d) Materiał zawierający tylko szkło i węgiel

( )

Komentarz: Nie, taki materiał ma bardzo niskie właściwości mechaniczne.

64. Z jakiego materiału

najlepiej

zrobić zewnętrzną powłokę namiotu?

(a) Z tkaniny z preparacją dającą wysokie napięcie powierzchniowe

( )

Komentarz: Niezupełnie, chociaż zmniejsza to przenikanie wody przez tkaninę i nie ogranicza

przechodzenia pary wodnej na zewnątrz namiotu, co ogranicza skraplanie się wody na jego

wewnętrznej stronie, ale taka tkanina nie najlepiej izoluje cieplnie. Dlatego lepsza jest tkanina

pokryta metalizowaną warstwą odblaskową, która też ogranicza przenikanie wilgoci.

(b) Z tkaniny higroskopijnej ( )

Komentarz: Nie, to jest całkowicie błędna odpowiedź, bo materiał higroskopijny (tj. pochłaniający

wodę) po przekroczeniu określonego poziomu wilgotności zacznie przepuszczać wodę do wnętrza

namiotu.

( )

Komentarz: Nie, bo na powleczonej tkaninie, która nie przepuszcza gazów będzie skraplała się para

wodna.

(d) Z tkaniny pokrytej b. drobnymi cząstkami metalu

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż odbija to promieniowanie cieplne poprawiając komfort

cieplny wewnątrz namiotu i przy odpowiedniej konstrukcji tkaniny może przepuszczać parę wodną a

nie przepuszczać wody.

65. Do czego w technice służy srebro?

(a) Do lutowania drutów miedzianych i pokrywania styków

(X)

Komentarz: Tak, gdyż daje to niezawodne połączenie elektryczne i mechaniczne tych drutów. Trochę

tańsze lutowanie stopami cyny powoduje, że czasami warstewka tlenków oddziela od siebie spajane

części miedziane i prąd elektryczny, szczególnie o małym natężeniu, nie może przepływać pomimo

tego, że mechanicznie druty są dobrze połączone. Nazywa się to zimnym lutem. W przypadku

lutowania srebrem to zjawisko nie występuje.

(b) Do wytwarzania wtyczek elektrycznych ( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogie. Dodatkowo trzeba brać pod uwagę, że takie styki będą się

oksydowały, co pogorszy ich przewodzenie prądu po pewnym czasie użytkowania.

( )

Komentarz: Nie, bo jest to zbyt drogie i oplot może złamać się przy przeginaniu.

(d) Do uziemiania instalacji wysokiego napięcia

( )

Komentarz: Nie, bo jest to zbyt drogie i drut uziemiający ulega korozji w kontakcie z kwasami

glebowymi.

66. Czego miarą jest współczynnik tarcia?

(a) Wytrzymałości statycznej ( )

Komentarz: Nie, wytrzymałość statyczna to siła zrywająca odniesiona do początkowego przekroju

próbki.

(b)

Wytrzymałości dynamicznej

( )

Komentarz: Nie, wytrzymałość dynamiczna to siła zrywająca przykładana dynamicznie odniesiona do

przekroju początkowego próbki, która skorelowana jest z energią jej zniszczenia podczas

dynamicznego obciążenia zwaną udarnością.

(c)

Siły przeciwstawiającej się przesunięciu (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Ten współczynnik równy jest stosunkowi siły

przeciwstawiającej się przesunięciu (siły tarcia) do siły dociskającej do podłoża.

(d) Lokalnego odkształcenia ( )

Komentarz: Nie. Twardość jest miarą lokalnego odkształcenia materiału pod działaniem nacisku na

jego powierzchnię, a wywieranego przez inne bardzo twarde ciało w postaci wgłębnika.

67. Jaki materiał nadaje się na

laboratoryjną

aparaturę chemiczną (środowisko silnie kwaśne)?

(a)

Szkło kwarcowe (X)

Komentarz: Tak, gdyż jest ono bardzo odporne chemicznie, ale mała jego przewodność cieplna i mała

udarność ograniczające stosowanie aparatury szklanej w przemyśle. Te ograniczenia w laboratorium

nie mają tak dużego znaczenia.

(b) Guma

( )

Komentarz: Nie, guma jest zbyt mało odporna na długotrwałe działanie środowiska silnie kwaśnego.

Komentarz: Nie, drewno będące podstawowym składnikiem lignostonu pomimo zmian, jakie w nim

zaszły podczas wytwarzania tego materiału jest zbyt mało odporne na długotrwałe działanie

środowiska kwaśnego.

(d)

Mosiądz ( )

Komentarz: Nie, mosiądz jest zbyt mało odporny na działanie środowiska kwaśnego.

68. Do czego w technice służy złoto?

(a) Do lutowania drutów miedzianych

( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogie.

(b) Do powlekania styków elektronicznych (X)

Komentarz: Tak. Jego bardzo dobra przewodność elektryczna nie zmienia się w czasie, gdyż złoto

praktycznie biorąc nie wchodzi w reakcje chemiczne, które w przypadku innych metali ograniczają ich

powierzchniową przewodność z powodu powstania warstewki produktów reakcji, zwykle tlenków i

siarczków.

( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogie.

(d) Do uziemiania instalacji wysokiego napięcia

( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogie.

69. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na meble ogrodowe?

(a) Wytrzymałość

(X)

Komentarz: Tak, gdyż meble te stawiane są często na nierównym podłożu. Dlatego mogą połamać się,

gdy w przypadku nierównomiernego obciążenia ich wytrzymałość będzie zbyt niska.

(b) Gładkość powierzchni

( )

Komentarz: Nie, gładkość powierzchni mebli ma wpływ na ich estetykę, szczególnie po pewnym

okresie użytkowania, ale to nie jest najważniejsza cecha użytkowa.

( )

Komentarz: Nie, kolor jest jedną z cech dotyczących estetyki wyrobu, co jest ważne z punktu widzenia

marketingu, ale wpierw należy zapewnić, żeby meble te spełniały swe funkcje użytkowe.

(d) Możliwość powtórnego wykorzystania (recykling)

( )

Komentarz: Dla mebli ogrodowych jest to cecha oczywista, bowiem wykonuje się je z tworzyw

termoplastycznych i metali a powszechnie znana jest możliwość ich przetopienia. W przypadku

drewna istnieje możliwość ich spalenia z odzyskiem energii.

70. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiałów stosowanych pod ziemią

w pomieszczeniach, gdzie są ludzie (metro, kopalnie, tunele)?

(a)

Nasiąkliwość wody

( )

Komentarz: Nie, bo chociaż materiały użytkowane pod ziemią powinny charakteryzować się małą

nasiąkliwością wody, którą można zmniejszyć przez odpowiednie zaimpregnowanie, to najważniejszą

sprawą jest zapewnienie przeżycia ludzi w przypadku pożaru. Aby to zapewnić wszystkie materiały

stosowane pod ziemią, jeśli to jest tylko możliwe, powinny być niepalne, trudnozapalne lub

samogasnące, jeśli odsunięte od nich będzie źródło bezpośredniego ognia.

(b)

Trudnozapalność lub samogaśnięcie (X)

Komentarz: Tak. To jest prawidłowa odpowiedź, gdyż pożar tam trudno ugasić a ewakuacja ludzi jest

utrudniona.

(c)

Gładkość powierzchni

( )

Komentarz: Nie, ta cecha ma znaczenie drugorzędne.

(d)

Tłumienie dźwięków

( )

Komentarz: Nie, ta cecha jest dość ważna, ale znacznie ważniejsze jest zapewnienie ludziom szans

przeżycia w przypadku pożaru.

71. Która cecha z wymienionych jest

najważniejsza

przy doborze materiału na wykładzinę podłogową

w mieszkaniu?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie, bo zwykle wykładziny nie są silnie obciążane. Dlatego wytrzymałość tej wykładziny

może być umiarkowana. Ważniejsze jest zminimalizowanie jej pełzania pod działaniem nacisku

postawionych mebli.

(b) Przewodność elektryczna ( )

Komentarz: Nie, w tym przypadku skrośna przewodność elektryczna jest bez znaczenia, ale

powierzchniowa przewodność powinna być na poziomie zapewniającym likwidację elektryzowania się

podczas użytkowania, bo naelektryzowana wykładzina przyciąga kurz i w efekcie tego szybciej brudzi

się. Dodatkowo ładunki elektrostatyczne negatywnie oddziaływają na samopoczucie wielu ludzi.

( )

Komentarz: Nie, kolor jest jedną z cech dotyczących estetyki wyrobu. Ma on znaczenie w momencie

dokonywania zakupu, ale mniejsze podczas użytkowania.

(d) Odporność na ścieranie (X)

Komentarz: Odpowiedź prawidłowa, gdyż wycieranie strefowe wykładziny obniża jej estetykę w

sposób nieodwracalny, co powoduje konieczność jej wymiany na nową lub jej lakierowanie (dotyczy

wykładzin drewnianych).

72. Teraz rurociągi gazowe w miastach buduje się z polietylenu

(a) Bo są sztywne

( )

Komentarz: Nie, one nie są sztywne. Są one trochę plastyczne i są gazoszczelne.

(b) Bo są lekko ciągliwe (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, bo drgania spowodowane transportem ciężarowym i

tramwajami powodują przesunięcia się ziemi pod rurociągiem, co obniża strefowe jego podparcie od

dołu, a to z kolei zwiększa lokalne obciążenia niewystarczająco podpartej rury. Zdolność do lekkiego

odkształcenia plastycznego polietylenu (relaksacja naprężeń) zmniejsza te dodatkowe naprężenia, co

wydłuża czas użyteczności rur przy zachowaniu ich szczelności.

( )

Komentarz: Nie, bo kolor rur służy tylko dla oznakowania rodzaju medium do transportowania

którego są one przeznaczone.

(d) Bo mają gładką powierzchnię wewnętrzną

( )

Komentarz: Nie, gładkość ta zmniejsza, co prawda opory przepływu, ale najważniejszy jest fakt, że

rury polietylenowe długo zachowują szczelność i nie pękają, jeśli ziemia pod nimi trochę przemieści

się.

73. Do teflonowanej patelni nie przywiera smażone jedzenie

(a) Bo jest miękka

( )

Komentarz: Nie, miękkość tej powłoki jest jej wadą, bo ułatwia zadrapanie.

(b) Bo ma wysokie napięcie powierzchniowe

(X)

Komentarz: Tak, gdyż wysokie napięcie powierzchniowe utrudnia wnikanie ciekłych składników

smażonej potrawy oraz tłuszczu do wnętrza szczelin w powłoce patelni. Składniki te ulegną termicznej

degradacji, jeśli będą długo grzane do wysokiej temperatury tworząc nagar o rozwiniętej powierzchni

(izolator), co zmniejszy równomierność nagrzewania podczas smażenia. W efekcie potrawa będzie

lokalnie przegrzana, a po pewnym czasie przypalona. Dlatego likwidacja lokalnego przegrzewania

ogranicza przywieranie potrawy do patelni.

Komentarz: Nie, ona źle przewodzi ciepło.

(d) Bo dobrze jest zwilżana przez wodę

( )

Komentarz: Nie, ona źle zwilża się wodą.

74. Tkaniny typu „polar” nie przemakają przy małym deszczu

(a) Bo są miękkie

( )

Komentarz: Nie, miękkość nie ma wpływu na ich zwilżalność i związaną z tym przesiąkalność wody.

(b) Bo ich włókna mają wysokie napięcie powierzchniowe (X)

Komentarz: Tak, gdyż wysokie napięcie powierzchniowe utrudnia wnikanie wody do wnętrza tkaniny,

co jest pierwszym etapem przeniknięcia jej na wylot.

Komentarz: Nie, one źle przewodzą ciepło, bo między pustymi w środku włóknami jest dużo powietrza.

(d) Bo są dobrze zwilżane przez wodę

( )

Komentarz: Nie, one źle zwilżają się wodą.

75. Szkła ołowiowego używa się

(a) na szyby okienne ( )

Komentarz: Nie, ono jest zbyt drogie.

(b) na szkiełka do zegarków ( )

Komentarz: Nie, ono jest zbyt miękkie i dlatego ulegnie zarysowaniu po stosunkowo krótkim okresie

użytkowania zegarka.

Komentarz: Tak, bo łatwo wyszlifować w nim ostre krawędzie, które powodują ładne załamanie

światła.

(d) na szyby do obrazów

( )

Komentarz: Nie, ono jest zbyt ciężkie i zbyt drogie oraz może powodować niekorzystne refleksy.

76. Co to jest szkło krzemowo-sodowo-wapienne?

(a) spiek kaolinu (Al

– glinki porcelanowej) i piasku kwarcowego (SiO

)

( )

Komentarz: Nie, taki skład plus skalenie ma porcelana lub cegła, jeśli do wypalania użyjemy zwykłą

glinę - zanieczyszczoną tlenkami żelaza i cząstkami organicznymi.

(b) spiek sody piasku kwarcowego (SiO

) i (Na

O - tlenku sodu) (X)

Komentarz: Tak, to jest odpowiedź prawidłowa. Ono zawiera ok. 72% SiO

, 12% CaO, i 16% Na

ewentualnie także niewielkie ilości Al

(tlenku aluminium) i MgO (tlenku magnezu).

( )

Komentarz: Nie, to jest szkło kryształowe.

(d) spiek węglików wolframu

( )

Komentarz: Nie, taki spiek występuje pod nazwą widia.

77. Udarność jest miarą

(a)

Wytrzymałości statycznej ( )

Komentarz: Nie, bo udarność jest miarą odporności na uderzenia, które obciążają materiał

dynamicznie, a nie statycznie.

(b)

Wytrzymałości dynamicznej

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, bo udarność jest to odporność na uderzenia mierzona jako

energia pochłonięta przez próbkę podczas jej dynamicznego niszczenia i jest to pośrednią miarą

wytrzymałości dynamicznej.

(c)

Siły przeciwstawiającej się przesunięciu ( )

Komentarz: Nie, to jest współczynnik tarcia.

(d) Lokalnego odkształcenia ( )

Komentarz: Nie, to jest twardość.

78. Czym jest spowodowane plastyczne odkształcenie materiału metalowego?

(a) Zniszczeniem ziaren

( )

Komentarz: Nie, pod działaniem sił normalnie występujących podczas odkształcania metalowej próbki

wpierw następuje przesunięcie ziaren, a dopiero po przyłożeniu znacznie większych sił ściskających

może, ale nie musi nastąpić ich zniszczenie, któremu towarzyszą przesunięcia wewnątrz ziaren.

(b)

Przesunięciami wewnątrz ziaren (X)

Komentarz: Tak. Jest spowodowane przemieszczeniem płaszczyzn łatwego poślizgu wewnątrz ziaren,

czyli jednej warstwy atomów względniej drugiej pod działaniem naprężeń stycznych.

( )

Komentarz: Nie, aby faza amorficzna mogła powstać należy materiał podgrzać powyżej temperatury

jego krystalizacji.

(d)

Korozją materiału ( )

Komentarz: Nie, korozja nie ma tu znaczenia, bo w praktyce proces odkształcenia plastycznego

zachodzi zbyt szybko.

79. Czym spowodowane jest plastyczne odkształcenie kompozytu polimerowego?

(a) Zniszczeniem krystalitów ( )

Komentarz: Nie, niszczenie kryształów polimerowych zwanych krystalitami może nastąpić pod

działaniem ciepła lub ciepła i sił mechanicznych.

(b)

Przesunięciami krystalitów

( )

Komentarz: Nie, przesunięcie krystalitów może nastąpić pod działaniem sił mechanicznych, ale

powoduje to naprężenie sprężyste łańcuchów między tymi krystalitami, co po zdjęciu obciążenia

spowoduje zanik odkształcenia sprężystego i wysokoelastycznego i powrót do stanu przed

obciążeniem.

(c)

Przesunięciami segmentów łańcucha polimeru podczas obciążania próbki

(X)

Komentarz: Tak, bo w polimerach makrocząsteczki są na tyle długie, że przechodzą przez wiele stref

amorficznych i krystalicznych. Dlatego krystality zwykle nie mają takiej granicy międzyfazowej, jaka

występuje w metalach. Występuje zaś zwykle stosunkowo gruba strefa (warstwa) międzyfazowa.

Dlatego podczas obciążania próbki znacznie mniej energii potrzeba na przesunięcie segmentów

sąsiednich łańcuchów wewnątrz tej strefy niż na rozdzielenie lub amorfizację poszczególnych

krystalitów.

(d)

Starzeniem

materiału

( )

Komentarz: Nie, starzenie nie jest związane z tym zjawiskiem.

80. Co zmniejsza rozmiary i ujednorodni struktury krystaliczne w materiale?

(a) Nagrzanie powyżej temperatury krystalizacji i wolne ochłodzenie

( )

Komentarz: Nie, to spowoduje zwiększenie rozmiarów ziaren.

(b) Nagrzanie powyżej temperatury krystalizacji i szybkie ochłodzenie (X)

Komentarz: Tak, bo nagrzanie materiału powyżej temperatury krystalizacji powoduje stopienie jego

ziaren. Jeśli potem nastąpi szybkie jego ochłodzenie to kryształy nie zdążą urosnąć do znacznych

rozmiarów. Dlatego otrzymamy strukturę drobnoziarnistą.

( )

Komentarz: Nie, to spowoduje raczej zwiększenie rozmiarów ziaren.

(d)

Długotrwałe chłodzenie materiału

( )

Komentarz: Nie, to niczego nie zmieni w strukturze materiału, bo cały czas będzie on w stanie

uniemożliwiającym krystalizację.

81. Co to jest fulleren?

(a) Jedna z postaci węgla tworząca mocno związane kryształy

( )

Komentarz: Nie, taką strukturę ma diament zbudowany z kryształów ośmiościennych, rzadziej

dwunastościennych lub sześciościennych.

(b) Jedna z postaci węgla tworząca słabo związane kryształy

( )

Komentarz: Nie, taką strukturę ma grafit.

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa. Te struktury powłokowe utworzone są z ułożonych w

pięciokąt lub sześciokąt pierścieni z pojedynczych atomów węgla. Tworzą one sfery (podobne do piłki

nożnej) lub liniowe bądź rozgałęzione rurki z pustym kanałem w środku. Mają one rozmiary liczone w

nanometrach.

(d) Postać węgla tworząca długie włókna

( )

Komentarz: Nie, taką strukturę mają włókna węglowe, które wytwarza się przez odwodornienie

niektórych włókien syntetycznych, a stosuje do wytwarzania wytrzymałych kompozytów polimerowych.

82. Co to jest nanokompozyt?

(a)

Materiał zawierający zaglomerowane napełniacze o rozmiarach cząstek rzędu nanometrów

( )

Komentarz: Nie, bo zaglomerowane małe cząstki napełniacza nie na całej swej powierzchni będą

miały styczność z polimerem. Dlatego też sumaryczna powierzchnia, przez którą przekazywane są

naprężenia będzie mniejsza od maksymalnie możliwej do osiągnięcia dla cząstek rozproszonych. Z

tego powodu materiał ulegnie rozerwaniu przy mniejszym obciążeniu niż mogłoby nastąpić przy

pełnym zdyspergowaniu napełniacza.

(b)

Materiał, w którym napełniacze są tak zdyspergowane, że cząstki o rozmiarach liczonych

w nanometrach nie stykają się ze sobą (X)

Komentarz: Tak, bo jeśli cząstki napełniacza będą dobrze zdyspergowane i zwilżone przez polimer, to

prawie cała ich powierzchni będzie miała styczność z polimerem. Dlatego też sumaryczna

powierzchnia, przez którą przekazywane są naprężenia będzie bardzo duża. Wytrzymałość

napełniaczy stosowanych do wytwarzania takich kompozytów (fullereny, monmorillonite) jest zawsze

większa niż polimeru. Z tego powodu, nawet, jeśli siły adhezji nie będą największe, to i tak materiał

uzyska bardzo dużą sztywność i wytrzymałość.

(c)

Materiał zawierający silnie rozdrobnione napełniacze włókniste ( )

Komentarz: Nie, taki kompozyt nazywa się tworzywem sztucznym wzmocnionym włóknami ciętymi.

(d)

Materiał zawierający długie cienkie włókna nieorganiczne

( )

Komentarz: Nie, to jest kompozyt wzmocniony włóknami nieorganicznymi, np. szklanymi.

83. Co to jest granica plastyczności materiału?

(a)

Naprężenie powodujące koniec odkształcenia plastycznego

( )

Komentarz: Nie, wtedy następuje rozerwanie próbki.

(b) Naprężenie powodujące początek odkształcenia plastycznego (X)

Komentarz: Tak, to jest odpowiedź prawidłowa. Granica plastyczności wyznaczana jest przez

charakterystyczną siłę na wykresie rozciągania, wywołującą początek znacznych odkształceń

trwałych, co można jednoznacznie wyznaczyć dla stali niskowęglowych, dla których występuje górna i

dolna granica plastyczności. Dla innych metali wyznacza się umowną granicę plastyczności, która

odpowiada umownemu odchyleniu przebiegu krzywej rzeczywistej rozciągania od prostoliniowości.

Wartość granicy plastyczności jest ilorazem charakterystycznej siły i powierzchni przekroju

początkowego próbki.

Komentarz: Nie, to jest temperatura mięknięcia.

(d) Czas po upływie którego następuje początek odkształcenia plastycznego ( )

Komentarz: Nie, to jest początek pełzania.

84. Dlaczego kreda obniża wytrzymałość tworzyw sztucznych?

(a) Bo ma duże cząstki z małą adhezją do polimeru (X)

Komentarz: Tak, gdyż duże cząstki powodują koncentrację naprężeń na ich krawędziach a adhezja

kredy do polimeru jest mała. Dlatego wytrzymałość takiego kompozytu musi być niska.

(b) Bo jest higroskopijna

( )

Komentarz: Nie, pochłanianie wody przez kredę tylko wtedy wpływa na obniżenie wytrzymałości

kompozytu, gdy jest ona nieprawidłowo przechowywana przed zmieszaniem z polimerem w stanie

stopionym. W takim przypadku podczas przetwarzania polimerów, które odbywa się zwykle w

temperaturze powyżej 100

C, woda zamienia się w parę, która tworzy pory będące miejscami

dodatkowej koncentracji naprężeń, obniżającymi wytrzymałość kompozytu.

Komentarz: Nie, stosując odpowiednie procedury technologiczne można ją równomiernie

rozprowadzić w polimerze.

(d) Bo jej cząstki mają ostre krawędzie

( )

Komentarz: Odpowiedź niepełna. To jest tylko jedna z wielu, ale nie najważniejsza, z przyczyn

obniżenia wytrzymałości tworzyw napełnionych kredą. Ostre krawędzie cząstek kredy obniżają

wytrzymałość kompozytów, ale tylko wtedy, gdy badany materiał może znacznie wydłużać się (guma,

polietylen). Wtedy te ostre krawędzie mogą zapoczątkować wzrost szczelin w materiale, z których

największa będzie przyczyną zerwania próbki.

85. Dlaczego fullereny podwyższają właściwości wytrzymałościowe tworzyw sztucznych?

(a) Bo mają jednocześnie wysoką wytrzymałość i chłonność wody ( )

Komentarz: Nie, charakteryzują się one dużą wytrzymałością na rozciąganie, ale małą zwilżalnością

przez wodę. Dlatego nie chłoną wody.

(b) Bo mają jednocześnie wysoką wytrzymałość i wysoką adhezję do polimerów (X)

Komentarz: Tak. Wysoka adhezja do polimerów powoduje, że warstwa przejściowa pomiędzy

fullerenem a polimerem jest na tyle wytrzymała, że podczas obciążania materiału to połączenie nie

ulega rozerwaniu. Fullereny mają bardzo małe rozmiary. Dlatego ich powierzchnia zewnętrza liczona

na 1 gram napełniacza jest bardzo duża. Czynniki te występując razem plus wysoka wytrzymałość

napełniacza powodują podwyższenie sztywności i wytrzymałości kompozytu.

(c)

łatwo rozprowadzają się w polimerach

( )

Komentarz: Nie, koniecznie jest, aby fullereny były równomiernie rozprowadzone w polimerze, ale to

nie jest warunek wystarczający. Po spełnieniu tego oczywistego warunku o podwyższeniu właściwości

wytrzymałościowych tworzyw sztucznych decyduje fakt wysokiej wytrzymałości oraz dużej adhezji

fullerenów do polimerów.

(d) Bo dobrze przewodzą prąd elektryczny ( )

Komentarz: Nie, bo przewodnictwo elektryczne nie decyduje o wytrzymałości.

86. Kiedy napełniacze włókniste podwyższają najbardziej wytrzymałość kompozytu?

(a) gdy są bardzo grube

( )

Komentarz: Nie, bo wtedy powstają znaczne naprężenia na granicy z lepiszczem (matrycą). Lepsze

właściwości wytrzymałościowe mają kompozyty z jak najcieńszymi włóknami.

(b) gdy ułożone są zgodnie z kierunkiem działania sił, a siły adhezji są wysokie (X)

Komentarz: Tak, gdyż wtedy siły od obciążenia zewnętrznego prawie w całości są przenoszone przez

włókna, które tak się dobiera, aby były znacznie wytrzymalsze i sztywniejsze od lepiszcza.

( )

Komentarz: Nie, bo ciągliwość włókien obniża wytrzymałość kompozytu. Wiadomo bowiem, że

teoretyczna wytrzymałość idealnego co do struktury materiału równa się 1/10 jego modułu

sprężystości.

(d) gdy są bardzo skręcone ( )

Komentarz: Nie, bo wtedy są bardziej ciągliwe niż te nie skręcone.

87. Dlaczego guma jest elastyczna?

(a)

gdyż jej temperatura zeszklenia jest poniżej temperatury użytkowania (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa gdyż, jeśli jej temperatura zeszklenia (to jest przejścia ze

stanu gumo-podobnego w stan sztywny) jest poniżej temperatury użytkowania, to materiał jest łatwo

odkształcalny.

(b)

gdyż jej temperatura zeszklenia jest powyżej temperatury użytkowania ( )

Komentarz: Nie, bo jeśli temperatura zeszklenia materiału jest powyżej temperatury użytkowania, to

jest on wtedy sztywny.

(c)

gdyż jej temperatura degradacji termicznej jest poniżej temperatury użytkowania ( )

Komentarz: Nie, bo wtedy ulega szybkiemu zniszczeniu.

(d)

gdyż zawiera napełniacze wzmacniające ( )

Komentarz: Nie, bo napełniacze wzmacniające obniżają elastyczność gumy.

88. Które tworzywa nazywa się termoplastami?

(a) te, które po podgrzaniu szybko ulegają degradacji

( )

Komentarz: Nie, bo wtedy ulegną szybkiemu zniszczeniu i nie będą miały znaczenia praktycznego.

Degradacja polimerów powoduje bowiem ich rozpad na produkty o niższym ciężarze cząsteczkowym.

(b) te, które po podgrzaniu stają się plastyczne

(X)

Komentarz: Tak. Tworzywa polimerowe dzielimy na liniowe i usieciowane. Te pierwsze mają

łańcuchy połączone ze sobą tylko siłami fizycznymi, których energia degradacji zwykle jest mała.

Dlatego po podgrzaniu wiązania te rozpadają się i tworzywo staje się plastyczne. Po ochłodzeniu

odtwarza się podobna struktura fizycznych wiązań poprzecznych dając materiał podobny do tego, jaki

był przed podgrzaniem.

Komentarz: Nie, takie tworzywa nazywa się termoutwardzalnymi. Tworzywa usieciowane mają

łańcuchy połączone ze sobą zarówno siłami fizycznymi (jak tworzywa termoplastyczne), których

energia degradacji jest stosunkowo mała, jak i węzłami chemicznymi, których energia degradacji jest

duża. Dopiero po podgrzaniu do wysokiej temperatury wiązania chemiczne rozpadają się

nieodwracalnie i tworzywo ulega destrukcji. Dlatego ochłodzenie produktu destrukcji nie spowoduje

odtworzenia poprzedniej struktury materiału.

(d) te, które po podgrzaniu zwiększają swoją odporność cieplną ( )

Komentarz: Nie, takich tworzyw nie ma, bo odporność cieplna zależy od energii wiązań

międzycząsteczkowych. Dlatego podgrzanie (doprowadzenie energii cieplnej) zawsze przyspiesza

przebieg reakcji chemicznych oraz w efekcie tego obniża odporność cieplną.

89. Jaką funkcję w kompozycie spełniają włókna?

(a)

Poprawiają przewodność cieplną

( )

Komentarz: Odpowiedź nieprawidłowa, bo włókna tylko nieznacznie poprawiają przewodność cieplną

kompozytu, jeśli same przewodzą ciepło.

(b) Poprawiają przewodność elektryczną

( )

Komentarz: Odpowiedź nieprawidłowa, bo włókna tylko wtedy nieznacznie poprawiają przewodność,

jeśli same przewodzą prąd elektryczny. W przypadku, gdy takie włókna stykają się ze sobą mogą

znacznie poprawić przewodność tworząc pasma przewodnictwa.

( )

Komentarz: Trochę poprawiają tłumienie drgań, jeśli same dobrze tłumią te drgania.

(d) Poprawiają wytrzymałość

(X)

Komentarz: Tak, to jest prawdą pod warunkiem zapewnienia dobrej adhezji pomiędzy włóknami a

lepiszczem oraz spełnienia warunku, że te włókna mają znaczną wytrzymałość i są odpowiednio

rozmieszczone w masie lepiszcza.

90. Co to jest nanorurka?

(a) jedna z postaci fullerenu (X)

Komentarz: Tak, to jest prawda. Fullerenami są powłokowe struktury węglowe o budowie kulistej lub

włókno-podobnej o średnicy paru nanometrów z pustym kanałem w środku tworząc w tym przypadku

nanorurki.

(b) jedna z postaci węgla tworząca długie włókna ( )

Komentarz: Nie, to są włókna węglowe wytwarzane przez odwodornienie niektórych włókien

syntetycznych.

( )

Komentarz: Nie, takie rurki nazywamy kapilarami metalowymi.

(d) cienka rurka ceramiczna ( )

Komentarz: Nie, takie rurki nazywamy kapilarami ceramicznymi.

91. Czego miarą jest szerokość pętli histerezy?

(a)

Sztywności

( )

Komentarz: Nie, miarą sztywności jest moduł sprężystości.

(b)

Tłumienia

(X)

Komentarz: Tak. Szerokość pętli histereza jest miarą pochłaniania energii zarówno mechanicznej jak

i elektrycznej. Wyraża się ją zwykle w procentach.

(c)

Odporności na korozję

( )

Komentarz: Nie, histereza nie wpływa na odporność materiału na korozję.

(d) Zmiany barwy

( )

Komentarz: Nie, histereza nie wpływa na odporność materiału na zmiany barwy. Zazwyczaj zmiany

barwy zachodzą w efekcie procesów starzeniowych.

92. Co to jest guma?

(a)

Usieciowana

żywica

( )

Komentarz: Nie, taki materiał nazywa się duroplastem (tworzywem chemoutwardzalnym lub

termoutwardzalnym).

(b) Usieciowany kauczuk

(X)

Komentarz: Tak. Usieciowanie kauczuku uzyskuje się podczas procesu wulkanizacji, w efekcie którego

sąsiednie łańcuchy polimeru zostają powiązane ze sobą wytrzymałymi mostkami chemicznymi w taki

sposób, że guma może być poddawana wielokrotnym znacznym odkształceniom prawie bez

odkształceń plastycznych.

( )

Komentarz: Nie, niektóre składniki mieszanki gumowej podczas jej wytwarzania mogą, co prawda,

ulec stopieniu, ale wiele z nich nie topi się w temperaturze przetwórstwa, np. sadza, tlenek cynku.

Stopienie składników nie jest warunkiem koniecznym wytworzenia gumy.

(d) Rodzaj laminatu ( )

Komentarz: Nie, guma nie jest produktem warstwowym, a taki musi być laminat.

93. Dlaczego drewno ulega samoczynnemu odkształceniu?

(a) Bo pochłania wilgoć

( )

Komentarz: Nie, to tylko przyczyna pośrednia, bo wilgotność, jeśli jest stabilna, nie powoduje zmian

kształtu przestrzennego (paczenia się) wyrobów drewnianych.

(b) Bo długość i grubość wiązek włókien zwykle jest zróżnicowana (X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, bo przy zmianie wilgotności występujące różnice długości

poszczególnych warstw drewna powodują zróżnicowaną rozszerzalność lub kurczliwość

poszczególnych jego stref.

Komentarz: Nie, bo znacznie większy jest udział czynnika związanego ze zmianami długości warstw z

powodu różnic chłonności wody niż z rozszerzalnością cieplną. Dlatego na wiosnę i na jesień drzwi i

okna wykonane z litego (nie klejonego z warstw) drewna ulegają paczeniu się, a zimą w

temperaturach ujemnych, gdy wilgotność powietrza jest stała tego zjawiska nie obserwuje się.

(d) Bo poszczególne warstwy drewna różnie przewodzą prąd elektryczny ( )

Komentarz: Nie, bo przewodność elektryczna (zależna od wilgotności) nie jest przyczyną zmian

długości słojów drewna.

94. Co to jest układ żelazo – węgiel?

(a) Struktura stali

( )

Komentarz: Nie. Struktura stali oceniana jest na podstawie zdjęć mikroskopowych. Możliwa do

uzyskania struktura stali o określonym składzie i historii cieplnej może być przewidziana na podstawie

wykresu układu żelazo – węgiel jako pole struktur między odpowiednimi krzywymi.

(b) Wykres pokazujący zależność struktury stali od jej temperatury i ilości węgla (X)

Komentarz: Tak. To jest dwuskładnikowy układ równowagowy krzepnącego żelaza i węgla.

Graficznie przedstawiony jest w postaci wykresu jako żelazo – cementyt (węglik żelaza Fe

C).

( )

Komentarz: Nie, to nie jest prawda. Na wykresie układu żelazo – węgiel nie ma współrzędnej czasu.

(d) Wykres pokazujący zależność twardości próbki od czasu odpuszczania ( )

Komentarz: Nie, to nie jest prawda. Na wykresie układu żelazo – węgiel nie ma współrzędnej czasu.

95. Co to jest półprzewodnik?

(a)

Materiał o małym przewodnictwie elektrycznym (dużej rezystywności) ( )

Komentarz: Nie, taki materiał nazywa się dielektrykiem (izolatorem elektrycznym).

(b) Materiał o dużym przewodnictwie elektrycznym (małej rezystywności) ( )

Komentarz: Nie, taki materiał nazywa się przewodnikiem elektryczności.

( )

Komentarz: Nie, taki materiał nazywa się słabym przewodnikiem.

(d) Materiał będący w pewnych warunkach przewodnikiem, a w innych dielektrykiem (X)

Komentarz: Tak, to jest odpowiedź prawidłowa. Są półprzewodniki zwane termistorami lub

rezystorami, których przewodność zależy od temperatury i innych czynników zewnętrznych, lub

tworzące złącza charakteryzujące się tym, że ich przewodność zależy od kierunku przepływu prądu.

Typowymi półprzewodnikami są krzem, german, arsenek i antymonek galu.

96. Co to jest porcelit?

(a) Spiek gliny i piasku kwarcowego (X)

Komentarz: Tak, to jest odpowiedź prawidłowa. Porcelit zawiera do 50% gliny (iłów), do 25% piasku

kwarcowego, do 30% skaleni i do 5% węglanu wapniowego lub dolomitu. Powstaje w efekcie

wypalania w temperaturze około 1300

C. Jest to materiał nieporowaty, nieprzepuszczalny dla cieczy i

gazów, źle przewodzi elektryczność. Ma właściwości pośrednie pomiędzy porcelaną a fajansem.

Stosuje się go do wyrobu naczyń stołowych, sprzętu sanitarnego i laboratoryjnego oraz izolatorów

przewodów elektrycznych.

(b) Spiek tlenku sodu (sody – Na

O) i piasku kwarcowego(SiO

)

Komentarz: Nie, to jest szkło.

( )

Komentarz: Nie, to jest ceramika budowlana typu cegły.

(d) Spiek węglików wolframu i metalicznego kobaltu ( )

Komentarz: Nie, to jest bardzo twardy materiał występujący pod nazwą widia. Zawiera on także

węgliki tytanu i tantalu. Używa się go do wytwarzania narzędzi skrawających – wierteł, frezów i noży

tokarskich.

97. Co to jest klinkier?

(a) Spiek glin (X)

Komentarz: Tak. Klinkier jest spiekiem glin wapienno-żelazistych, wapienno-magnezjowych lub

żelazistych wypalanych w temperaturze około 1300

C. W zależności od składu ma zabarwienie szaro

stalowe, wiśniowe lub brązowe. Jest to materiał nieporowaty, nieprzepuszczalny dla cieczy i gazów,

jest odporny na agresywne działanie chemikaliów. Ma właściwości zbliżone do kamionki. Stosuje się

go do wyrobu cegieł i płytek do licowania ścian budynków, do budowy urządzeń hydrotechnicznych,

posadzek fabrycznych narażonych na działanie chemikaliów, nawierzchni chodników i dróg kołowych.

(b) Spiek tlenku ołowiu i piasku kwarcowego

( )

Komentarz: Nie, to jest szkło kryształowe.

Komentarz: Nie, to jest papier. Jest on otrzymywany w wyniku spilśnienia i dalszej obróbki

rozdrobnionych i zawieszonych w wodzie włókien, głównie pochodzenia roślinnego z ewentualnym

dodatkiem wybielaczy, substancji klejących, barwników oraz innych modyfikatorów.

(d) Spiek węglików wolframu

( )

Komentarz: Nie, to jest bardzo twardy materiał, stosowany m.in. na płytki tnące, które przylutowuje

się do noży tokarskich, wierteł i frezów do obróbki metali, betonu i kamienia.

98. Który z wymienionych izolatorów ciepła jest najskuteczniejszy?

(a)

Wełna mineralna ( )

Komentarz: Nie, bowiem bazalt, z którego są wykonane włókna tej wełny przewodzi ciepło, a efekt

izolacyjny uzyskuje się głównie dzięki powietrzu znajdującemu się pomiędzy włóknami. Dlatego

przewodność cieplna (odwrotność izolacyjności) wełny mineralnej zależy istotnie od jej stopnia

sprasowania i zawilgocenia.

(b) Próżnia (X)

Komentarz: Tak. Próżnia jest najskuteczniejszym izolatorem. Dlatego termosy (także te do

przechowywania skroplonych gazów) zbudowane są z dwóch naczyń (metalowych, szklanych czy też z

tworzyw sztucznych zależnie od rozmiarów i przeznaczenia termosu) oddzielonych od siebie

przestrzenią zawierającą gaz pod bardzo małym ciśnieniem, prawie próżnią.

Komentarz: Nie, bowiem polistyren, z którego wykonane są ścianki komórek styropianu trochę

przewodzi ciepło, a efekt izolacyjny uzyskuje się głównie dzięki powietrzu zawartemu w jego

zamkniętych komórkach. W ten materiał prawie nie wnika woda. Dlatego dobre właściwości

izolacyjne styropianu prawie nie zależą od tego czy kontaktuje się on z wilgocią czy też nie.

(d) Drewno

( )

Komentarz: Nie, bowiem celuloza stanowiąca podstawowy składnik drewna ma umiarkowane

właściwości izolacyjne. Pomiędzy i wewnątrz włókien drewna są przestrzenie wypełnione powietrzem.

To powietrze nadaje drewnu dobre właściwości izolacyjne. Dlatego mokre drewno, w którym część

porów wypełniona jest wodą, ma znacznie gorsze właściwości izolacyjne niż suche drewno.

99. Czy można spowodować, aby płytka aluminium pływała w wodzie?

(a) Nie, bo metale mają gęstość powyżej 1g/cm

( )

Komentarz: Metale, w tym i aluminium, jeśli są w postaci jednorodnego bloku lub płytki, niezależnie

od gładkości ich powierzchni mają gęstość znacznie powyżej 1g/cm

, co powoduje, że toną one w

wodzie mającej gęstość 1g/cm

Efektywna gęstość metalu zależy jednak istotnie od jego porowatości

oraz w niewielkim stopniu od zwilżalności powierzchni badanej próbki.

(b) Tak, jeśli jest pokryta powłoką zwiększającą napięcie powierzchniowe ( )

Komentarz: To jest nieprawda. Taka powłoka spowoduje nieznaczne zwiększenie wyporności próbki,

gdyż na jej powierzchni kontaktującej się z wodą będzie zaadsorbowane powietrze, co zwiększa

efektywną objętość próbki. Nie jest to jednak na tyle duże zwiększenie tej objętości, aby efektywna

gęstość obniżyła się do poziomu poniżej 1g/cm

Komentarz: Tak, to jest prawda. Jeśli spowodujemy powstanie porów, najkorzystniej o rozmiarach

liczonych w nanometrach, to przy danych rozmiarach próbki jej masa zależy od objętości tych porów.

Zwiększenie porowatości można spowodować przez rozpuszczenie gazów obojętnych (tj. nie

wchodzących w reakcje chemiczne) w stopionym metalu oraz późniejsze ochłodzenie metalu poniżej

temperatury jego zestalenia. W ten sposób można otrzymać metale o efektywnej gęstości nawet 0,08-

0,50g/cm

(d) Tak, jeśli spowodujemy zmianę chropowatości jej powierzchni ( )

Komentarz: To jest nieprawda. Chropowatość powierzchni powoduje, że na niej będzie

zaadsorbowane powietrze, co zwiększa efektywną objętość próbki zanurzonej w wodzie. Nie jest to

jednak na tyle duże zwiększenie objętości, aby efektywna gęstość obniżyła się do poziomu poniżej

1g/cm

100. Co to jest piana syntaktyczna?

(a) Materiał wytworzony przez syntezę polimeru i potem jego spienienie ( )

Komentarz: Nie, to będzie spieniony polimer, który można nazwać pianą syntetyczną, ale nie

syntaktyczną.

(b) Trzyfazowa piana (X)

Komentarz: Tak, zawiera ona metalowe spoiwo (matrycę), puste w środku mikrosfery (zwykle

ceramiczne lub nieorganiczne, np. pyły dymnicowe) i gaz zawarty w tych sferach. Pozwala ona

wytworzyć nowe metalowe materiały kompozytowe o gęstości 1.5 - 1.6g/cm

oraz module sprężystości

rzędu 30 – 40 GPa.

Komentarz: Nie, to pomyłka.

(d) Materiał zawierający polimer o budowie syndiotaktycznej

( )

Komentarz: Nie, to pomyłka. Piana syntaktyczna nie ma w swym składzie polimerów.

ZĘŚĆ

Uwaga: Kilka odpowiedzi może być prawidłowych

101. Czy substancje małocząsteczkowe mogą występować w stanie skupienia:

(a)

gazowym

(X)

Komentarz: Tak, substancje małocząsteczkowe po osiągnięciu pewnej charakterystycznej dla każdej z

nich temperatury mogą występować w stanie gazowym, jeśli ta temperatura nie jest wyższa od

temperatury ich rozkładu termicznego.

(b)

ciekłym (X)

Komentarz: Tak, substancje małocząsteczkowe po osiągnięciu pewnej charakterystycznej dla każdej z

nich temperatury mogą występować w stanie ciekłym.

(c)

stałym

(X)

Komentarz: Tak, substancje małocząsteczkowe poniżej pewnej charakterystycznej dla każdej z nich

temperatury występują w stanie stałym.

(d) gumo podobnym ( )

Komentarz: Nie, tylko polimery i to nie wszystkie mogą występować w stanie gumo podobnym zwanym

też wysokoelastycznym.

102. Czy materiały polimerowe (substancje wielkocząsteczkowe) mogą występować w stanie

skupienia:

(a) gazowym ( )

Komentarz: Nie, z powodu dużego ciężaru cząsteczkowego polimery nie mogą przejść w stan gazowy.

Podczas ich podgrzewania po przekroczeniu pewnej temperatury zwanej temperaturą destrukcji

ulegną one rozpadowi na produkty o małym ciężarze cząsteczkowym, w tym także produkty gazowe.

Ochłodzenie nie spowoduje ponownego ich połączenia się w materiał o budowie takiej, jaka była

przed podgrzewaniem.

(b)

ciekłym (X)

Komentarz: Polimery liniowe mogą po podgrzaniu występować w stanie ciekłym. Jednakże zakres

temperatur pomiędzy stanem stałym a ciekłym może być czasami bardzo mały i wtedy trudno te

materiały przetwarzać. Takie zjawisko występuje np. w kevlarze. Polimery usieciowane z powodu

występowania w nich wiązań poprzecznych nie mogą występować w stanie ciekłym. Nadmierne

podgrzanie (powyżej temperatury destrukcji) powoduje bowiem ich rozpad na produkty o mniejszym

ciężarze cząsteczkowym, w tym produkty gazowe i ciekłe, ale ochłodzenie nie spowoduje połączenia

się ich ponownie w materiał o budowie takiej, jaka była przed podgrzaniem.

(c)

stałym (X)

Komentarz: Tak, wszystkie polimery poniżej pewnej charakterystycznej dla każdego z nich

temperatury (zwanej temperaturą zeszklenia) występują w stanie stałym.

(d)

gumo-podobnym

(X)

Komentarz: Tak, polimery w pewnym zakresie temperatur charakterystycznym dla każdego z nich

występują w stanie gumo-podobnym (wysokoelastycznym). Jednakże szerokość tego zakresu

temperatur może być czasami bardzo mała i wtedy trudno ten stan zaobserwować.

103. Czy podczas obciążania materiałów

zawsze

występuje składowa odkształcenia:

(a) sprężysta (X)

Komentarz: Tak, spowodowana jest ona zmianą odległości międzyatomowych pod wpływem sił

zewnętrznych przykładanych do materiału.

(b) wysokoelastyczna ( )

Komentarz: Nie, występuje ona tylko w materiałach o budowie łańcuchowej lub usieciowanych

chemicznie (polimery) albo fizycznie (polimery, siarka). Wtedy zmiana kątów między wiązaniami

walencyjnymi jest przyczyną dużego i odwracalnego odkształcenia materiału.

(c)

plastyczna

(X)

Komentarz: Tak, ale mechanizm jej występowania zależy od budowy materiału. W materiałach

krystalicznych i semi-krystalicznych małocząsteczkowych odkształcenie plastyczne powstaje dzięki

przesunięciu względem siebie atomów wewnątrz ziaren. W materiałach polimerowych ta składowa

odkształcenia powstaje w efekcie przesunięcia sąsiednich segmentów makrocząsteczek. W materiałach

ceramicznych często jest ona pomijalnie mała.

104. Czy krzywa rozciągania próbki ma odcinki, które mówią o

(a) sztywności

(X)

Komentarz: Tak, tangens kąta nachylenia prostoliniowego odcinka (lub siecznej) krzywej wydłużenia

próbki w funkcji naprężenia podczas rozciągania nazywa się modułem sprężystości, który jest miarą

sztywności materiału.

(b)

początku odkształcenia plastycznego

(X )

Komentarz: Tak jest w przypadku, gdy na wykresie widać górną i dolną granicę plastyczności, co

można obserwować dla stali niskowęglowych, a nie można, gdy występuje umowna granica

plastyczności, która jest punktem na krzywej rozciągania, w którym następuje odchylenie jej przebiegu

rzeczywistego od prostoliniowego.

(c)

wytrzymałości doraźnej ( )

Komentarz: Nie, o tym mówi punkt odpowiadający maksimum na krzywej rozciągania.

(d) samo wzmocnieniu materiału (X)

Komentarz: Tak, jeśli przy pierwszym rozciąganiu próbka nie została doprowadzona do zerwania, to

w przypadku niektórych materiałów podczas ich powtórnego obciążenia obserwuje się zwiększenie

sztywności. Ten fakt związany jest z samo-wzmocnieniem materiału.

105. Dlaczego występuje różnica pomiędzy wytrzymałością statyczną a dynamiczną?

(a) Bo szybkie przyłożenie obciążenia uniemożliwia zajście wielu procesów relaksacyjnych

(X)

Komentarz: Tak, dotyczy to szczególnie materiałów kompozytowych.

(b) Bo szybkie przyłożenie obciążenia uniemożliwia wyprostowanie się próbki

( )

Komentarz: Nie, bo próbka do badań powinna być prosta.

maszyny wytrzymałościowej ( )

Komentarz: Nie, bo próbka podczas badań nie powinna wysuwać się ze szczęk.

(d) Bo szybkie przyłożenie obciążenia uniemożliwia rekrystalizację ( )

Komentarz: Nie, bo podczas badań standardowych rekrystalizacja nie powinna zauważalnie wpływać

na wyniki pomiarów.

106. Co to jest zmęczenie materiałów?

(a) proces trwałego obniżenia właściwości wytrzymałościowych w efekcie działania naprężeń

mechanicznych (X)

Komentarz: Tak, zmęczenie materiału jest zjawiskiem polegającym na obniżaniu się jego

wytrzymałości pod wpływem długotrwałych obciążeń okresowo zmiennych, pomimo, że obciążenia te

nie przekraczają granicy plastyczności. Zmęczenie materiału jest spowodowane kumulowaniem

defektów strukturalnych w efekcie wielokrotnego przykładania obciążeń mechanicznych. Granicą

zmęczenia, zwaną również wytrzymałością zmęczeniową trwałą lub nieograniczoną jest największa

wartość naprężenia zmiennego, która przy nieograniczonej liczbie cykli tego obciążenia nie powoduje

pęknięcia próbki.

(b)

proces

trwałego obniżenia właściwości wytrzymałościowych w efekcie działania reakcji

chemicznych ( )

Komentarz: Nie, taki proces nazywa się korozją.

Komentarz: Nie, w przypadku polimerów proces zmiany barwy zachodzi w efekcie działania światła

i/lub innych czynników chemicznie agresywnych. Wyjątkiem jest powstawanie mikropęknięć zwanych

krejzami, które powodują zabielenie badanego materiału. W przypadku ceramiki i metali naprężenia

nie powodują zmiany barwy, ale czynniki powodujące zachodzenie reakcji chemicznych mogą

powodować zmianę barwy.

(d) proces zmiany barwy i przeźroczystości zaraz po przyłożeniu znacznego obciążenia ( )

Komentarz: Nie, taki proces obserwowany jest w polimerach krystalicznych i jest spowodowany

powstaniem drobnych pęknięć (zwanych krejzami), które potem będą zwiększały swe rozmiary i po

przekroczeniu rozmiaru krytycznego mogą być przyczyną zniszczenia wyrobu.

107. Co powoduje ścieranie materiałów?

(a) Wielokrotne przykładanie do materiału zarówno sił stycznych jak i normalnych

(prostopadłych do stycznych – dociskających do podłoża) (X)

Komentarz: Tak, to jest odpowiedź prawidłowa.

(b) Wielokrotne przykładanie do materiału tylko sił stycznych

( )

Komentarz: Nie, bo wtedy materiał będzie ślizgał się bez zauważalnego ścierania.

( )

Komentarz: Nie, praca materiału w takich warunkach powoduje tylko nieznaczne ścieranie

spowodowane mechanizmem zmęczeniowym.

(d) Jednokrotne przyłożenie do materiału zarówno sił stycznych (powodujących przesunięcie)

jak i normalnych (dociskających do podłoża) (X)

Komentarz: Tak, to też może spowodować zauważalne ścieranie, szczególnie, jeśli siły te mają duże

wartości. Przykładem może być zablokowanie koła samochodu podczas jazdy po suchej i szorstkiej

nawierzchni, kiedy na paru metrach drogi można zetrzeć gumę bieżnika aż do osnowy opony.

108. Co to jest emulsja?

(a) Ciecz zawierająca krople drugiej cieczy (X)

Komentarz: Tak, taka ciecz w przypadku braku wzajemnej rozpuszczalności składników nazywa się

emulsją.

(b) Ciecz będąca mieszaniną bardzo drobnych kropelek dwóch lub więcej cieczy

( )

Komentarz: Nie, taką ciecz w przypadku wzajemnej rozpuszczalności składników nazywa się

roztworem, jeśli rozmiary kropelek fazy rozproszonej wynoszą nie więcej niż parę mikrometrów.

( )

Komentarz: Nie, taką ciecz nazywa się pastą.

(d) Ciecz zawierająca niespęcznione w niej cząstki ciała stałego ( )

Komentarz: Nie, to jest definicja zawiesiny.

109. Czy te produkty są emulsjami?

(a) Mleko

(X)

Komentarz: Tak, to jest emulsja tłuszczu z białkiem w wodzie.

(b) Lakier

( )

Komentarz: Nie, to jest roztwór kompozycji polimerowej zawierającej w swym składzie barwnik.

(X)

Komentarz: Tak, to jest emulsja zawierająca bardzo małą ilość wody, którą zanieczyszczono paliwo

przy pomocy zimnej wody podczas skraplania w rafinerii ciekłych węglowodorów będących

produktami przerobu ropy naftowej. Dlatego zimą czasami następuje zatkanie lodem przewodów

paliwowych samochodu.

(d)

Farba

ścienna (X)

Komentarz: Tak, obecnie prawie wszystkie farby do malowania ścian są emulsjami, gdzie

rozcieńczalnikiem jest woda, drugą fazą ciekłą jest roztwór kompozycji polimerowej, w której

rozproszony jest barwnik.

110. Co to jest zawiesina?

(a) Ciecz zawierająca krople niemieszalnej z nią drugiej cieczy

( )

Komentarz: Nie, taką ciecz nazywa się emulsją.

(b) Ciecz będąca mieszaniną bardzo drobnych kropelek dwóch lub więcej cieczy

( )

Komentarz: Nie, taką ciecz nazywa się roztworem, jeśli rozmiary kropelek fazy rozproszonej wynoszą

nie więcej niż parę mikrometrów.

( )

Komentarz: Nie, taką ciecz nazywa się pastą.

(d) Ciecz zawierająca niespęcznione w niej cząstki ciała stałego (X)

Komentarz: Tak, to jest definicja zawiesiny.

111. Czy te produkty są zawiesinami?

(a) Farba klejowa

(X)

Komentarz: Tak. Farba klejowa jest zawiesiną pigmentu i kredy w wodzie. Aby te ciała stałe zbyt

szybko nie opadły na dno naczynia z farbą, dodaje się do niej kleju, który pokrywając ich

powierzchnię spowalnia opadanie (zwane sedymentacją) na dno naczynia podczas przechowywania.

(b) Lakier

( )

Komentarz: Nie, lakier jest roztworem kompozycji polimerowej, która to kompozycja zawiera w swym

składzie także pigment.

(c)

Beton

(X)

Komentarz: Tak, w stanie ciekłym to jest zawiesina piasku i cementu w wodzie. Ten cement

chemicznie reaguje z piaskiem i wodą, co po przereagowaniu daje ciało stałe.

(d)

Cegła

( )

Komentarz: Nie, to jest spiek piasku kwarcowego i gliny.

112. Dlaczego wytrzymałość materiałów w podwyższonej temperaturze jest inna niż w pokojowej?

(a) Bo ciepło doprowadzone do materiału w efekcie podgrzania obniża energię oddziaływań

międzycząsteczkowych w materiale (X)

Komentarz: Tak. Z punktu widzenia fizyki to jest główna przyczyna obniżenia wytrzymałości zaraz po

podgrzaniu materiału.

(b) Bo ciepło przyspiesza korozję

( )

Komentarz: Nie, bo wszystkie reakcje chemiczne zachodzą w czasie. Dlatego materiały nie korodują

momentalnie. Z tego powodu efekty negatywne korozji można zaobserwować dopiero po pewnym

czasie, a nie natychmiast po podgrzaniu materiału.

( )

Komentarz: Nie jest to odpowiedź prawidłowa. Fakt, że ciepło ułatwia plastyczne odkształcenie

materiału nie musi świadczyć, że właśnie dlatego naprężenie zrywające obniży się. Może być na

odwrót, jeśli podczas odkształcania próbki lokalne odkształcenia obniżą koncentrację naprężeń w

miejscach defektów lub granic faz o różnych modułach sprężystości, to wytrzymałość może trochę

wzrosnąć.

(d) Bo ciepło ułatwia rekrystalizację materiału

( )

Komentarz: Nie, bo po pierwsze zauważalna rekrystalizacja następuje w temperaturach zwykle

znacznie wyższych niż temperatury eksploatacji wyrobów, a proces ten zachodzi w czasie zwykle

dłuższym niż rozciąganie próbki, a po drugie wcale nie jest pewne czy nowa struktura uzyskana po

rekrystalizacji będzie mniej wytrzymała.

113. Co to jest korozja?

(a) Proces chemiczny lub elektrochemiczny powodujący powstawanie produktów o niskiej

wytrzymałości (X)

Komentarz: Tak, dlatego skutkiem korozji zawsze jest obniżenie wytrzymałości materiałów wywołane

zarówno wżerami na powierzchni, które są karbami gdzie koncentrują się naprężenia jak i

zmniejszenie się często powierzchni przekroju zdolnego przenosić obciążenie.

(b) Proces chemiczny powodujący zmianę barwy wyrobu (X)

Komentarz: Tak, produkty korozji zazwyczaj mają inną barwę niż korodowany materiał.

(X)

Komentarz: Tak, w wielu przypadkach produkty korozji nie są zbyt spójne i są mniej wytrzymałe, np.

rdza na stopach żelaza, co powoduje powstanie mikronierówności na powierzchni wyrobu, a po

długotrwałym działaniu czynnika agresywnego nawet podstanie głębokich wżerów. Często też

produkty korozji nie izolują materiału od dalszego działania czynnika agresywnego.

(d) Proces chemiczny powodujący zmianę przewodności elektrycznej materiału (X)

Komentarz: Tak, przewodność powierzchniowa metali ulega znacznemu obniżeniu, bo tlenki oraz

siarczki (częste produkty korozji) mają właściwości półprzewodzące lub izolacyjne.

114. Czy te czynniki powodują korozję?

(a) Tlen

(X)

Komentarz: Tak, tlen szczególnie w podwyższonych temperaturach i/lub w obecności światła wchodzi

w reakcje chemiczne z większością materiałów dając produkty o innych właściwościach niż wyjściowy

materiał.

(b)

Kwasy

(X)

Komentarz: Tak, szczególnie intensywnie działające w podwyższonych temperaturach i/lub w

obecności światła wchodzą w reakcje chemiczne z większością materiałów dając produkty o innych

właściwościach niż wejściowy materiał.

( )

Komentarz: Nie, woda o pH=7 (pozbawiona jonów w wymiennikach jonowych lub przez wielokrotną

destylację) nie powoduje korozji, ale niektóre tlenki (np. siarki i azotu) po rozpuszczeniu w wodzie

dają odczyn kwaśny oraz sole (np. NaCl), których reszty kwasowe wchodzą w reakcje chemiczne z

wieloma materiałami powodując ich korozję.

(d)

Naprężenie mechaniczne (X)

Komentarz: Samo naprężenie bezpośrednio nie powoduje korozji, ale obniża energię aktywacji

różnorodnych reakcji chemicznych. Dlatego przyspiesza korozję spowodowaną działaniem kwasów i

tlenu, które są obecne praktycznie biorąc wszędzie.

115. Czy istotą procesu wulkanizacji gumy jest:

(a) Degradacja łańcuchów kauczuku ( )

Komentarz: Nie, podczas długotrwałego wygrzewania mieszanki gumowej w formie wulkanizacyjnej

zachodzi, co prawda także degradacja polimeru, ale recepturę i warunki wulkanizacji dobiera się tak,

aby proces degradacji łańcuchów był pomijalnie mały z punktu widzenia zmian właściwości

użytkowych gumy.

(b) Sieciowanie kauczuku

(X)

Komentarz: Tak, sieciowanie kauczuku powoduje, że plastyczna mieszanka gumowa (kompozycja na

bazie kauczuku) przetworzona jest w elastyczną gumę, której właściwości mało zmieniają się podczas

długotrwałej eksploatacji wykonanych z niej wyrobów.

( )

Komentarz: Nie jest to właściwa odpowiedź. Podczas wulkanizacji wyrób jest formowany, ale to nie

jest najważniejszy skutek tego procesu. Koniecznie musi wtedy zajść zmiana struktury powodująca, że

plastyczna mieszanka gumowa przekształcona zostaje w elastyczną gumę. Aby to zaszło mieszanka

gumowa musi być wygrzewana w określonej temperaturze i przez określony czas. Warunki

wulkanizacji zależą od składu mieszanki gumowej.

(d) Nadanie wyrobowi gumowemu właściwości użytecznych podczas jego eksploatacji (X)

Komentarz: Tak, wulkanizacja powoduje, że plastyczna mieszanka gumowa (kompozycja na bazie

kauczuku) przetworzona zostaje w elastyczną gumę, której właściwości wytrzymałościowe i sprężyste

mało zmieniają się podczas długotrwałej eksploatacji wykonanych z niej wyrobów. Nadanie kształtu

zachodzi równocześnie z procesem sieciowania pod wpływem jednoczesnego działania ciśnienia w

formie i temperatury.

116. Czy istotą procesu starzenia polimerów jest?

(a) degradacja łańcuchów

(X)

Komentarz: Tak, podczas długotrwałego działania ciepła, światła lub radiacji (typowych czynników

powodujących starzenie) zachodzą wielorakie procesy chemiczne i fizyczne, które powodują

różnorodne zmiany struktury materiału polimerowego, z których najważniejszym jest skracanie

łańcuchów, czego objawem może być np. mięknięcie powierzchni wyrobów.

(b)

sieciowanie

łańcuchów (X)

Komentarz: Tak, to też jest prawda, bo podczas starzenia zachodzi także sieciowanie polimeru, czego

objawem jest sztywnienie powierzchni oraz zwiększenie kruchości wyrobów.

Komentarz: Nie, proces migracji niektórych składników na powierzchnię wyrobów (zwany

wykwitaniem) może mieć miejsce podczas długotrwałego składowania lub użytkowania wyrobów z

polimerów. Nie jest to jednak związane z ich starzeniem tylko z faktem, że w kompozycji przekroczono

stężenie roztworu nasyconego niektórych składników, co z powodu znacznej lepkości polimerów

powoduje wolne przemieszczanie się dyfuzyjne składników będących w nadmiarze.

(d)

pękanie powierzchni wyrobów ( )

Komentarz: Nie, to jest skutek a nie przyczyna starzenia.

117. Do stopów żelaza należy

(a) duraluminium

( )

Komentarz: Nie, to jest wieloskładnikowy stop aluminium, miedzi, manganu i krzemu.

(b)

stal

(X)

Komentarz: Tak, jeśli stężenie węgla mieści się pomiędzy 0,35 i 2,0%.

(c)

żeliwo (X)

Komentarz: Tak, jeśli stężenie węgla wynosi powyżej 2,0%.

(d)

mosiądz ( )

Komentarz: Nie, to jest stop miedzi i cynku.

118. Do czego służy układ żelazo-węgiel?

(a) Do dobrania warunków hartowania stali (X)

Komentarz: Tak, to prawda. Umożliwia on przewidywanie, jaką strukturę może mieć stal o

określonym składzie w zależności, od jakiej temperatury i jak szybko jest ona chłodzona.

(b) Do dobrania warunków odpuszczania stali

(X)

Komentarz: Tak, to prawda gdyż umożliwia on przewidywanie, jaką strukturę może mieć stal o

określonym składzie w zależności, od jakiej temperatury i jak szybko jest ona chłodzona.

Komentarz: Tak, to prawda.

(d) Do określenia, jaką strukturę można będzie uzyskać po odpuszczaniu stali (X)

Komentarz: Tak, to prawda.

119. Jakie znasz sposoby zmiany właściwości stali?

(a) odpuszczanie

(X)

Komentarz: Tak, proces odpuszczania polegający na nagrzewaniu do temperatury 180-650

C zależnej

od właściwości, które chcemy uzyskać i wolnym studzeniu zahartowanych przedmiotów stalowych

powoduje usunięcie naprężeń hartowniczych, zwiększenie plastyczności i obniżenie wytrzymałości

stali przy zachowaniu dostatecznej udarności.

(b)

nawęglanie

(X)

Komentarz: Tak, proces nawęglania polegający na nagrzaniu do 850-950

C i potem długotrwałym

przebywaniu niskowęglowych stali (0,2% węgla) w środowisku węgla lub jego związków (także

gazowych) w celu dyfuzyjnego nasycenia powierzchni wyrobów stalowych węglem powoduje

obniżenie plastyczności stali, zwiększenie wytrzymałości jej warstwy wierzchniej przy zachowaniu

bardziej miękkiego rdzenia oraz wzrost twardości powierzchniowej.

(c)

hartowanie

(X)

Komentarz: Tak, proces hartowania polegający na nagrzaniu stali powyżej temperatury przemiany

austenitycznej i szybkim ochłodzeniu powoduje obniżenie jej plastyczności i zwiększenie jej

wytrzymałości i odporności na ścieranie oraz twardości. Rozróżniamy hartowanie powierzchniowe i

na wskroś.

(d)

obróbka

plastyczna (X)

Komentarz: Tak, proces obróbki plastycznej polega na zamierzonym, często znacznym odkształceniu

metali i ich stopów w temperaturze umiarkowanej lub podwyższonej. Uporządkowuje ona struktury

krystaliczne materiału w kierunku wywołanego odkształcenia, tj. powoduje anizotropię materiału.

Dlatego obniża ona plastyczność i zwiększa wytrzymałość w tym kierunku.

120. Jakie ma zastosowanie brąz?

(a) Korpusy obrabiarek

( )

Komentarz: Nie, bo brązy charakteryzują się znaczną plastycznością, powodującą odkształcalność

korpusów pod działaniem długotrwałego lub znacznego co do wartości obciążenia, co jest

niedopuszczalne dla obrabiarek i wielu innych maszyn.

(b)

Rzeźby stojące na wolnym powietrzu i dzwony kościelne (X)

Komentarz: Tak, brązy łatwo można odlewać nadając wyrobom różnorodne kształty. Są one

stosunkowo odporne na korozję atmosferyczną. Dlatego powszechnie są stosowane na rzeźby stojące

na wolnym powietrzu. Na ich powierzchni pod wpływem czynników atmosferycznych tworzy się

patyna. Dzwony wykonane z odmiany brązu zwanej spiżem (stop miedzi z udziałem 11% cyny, 2-7%

cynku i 2-6% ołowiu) będą ładnie dźwięczały.

(c)

Armaturę instalacji ogrzewania mieszkań ( )

Komentarz: Nie, bo chociaż brąz łatwo odlewa się, a wykonane z niego wyroby są odporne na korozję

pod działaniem składników agresywnych zawartych w wodzie, to jego nadmierna plastyczność

powoduje małą trwałość połączeń gwintowych. Dla tych celów lepszy jest mosiądz.

(d)

Panewki

łożysk ślizgowych (X)

Komentarz: Tak, brązy berylowe są powszechnie stosowane na panewki.

121. Jakie ma zastosowanie mosiądz?

(a) Rury centralnego ogrzewania

( )

Komentarz: Nie, bo trudniej je giąć niż rury miedziane.

(b) Dzwony małego rozmiaru

(X)

Komentarz: Tak, bo wyroby mosiężne mało pochłaniają drgania mechaniczne.

(c)

Armaturę instalacji ogrzewania mieszkań (X)

Komentarz: Tak, bo mosiądz łatwo odlewa się, a wykonane z niego wyroby są odporne na korozję pod

działaniem składników agresywnych zawartych w wodzie.

(d)

Łożyska ślizgowe ( )

Komentarz: Nie, bo mniejszy współczynnik tarcia o stal mają brązy berylowe.

122. Sposoby zabezpieczenia stali przed korozją

(a) Lakierowanie

(X)

Komentarz: Tak, bo lakierowanie ogranicza dostęp czynników agresywnych do powierzchni stali.

(b)

Cynkowanie (X)

Komentarz: Tak, bo cynkowanie ogranicza dostęp czynników agresywnych do powierzchni stali, a

powstające w efekcie działania tych czynników sole cynku dobrze trzymają się powierzchni stali

tworząc szczelną powłokę. Ogranicza to dalszą penetrację czynników agresywnych do stali.

(c)

Chromowanie

(X)

Komentarz: Tak. Chrom jest bardzo odporny na korozję. Dlatego chromowanie dające szczelną

powłokę na wyrobach stalowych ograniczając dostęp czynników agresywnych do jej powierzchni

zwiększa odporność korozyjną tych wyrobów.

(d)

Ochrona

elektrochemiczna (X)

Komentarz: Powszechnie stosuje się czynną ochronę katodową stali przed korozją, np. w instalacjach

rurowych. Niekiedy stosuje się też ochronę anodową.

123. Dobór materiałów na opakowanie mleka

(a) Polichlorek winylu

( )

Komentarz: Nie, bo PCV jest zbyt mało wytrzymały, a w celu wytworzenia z niego folii trzeba

wprowadzić do polimeru znaczne ilości zmiękczaczy, które mogą wpływać na smak mleka.

(b)

Polietylen

(X)

Komentarz: Tak, bo polietylen daje folie bardzo szczelne, które ograniczają skutecznie dostęp tlenu do

białka i tłuszczu w mleku. Można z niego wytwarzać zgrzewane woreczki do pakowania mleka oraz

wielowarstwowe folie (także z udziałem innych polimerów) do długotrwałego przechowywania mleka.

Komentarz: Tak, stosuje się go do wytwarzania jednorazowych opakowań mleka.

(d) Poliamid ( )

Komentarz: Nie, bo to jest materiał znacznie droższy i trudniejszy do przerobu w folie niż polietylen.

Dlatego opakowanie będzie droższe, chociaż wytrzymalsze. Jego barierowość w stosunku do pary

wodnej jest niższa niż takich polimerów jak polietylen (LDPE, HDPE), polichlorek winylu (PVC) czy

politereftalan etylenu (PET).

124. Dobór materiałów na opakowanie zamrożonego mięsa przeznaczonego do

długotrwałego

przechowywania

(a) folia polietylenowa

(X)

Komentarz: Tak, taka folia termokurczliwa umożliwia łatwe opakowanie próżniowe mięsa w

zgrzewany woreczek. Jednakże w takich woreczkach mięso nieznacznie wysycha podczas

długotrwałego przechowywania zaś tlen z powietrza powoduje pewne zmiany smakowe. Jego

barierowość w stosunku do tlenu jest niższa niż takich polimerów jak poliamid (nylon 66) czy

polichlorek winylu (PVC).

(b) warstwowa folia polietylen/aluminium ( )

Komentarz: Nie stosuje się z powodu niemożności pakowania próżniowego zapewniającego pełne

usunięcie powietrza. Jest to spowodowane trudnością dostosowania kształtu opakowania do kształtu

pakowanego mięsa.

( )

Komentarz: Nie stosuje się z powodu niemożności pakowania próżniowego zapewniającego pełne

usunięcie powietrza. Jest to spowodowane trudnością dostosowania kształtu opakowania do kształtu

pakowanego mięsa.

(d) wielowarstwowa folia polietylen/EVA /poliamid (X)

Komentarz: Tak, taka folia termokurczliwa umożliwia opakowanie próżniowe mięsa w woreczek

zgrzewany o takich właściwościach, że mięso nie wysycha i nie ulega utlenianiu powierzchniowemu

podczas długotrwałego przechowywania. Można też gotować zawartość woreczka bez jego

otwierania, co obniża koszty przetwórstwa wyrobów spożywczych.

125. Dobór materiałów na łożyska ślizgowe

(a) Poliamid (X)

Komentarz: Tak, stosowany jest na łożyska samo smarne pracujące m.in. w przyrządach i w

urządzeniach gospodarstwa domowego.

(b) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo współczynnik tarcia stali o stal jest wysoki, co eliminuje ją z takich zastosowań.

(c)

Teflon

(X)

Komentarz: Tak, stosowany jest na łożyska samo smarne pracujące m.in. w węzłach maszyn nie

przenoszących dużych obciążeń.

(d)

Tekstolit

(X)

Komentarz: Tak, tekstolit - laminat, w którym termoutwardzalna żywica fenolowo-formaldehydowa

przesyca i skleja tkaniny bawełniane stosowany jest na łożyska samo smarne pracujące m.in. w

węzłach maszyn nie przenoszących dużych obciążeń.

126. Dobór materiałów na łożyska toczne

(a) Poliamid ( )

Komentarz: Nie, bo charakteryzuje się zbyt niskim modułem sprężystości oraz zbyt wysoką

plastycznością.

(b)

Stal

(X)

Komentarz: Tak, szczególnie nadaje się hartowana stal stopowa (zawierająca np. mangan, kobalt),

która charakteryzuje się wysokim modułem sprężystości. Umożliwia to wykonanie z niej bardzo

trwałych i dokładnych łożysk tocznych.

( )

Komentarz: Nie, bo jest on bardzo plastyczny i mało wytrzymały.

(d) Tekstolit ( )

Komentarz: Nie, bo tekstolit będący kompozytem z materiałów tekstylnych przesyconych żywicami

termoutwardzalnymi jest za mało wytrzymały do tego zastosowania.

127. Dobór materiałów na wanny galwaniczne

(a) Stal kwasoodporna

( )

Komentarz: Nie, bo jest ona zbyt mało odporna na korozję, chociaż, jak wskazuje jej nazwa, jest

bardziej odporna na korozję niż stal konstrukcyjna.

(b) Ceramika (X)

Komentarz: Tak, ceramika szkliwiona jest często stosowana do tego celu. Podczas użytkowania trzeba

jednak uważać, aby nie uderzyć takiej wanny, bo z powodu kruchości ceramiki może wtedy pęknąć.

(X)

Komentarz: Tak, do tego celu są one często stosowane.

(d) Polichlorek winylu

(X)

Komentarz: Tak, jest bardzo często stosowany do tego celu. Podczas użytkowania trzeba jednak

uważać, aby nie uderzyć takiej wanny, bo może pęknąć. Aby ten niedostatek wyeliminować, wanny z

PVC obudowuje się skrzyniami stalowymi.

128. Dobór materiałów na skrzydła samolotu

(a) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo jest ona stosunkowo ciężka. Znacznie lepszy stosunek wytrzymałości do gęstości

mają stopy tytanu, stopy aluminium oraz kompozyty polimerowe wzmocnione włóknami.

(b)

Duraluminium

(X)

Komentarz: Duraluminium (dural) jest materiałem o dobrych właściwościach mechanicznych przy

stosunkowo małej gęstości oraz dużej odporności na korozję. Obecnie już nie stosuje się go do

budowy dużych samolotów, jednak nadal jest używany do budowy małych samolotów i śmigłowców.

Znacznie lepszy stosunek wytrzymałości do gęstości mają stopy tytanu oraz kompozyty polimerowe

wzmocnione włóknami np. węglowymi lub kevlaru.

(X)

Komentarz: Tak, są to materiały o najkorzystniejszym stosunku wytrzymałości do gęstości i

związanego z tym ciężaru konstrukcji, ale też i najdroższe. Dlatego stosuje się je powszechnie do

budowy samolotów wojskowych oraz dużych samolotów pasażerskich, które są przeznaczone do lotów

na duże odległości, kiedy ciężar samolotu decyduje o jego zasięgu.

(d) Kompozyty aluminium z ceramiką

( )

Komentarz: Nie, takie kompozyty są zbyt ciężkie na skrzydła samolotu. Nadają się one za to do

wytwarzania m.in. tłoków w silnikach spalinowych, gdyż porowata ceramika lub cząstki dyspersyjne a

także kształtki z włókien borowych lub Al

po nasyceniu płynnym aluminium nadają (po zestaleniu)

tłokowi trwałość w podwyższonych temperaturach. W tych tłokach metal wyrównuje rozkład

temperatur, co zapobiega łuszczeniu się materiału przy szokach cieplnych. Takie kompozyty nadają

się także na nagrzewane elementy silników rakietowych.

129. Dobór materiałów na zderzak samochodu

(a) Stal

( )

Komentarz: Nie, bo stosunkowo łatwo ulega korozji, jest ciężka oraz pochłania zbyt mało energii przy

uderzeniu, co ogranicza bezpieczeństwo jazdy samochodem.

(b) Polichlorek winylu

( )

Komentarz: Nie, bo ma zbyt małą udarność. Dlatego nie będzie efektywnie chronił samochodu oraz

pasażerów podczas wypadku drogowego.

(c)

ABS (X)

Komentarz: Tak, kopolimer ABS (akrylonitryl-butadien-styren) ma dużą udarność w temperaturach

normalnej eksploatacji samochodu oraz dużą odporność na korozję. Łatwo też poddaje się

recyklingowi.

(d)

Polipropylen

(X)

Komentarz: Tak, ma dużą udarność w temperaturach normalnej eksploatacji samochodu (szczególnie,

jeśli jest zmodyfikowany kauczukiem etylenowo-propylenowym) oraz ma dużą odporność na korozję.

Łatwo też poddaje się recyklingowi.

130. Dobór materiałów na amortyzator drgań pod maszynę

(a) Sprężyna stalowa ( )

Komentarz: Celem amortyzatora jest tłumienie drgań mechanicznych, a stal stosowana powszechnie

na sprężyny pochłania zbyt mało energii, aby wystarczająco skutecznie je tłumić. Sprężyna przekazuje

drgania wysokiej częstotliwości, to znaczy, że je nie tłumi. W zakresie niskich częstotliwości powoduje

zmianę amplitudy drgań mas podresorowanych, co jest korzystne dla komfortu jazdy np. samochodem.

(b) Drewno

( )

Komentarz: To jest znany od lat materiał tłumiący drgania mechaniczne. Obecnie wyszedł z użycia, bo

inne materiały okazały się bardziej efektywne.

(c)

Guma

(X)

Komentarz: Miękka guma skutecznie tłumi drgania mechaniczne. Dlatego jest powszechnie stosowana

na amortyzatory drgań pracujące w temperaturze do 100

C. Ograniczeniem dalszego stosowania jest

początek intensywnego starzenia materiału.

(d)

Poliuretan

(X)

Komentarz: Miękki poliuretan skutecznie tłumi drgania mechaniczne. Dlatego jest powszechnie

stosowany na amortyzatory drgań pracujące w temperaturze do 80

C. Ograniczeniem dalszego

stosowania jest początek odkształcenia plastycznego materiału.

131. Dobór materiałów na podłogę w hali odlewni

(a) Beton

(X)

Komentarz: Można go użyć, ale spadające czasem na podłogę elementy metalowe będą ją uszkadzały.

(b) Płyty żeliwne (X)

Komentarz: Można je użyć, ale spadające czasem na podłogę elementy metalowe będą ją uszkadzały.

Taka podłoga jest jednak bardziej niż betonowa odporna na kontakt z gorącymi wyrobami

metalowymi.

Komentarz: Nie jest to wskazane, bo spadające czasem na podłogę elementy metalowe będą ją

uszkadzały. To jest rozwiązanie znacznie droższe niż zastosowanie podłogi betonowej. Dlatego nie jest

stosowane.

(d) Lastriko ( )

Komentarz: Nie jest to wskazane, bo spadające czasem na podłogę elementy metalowe będą ją

uszkadzały. To jest rozwiązanie znacznie droższe niż podłoga betonowa i trudne do naprawienia.

Dlatego lastriko nie jest stosowane w hali produkcyjnej odlewni.

132. Dobór materiałów na podłogę w łazience

(a) Parkiet

( )

Komentarz: Nie, bo rozlana woda będzie wnikała pomiędzy i do wnętrza klepek parkietu powodując

ich pęcznienie i paczenie.

(b)

Wykładzina z płyty PVC (X)

Komentarz: Może być użyta, bo jest szczelna, co skutecznie zapobiega przeciekom wody do podłoża.

Łatwo też w łazience utrzymać czystość.

(c)

Lastriko

(X)

Komentarz: Może być użyte, bo jest szczelne (po napastowaniu), co skutecznie zapobiega przeciekom

wody do podłoża, ale utrzymanie czystości jest pracochłonne.

(d)

Płytki ceramiczne szkliwione

(X)

Komentarz: Tak. Mogą być użyte, bo są szczelne, co skutecznie zapobiega przeciekom wody do

podłoża. Łatwo też w łazience utrzymać czystość.

133. Dobór materiałów na wykładzinę podłogową w sali wykładowej

(a) Parkiet

(X)

Komentarz: Tak, może być zastosowany, ale jest drogi oraz stosunkowo łatwo się uszkadza i brudzi,

co powoduje powszechne stosowanie wykładzin z tworzyw sztucznych w postaci płyt (PVC) lub

dywanów z włókien syntetycznych.

(b)

Płytki ceramiczne (X)

Komentarz: Tak, mogą być użyte, ale w sali mało wypełnionej taka podłoga może spowodować

pogłos.

(c)

Wykładzina dywanowa (X)

Komentarz: Tak, to jest najtańsza wykładzina podłogowa dla sali wykładowej i spełnia wszystkie

wymagania (łatwa w utrzymaniu czystości, tłumi dźwięki, stosunkowo tania).

(d) Polerowany granit ( )

Komentarz: Nie, bo jest zbyt drogi i w sali mało wypełnionej może spowodować pogłos i może też być

zbyt śliski.

134. Dobór materiałów na wykładzinę podłogową w galwanizerni

(a) Żeliwo

( )

Komentarz: Nie, bo kwasy technologiczne spowodują szybką jego korozję.

(b) Drewno

( )

Komentarz: Nie, bo kwasy technologiczne będą wnikały w porowatą strukturę drewna, co w efekcie

spowoduje jego degradację (rozpad).

(c)

Żywice

(X)

Komentarz: Tak, bo żywiczna warstwa izolująca położona na betonową lub ceglaną posadzkę jest

wystarczająco odporna na korozję chemiczną oraz ma wystarczającą udarność.

(d) Polichlorek winylu (PVC) (X)

Komentarz: Tak, bo jest wystarczająco odporny na korozję chemiczną oraz ma wystarczającą

udarność.

135. Dobór materiałów na izolację przewodów elektrycznych

(a) Ołów

( )

Komentarz: Nie, bo jest on przewodnikiem elektrycznym, dlatego nie może izolować. Stosowano go

przez długie lata na zewnętrzną powłokę (pancerz) kabli wysokonapięciowych, szczególnie

pracujących w wodzie, które pod tym pancerzem były pokryte wielowarstwową powłoką izolacyjną.

(b)

Guma

(X)

Komentarz: Można ją stosować na izolację przewodów elektrycznych, ale to jest materiał kłopotliwy w

przerobie. Dlatego koszt wykonania takiej izolacji jest znaczny. W kablach zakopywanych w ziemi

trwałość izolacji gumowej nie jest wystarczająca. Dlatego w większości zastosowań spowodowało to

wyparcie gumy przez polimery termoplastyczne.

Komentarz: Tak, to jest tani materiał nadający się na zewnętrzną powłokę izolacji przewodów

elektrycznych. Stosowany jest głównie w przewodach niskonapięciowych, ponieważ ma nienajlepsze

właściwości izolacyjne. W przypadku kabli wysokonapięciowych zaleca się stosować raczej polietylen,

będący lepszym izolatorem, a PVC ewentualnie jako zewnętrzną powłokę ochronną kabla.

(d)

Polietylen

(X)

Komentarz: Tak, to jest tani materiał nadający się na powłokę izolacyjną kabli zarówno nisko jak i

wysokonapięciowych.

136. Dobór materiałów na korpus obrabiarki

(a) Beton

(X)

Komentarz: Tak, jeśli jest on zmodyfikowany dodatkiem takich polimerów, które poprawią jego

udarność. Taki materiał nazywa się polimerobetonem.

(b) Drewno

( )

Komentarz: Nie, bo jest ono zbyt mało sztywne, a rozmiary elementów drewnianych zmieniają się

istotnie pod wpływem zmian wilgotności.

(c)

Żeliwo (X)

Komentarz: Tak, to jest materiał wystarczająco wytrzymały i jednocześnie dobrze (jak na metal)

tłumiący drgania.

(d) Kompozyty polimerowe ( )

Komentarz: Nie, bo są stosunkowo elastyczne (moduł sprężystości znacznie niższy niż metali), co

powoduje nadmierne uginanie się korpusu obrabiarki zmniejszające dokładność rozmiarową obróbki.

137. Czy tkanina odzieżowa powinna mieć właściwości:

(a) izolatora elektrycznego ( )

Komentarz: Nie, bo pocieranie występujące podczas normalnego użytkowania spowoduje

elektryzowanie się odzieży.

(b) przewodnika elektrycznego

( )

Komentarz: Nie, bo przewodność elektryczna skrośna zwykle jest skorelowana z przewodnictwem

cieplnym, a to znaczy, że taka odzież nie będzie skutecznie chroniła człowieka przed wyziębieniem lub

przegrzaniem (zależnie od temperatury zewnętrznej).

(c)

półprzewodnika ( )

Komentarz: Nie, bo w odzieży wcale nam nie zależy na tym, aby ona miała selektywną względem

kierunku przepływu prądu przewodność elektryczną lub przewodność zależną np. od nacisku.

(d) powierzchniowo przewodzić prąd elektryczny (X)

Komentarz: Tak, bo wtedy nie będzie się elektryzowała podczas użytkowania.

138. Dlaczego karimata wyparła z rynku turystycznego materace dmuchane?

(a) Bo jest lżejsza (X)

Komentarz: Tak, jest ona dużo lżejsza i tańsza przy zapewnieniu podobnej izolacji cieplnej od

podłoża. Jest ona zbudowana z warstwy gąbczastego polietylenu o zamkniętych porach, co zapobiega

wnikaniu wody. Zwykle z jednej strony ta gąbka jest pokryta folią z polietylenu wysokiej gęstości. Na

tę folię z kolei nałożono cienką warstwę aluminium. Dzięki temu gąbka jest wytrzymalsza i odbija

promieniowanie cieplne, co zmniejsza odprowadzanie ciepła do podłoża.

(b) Bo jest tania

(X)

Komentarz: Tak, to też jest prawda.

Komentarz: To nieprawda. Karimata z porami zamkniętymi pokryta folią polietylenową i powłoką

aluminiową nie przepuszcza wody ani w postaci cieczy ani pary. Karimata o budowie uproszczonej, tj.

bez tych folii i z otwartymi porami, którą stosuje się do ćwiczeń gimnastycznych, przepuszcza wodę w

postaci cieczy oraz pary.

(d) Bo dobrze izoluje cieplnie (X)

Komentarz: Tak, to też jest prawda.

139. Co powoduje, że do niektórych patelni przywiera jedzenie a do innych nie?

(a)

porowatość materiału (X)

Komentarz: Tak, jeśli w pory materiału patelni wnikną cząstki organiczne, to po dłuższym czasie

smażenia ulegną one przekształceniu w nagar. Daje on trudną do usunięcia chropowatą powłokę, do

której będą przywierały następne porcje jedzenia. Zmniejszenie porowatości patelni uzyskuje się przez

jej lakierowanie (szczególnie lakierami krzemowymi), teflonowanie albo przez stosowanie

nieporowatej stali tzw. chirurgicznej. Stosuje się też nieporowate szklane patelnie.

(b)

przewodność ciepła (X)

Komentarz: Nierównomierny rozkład temperatury na powierzchni patelni spowodowany

nierównomiernością grzania palników gazowych oraz grzałek elektrycznych zwykle stosowanej

konstrukcji powoduje, że w niektórych punktach następuje przegrzanie smażonego jedzenia, a obok

jeszcze nie osiągnięto wymaganej temperatury. Dlatego poprawa przewodności materiału dna patelni

(uzyskana np. przez wykonanie konstrukcji warstwowej tego dna z udziałem np. miedzi) zmniejsza

tendencję do przypalania.

(c)

napięcie powierzchniowe (X)

Komentarz: Tak, duże napięcie powierzchniowe powoduje, że smażone jedzenie oddzielone jest od

materiału patelni przez cienką warstewkę pary wodnej i/lub tłuszczu, co ogranicza ryzyko przypalenia.

Dodatkowo ciekłe składniki jedzenia mają utrudnione wnikanie w szczeliny powierzchni patelni.

(d) przewodność elektryczna ( )

Komentarz: Nie, przewodność elektryczna nie wpływa na przywieranie jedzenia do patelni.

140. Kiedy tkaniny i skóra przemakają w kontakcie z wodą?

(a) gdy napięcie powierzchniowe jest małe (X)

Komentarz: Tak, duże napięcie powierzchniowe powoduje, że kropelki wody tworzą kuleczki, które nie

mogą wniknąć do wnętrza tkaniny lub skóry. Gdy to napięcie jest małe, woda wnika w strukturę

porowatego materiału i dyfuzyjnie przemieszcza się w nim, co po pewnym czasie spowoduje jego

przemoknięcia na wskroś.

(b) gdy materiały te są bardzo porowate lub luźno tkane

(X)

Komentarz: Tak, nawet duże napięcie powierzchniowe uzyskane np. przez impregnację nie spowoduje,

żeby kropelki wody tworzyły kulki o tak dużych rozmiarach, aby nie mogły wniknąć poprzez szczeliny

powierzchni luźno tkanej tkaniny lub porowatej skóry.

(X)

Komentarz: Tak, w tych przypadkach (dotyczących m.in. włókien naturalnych), te struktury powodują

ssanie kapilarne wilgoci, czasem w jedną stronę, które może powodować przemakanie materiału

pomimo jego zaimpregnowania.

(d) gdy materiał ma właściwości hydrofobowe

( )

Komentarz: Nie, właściwości hydrofobowe (tj. duże napięcie powierzchniowe) ograniczają, a w

niektórych warunkach wykluczają nasiąkanie materiału wodą.

141. Dlaczego nie rozcieńczona farba emulsyjna nie spływa z malowanej ściany?

(a) Bo zawiera tlenek tytanu ( )

Komentarz: Nie, ten barwnik będący w farbach emulsyjnych nadaje pomalowanej ścianie ładny biały

kolor, ale z powodu małej ilości prawie nie wpływa ani na jej lepkość ani na zwilżalność ściany.

(b) Bo charakteryzuje się właściwościami tiksotropowymi (X)

Komentarz: Tak, ciecze o właściwościach tiksotropowych, tj. o zmniejszającej się lepkości pod

wpływem przyłożenia sił ścinających (wywołanych m.in. ruchem pędzla) łatwo rozprowadzić po

malowanej powierzchni, a po zaprzestaniu ich rozcierania na tej powierzchni zaraz zwiększają swą

lepkość, co powoduje, że siły ciężkości nie mogą spowodować ich spływania tworzącego zacieki.

( )

Komentarz: Nie, co prawda ciecze o dużej lepkości nie spływają z malowanej ściany, ale trudno

zwilżają jej powierzchnię (dając nierówne naniesienie) oraz wymagają znacznego wysiłku, aby farbę

względnie równo rozprowadzić. Dlatego obecnie nie stosuje się ich już jako farby.

(d) Gdyż charakteryzują się małym napięciem powierzchniowym (X)

Komentarz: Tak, gdy to napięcie jest małe, to emulsja wodna wnika w strukturę porowatego materiału

ściany i po pewnym czasie spowoduje dość równomierne pokrycie go farbą bez konieczności silnego

wcierania. Gdy naniesiemy

cienką warstwę

farby, to nie spłynie ona i nie wytworzy zacieków. W

przypadku większej ilości naniesionej farby konieczne jest, aby miała ona właściwości tiksotropowe.

142. Jakie cechy z wymienionych są ważne przy doborze materiału na tkaninę pościelową?

(a) Wytrzymałość

( )

Komentarz: Nie jest to najważniejsza cecha pościeli, choć określony minimalny poziom wytrzymałości

jest wymagany, aby pościel nie rozerwała się podczas jej użytkowania.

(b) Pochłanianie wilgoci

(X)

Komentarz: Tak, odpowiedź prawidłowa, gdyż podczas snu pocimy się. Jeśli ta wilgoć nie będzie

pochłonięta przez pościel, to spowoduje ona, że można przechłodzić lokalnie wilgotne ciało.

Komentarz: Tak, przepuszczalność gazów (w tym powietrza i pary wodnej) jest jedną z cech

decydujących o skraplaniu się wilgoci na pościeli. To skraplanie wilgoci spowoduje, że można

przechłodzić lokalnie wilgotne ciało. Dlatego przepuszczalność gazów należy do nieodzownych cech

użytkowych tkanin pościelowych.

(d) Współczynnik tarcia

( )

Komentarz: Nie, bo współczynnik tarcia jest proporcjonalny do siły przeciwstawiającej się

przesunięciu, co nie jest najważniejszą cechą pościeli, chociaż wskazane jest, aby pościel nie była zbyt

śliska.

143. Co to jest materiał inteligentny?

(a) Taki, który odtwarza poprzedni jego kształt

( )

Komentarz: Nie, to jest materiał z pamięcią kształtu, np. folia termokurczliwa.

(b) Taki, który dostosowuje swą strukturę i związane z tym właściwości do skutecznego

przeciwdziałania zewnętrznemu obciążeniu (X)

Komentarz: Tak, do takich materiałów należą m.in. drzewo i kości, które rosnąc dostosowują się do

przenoszenia wymaganych obciążeń. Dlatego drzewa, których gałęzie są przyginane budują strukturę,

szczególnie w strefie przejścia pnia w gałąź, w sposób zwiększający wytrzymałość górnych warstw

drewna.

( )

Komentarz: Nie, taki materiał (np. tworzywo sztuczne pokryte ferromagnetykiem lub płytka krzemu)

stosuje się do wytwarzania dyskietek komputerowych, twardych dysków.

(d) Taki, którego odporność na korozję wzrasta podczas eksploatacji ( )

Komentarz: Nie, istnieją materiały (np. aluminium), na których powierzchni odkłada się spójna i

dobrze przylegająca warstwa produktów korozji, która trochę izoluje ten materiał przed działaniem

niektórych czynników agresywnych (w przypadku aluminium - tlenu). Ale to nie są materiały

inteligentne.

144. Gdzie warto stosować szkliwioną ceramikę?

(a) na podłogę łazienki (X)

Komentarz: Tak, bo nie jest porowata, co ułatwia utrzymanie podłogi w czystości.

(b) na schody gmachu użyteczności publicznej

( )

Komentarz: Nie, bo po starciu szkliwa lub jego uszkodzeniu schody będą wyglądały nieestetycznie.

(X)

Komentarz: Tak, bo zmniejsza to przenikanie wilgoci do ścian, a tym samym zapewnia dobrą ich

izolacyjność cieplną.

(d) na zastawę stołową (X)

Komentarz: Tak, bo gładkość i szczelność szkliwa ułatwia utrzymanie jej w czystości – tłuszcz nie

wnika w pory.

145. Co to jest jedwab?

(a) Nazwa techniczna cienkich włókien (X)

Komentarz: Tak, ta nazwa dotyczy włókien naturalnych (jedwab naturalny produkowany przez

jedwabniki), sztucznych (otrzymywanych z celulozy, m.in. jedwab wiskozowy) oraz syntetycznych

(włókna np. poliamidowe i poliestrowe).

(b) Nazwa tkaniny

(X)

Komentarz: Tak, nazwa ta stosowana jest do tkanin wykonanych z jedwabiu, ale tylko naturalnego lub

sztucznego.

( )

Komentarz: Nie, to jest błędne nazewnictwo, niestety często stosowane przez sprzedawców.

(d) Delikatna (cienka) tkanina

( )

Komentarz: Nie, produkuje się wiele cienkich tkanin, ale nie wszystkie z nich są jedwabne.

146. Czym różni się fajans od porcelany?

(a) Składem ( )

Komentarz: Nie, fajans wykonuje się przez spieczenie w temperaturze około 1000

C mieszaniny

kaolinu, piasku kwarcowego i skaleni (podobnie jak porcelana) z dodatkiem innych składników

mineralnych. Jest to materiał porowaty. Obecnie wytwarza się z niego m.in. płytki ścienne, przedmioty

ozdobne, naczynia do użytku domowego, ceramikę sanitarną.

(b) Czystością składników (X)

Komentarz: Tak, jest ona niższa niż w przypadku porcelany. Szczególnie dotyczy to zawartości cząstek

organicznych oraz zanieczyszczenia tlenkami żelaza.

( )

Komentarz: Nie, są one zbliżone do tych, jakie występują w przypadku porcelany.

(d) Właściwościami

(X)

Komentarz: Tak, fajans ma niższe niż porcelana właściwości mechaniczne, co związane jest m.in. z

jego porowatością.

147. Co to jest ceramika?

(a)

Spiek

substancji

nieorganicznych (X)

Komentarz: Tak, należą do nich m.in. porcelana, porcelit, fajans, cegła oraz materiały ceramiki

narzędziowej.

(b) Szkło (X)

Komentarz: Tak, obecnie do ceramiki zalicza się szkła nieorganiczne.

Komentarz: Tak, do ceramiki zalicza się także cement i gips.

(d)

Materiały ścierne (X)

Komentarz: Tak, do ceramiki zalicza się takie materiały ścierne jak korund i pumeks, ale nie diament i

kwarc, które są minerałami.

148. Czy ta tkanina wykonana jest z bawełny?

(a) Adamaszek

( )

Komentarz: Nie, jest to tkanina gładka z jedwabiu naturalnego lub sztucznego (wiskoza), przeważnie

jednobarwna o wzorze matowym na błyszczącym tle lub odwrotnie. Stosowana jest na ubiory, obicia

ścian i mebli, a także na obrusy i pokrycia kołder.

(b) Batyst

(X)

Komentarz: Tak, jest to cienka tkanina bawełniana.

(X)

Komentarz: Tak, jest to tkanina bawełniana obiciowa i ubraniowa.

(d) Krepdeszyn

( )

Komentarz: Nie, jest to rodzaj krepy najczęściej wykonanej z jedwabiu naturalnego. Stosuje się ją na

suknie, bluzki i szale.

149. Czy ta tkanina wykonana jest z wełny?

(a) Alpaka

(X)

Komentarz: Tak, jest to tkanina wykonana z wełny wielbłądziej lub sierści kozy

południowoamerykańskiej. Wełna ta ma cienkie włókna, bardzo miękkie i jedwabiste, a jednocześnie

bardzo mocne. Tkaniny z domieszką alpaki przy dużej miękkości i przyjemnym chwycie są bardzo

lekkie i trwałe.

(b) Tafta

( )

Komentarz: Nie, jest to jedwabna tkanina o splocie płóciennym. Obecnie większość taft to syntetyki.

( )

Komentarz: Nie, jest to cienka (przezroczysta) tkanina wykonana z bawełny.

(d) Krepa

(X)

Komentarz: Tak, jest to tkanina wełniana o nieregularnej powierzchni.

150. Czy ta tkanina wykonana jest z jedwabiu?

(a) Flanela

( )

Komentarz: Nie, jest to albo ściśle tkana tkanina ubraniowa wykonana z wełny, albo, bardziej

popularna, z bawełny, stosowana m.in. na piżamy i koszule.

(b) Moher

( )

Komentarz: Nie, jest to bardzo miękka i lśniąca tkanina wykonana z wełny kóz angora mającej włókna

o grubości do 11µm. Obecnie wytwarza się tkaniny z 40% wełny moherowej, reszta to poliamid i

wełna owcza. Cechuje ją wyjątkowo dobre układanie się na sylwetce. Wytwarza się z niej np. płaszcze

jesienne.

(X)

Komentarz: Tak, jest to błyszcząca tkanina z różnobarwnymi refleksami wykonana z jedwabiu.

(d) Popelina ( )

Komentarz: Nie, jest to tkanina wykonana z bawełny, przeznaczona na koszule, bluzki.

151. Czy ta tkanina wykonana jest z włókien syntetycznych?

(a) Szantung ( )

Komentarz: Nie, jest to gruba, mięsista tkanina z jedwabiu naturalnego z nitkami o nieregularnej

budowie. Obecnie coraz powszechniej stosuje się mieszanki jedwabiu naturalnego z poliamidem i

lnem.

(b) Jeans (dżins)

( )

Komentarz: Nie, jest to wytrzymała tkanina bawełniana stosowana na odzież (spodnie, bluzy i

koszule) najczęściej o kolorze niebieskim.

Komentarz: Tak, jest to błyszcząca tkanina o splocie ziarnistym. Może być wykonana z włókien

jedwabnych, wełnianych lub syntetycznych.

(d) Gabardyna ( )

Komentarz: Nie, jest to tkanina odzieżowa wykonana z wełny, przeznaczona na garnitury, kostiumy

damskie i lekkie płaszcze.

152. Dlaczego kompozyty coraz częściej zastępują materiały jednorodne?

(a) Bo są tańsze

( )

Komentarz: Nie, zazwyczaj kompozyty są droższe od materiałów, z których są wykonane, bo trzeba

włożyć dodatkową energię na ich wytworzenie.

(b) Bo mają lepsze właściwości użytkowe (X)

Komentarz: Tak, bo pozwalają w jednym materiale połączyć wiele zalet materiałów składowych

eliminując jednocześnie wiele z ich wad lub ograniczeń stosowania.

Komentarz: Nie, zwykle ich właściwości przerobowe są zbliżone do właściwości tego materiału

składowego, który najtrudniej się przerabia.

(d) Bo są odporne na działanie środowiska (X)

Komentarz: To stwierdzenie nie zawsze musi być prawdziwe, bo środowisko w sposób różny

oddziałuje na poszczególne składniki kompozytu i może powodować degradację najmniej odpornego z

nich. Z drugiej strony w kompozytach często obserwuje się synergiczne oddziaływanie na siebie

składników, co może zwiększyć jego odporność znacznie powyżej właściwości najsłabszego.

153. Dlaczego materiały drewnopochodne (sklejki, laminaty, płyty spilśnione) zastępują coraz

częściej drewno lite?

(a) Bo nie pęcznieją w wodzie

( )

Komentarz: To stwierdzenie jest dyskusyjne, gdyż odpowiednio dobrane kleje ograniczają, co prawda,

wnikanie wilgoci w te materiały, ale dopiero stosowanie hydrofobizujących impregnatów i odpornych

na wodę lakierów powoduje, że są one prawie nie pęczniejące w wodzie.

(b) Bo są wytrzymałe (X)

Komentarz: Tak, bowiem podczas ich wytwarzania usuwa się uszkodzone fragmenty drewna i sęki

oraz zafalowania warstw, co wyrównuje rozkład naprężeń pod warunkiem, że elementy drewniane

kompozytu nie będą zbyt małe oraz że będą połączone klejem w sposób prawidłowy.

( c) Bo są niepalne

( )

Komentarz: To nie jest prawda. Drewno, którego podstawowym składnikiem jest celuloza, ze swej

istoty jest palne. Przez odpowiednią impregnację, a potem łączenie przy pomocy niepalnych klejów

można jednak istotnie podwyższyć temperaturę jego zapłonu oraz szybkość rozprzestrzeniania się

ognia.

(d) Bo nie paczą się (X)

Komentarz: To jest prawda. Jeśli wyeliminowano fragmenty drewna o zafalowanych warstwach, a

pocięte fragmenty tego drewna sklejono w sposób kompensujący ich tendencję do paczenia się w

różnych kierunkach, to można otrzymać sklejkę, listwę czy też belkę, która praktycznie biorąc nie

będzie paczyła się.

154. Dlaczego kompozyty metalowo-ceramiczne zastępują coraz częściej materiały metalowe?

(a) Bo wytrzymują wyższe temperatury użytkowania (X)

Komentarz: Tak, to jest prawda, gdyż ceramika stanowiąca konstrukcję nośną takiego kompozytu

może być użytkowana w temperaturach znacznie wyższych niż większość metali. Zachowuje wtedy

odporność na korozję i mniej traci na wytrzymałości. Dlatego, jeśli porowata ceramika będzie

wypełniona metalem, to przewodność cieplna tego metalu zapewni znacznie bardziej równomierny

rozkład naprężeń i wynikającą z tego jej trwałość a także udarność wykonanych z niej wyrobów

obciążonych szokami cieplnymi.

(b) Bo są odporne na ścieranie (X)

Komentarz: Tak, uzyskuje się to dzięki wysokiej odporności ceramiki na ścieranie i korozję.

( c) Bo są tańsze

( )

Komentarz: To nie jest prawda. Takie kompozyty są znacznie droższe niż poszczególne ich składniki z

powodu kosztownej technologii, która powinna zapewnić odpowiednie rozmieszczenie tych składników

na przekroju wyrobu.

(d) Bo dają się łatwo formować

( )

Komentarz: To nie jest prawda. Takie kompozyty wytwarza się zwykle wykorzystując do tego celu

uprzednio uformowane kształtki z porowatej ceramiki.

155. Czy wymienione poniżej materiały polimerowe mogą pracować (być pod obciążeniem) w

podobnym zakresie temperatur jak metale?

(a) Termoplasty powszechnego użytku

( )

Komentarz: To nie jest prawda. Ich temperatura mięknięcia pod obciążeniem zazwyczaj nie

przekracza 80

(b) Gumy

( )

Komentarz: To nie jest prawda. Gumy na podstawie kauczuków powszechnego użytku ulegają

szybkiemu starzeniu w temperaturze powyżej 100

C, a na podstawie kauczuku butylowego

usieciowanego żywicami w temperaturze powyżej 195

C. Gumy na podstawie kauczuku silikonowego

lub fluorowego mogą pracować w temperaturze powyżej 200

Komentarz: To jest prawda. Poliimidy mogą pracować bardzo długo w temperaturze do 340

C, a

przez 8 godzin do 450

C. Poliimidy zawierające małe kropelki teflonu używać można na panewki

łożysk samo smarnych, np. w silnikach spalinowych.

(d) Epoksydy ( )

Komentarz: Nie, chociaż można z nich wykonywać kompozyty z udziałem włókien bazaltowych i

opiłków mosiężnych, które używa się na klocki hamulcowe pracujące powyżej 200

C i okładziny

cierne sprzęgieł.

156. Co to jest mikrofaza (mikrowłókno)?

(a)

Cienkie

włókno syntetyczne

(X)

Komentarz: Tak, przypomina ono właściwościami jedwab naturalny lub wysokogatunkową bawełnę.

Stosuje się je na rajstopy, bieliznę i płaszcze.

(b) Poliamid ( )

Komentarz: Nie, poliamid (nylon, stilon) stosuje się jako materiał wzmacniający inne włókna, np.

bawełniane oraz na niektóre dzianiny, np. rajstopy, sweterki itp.

Komentarz: Nie. Najnowsze odmiany poliestru są przyjemne w dotyku dzięki włóknom cieniutkim i

postrzępionym jak w wełnie. Niestety, tkaniny poliestrowe są mało przewiewne.

(d) Kaszmir ( )

Komentarz: Nie, to jest rodzaj wełny wyglądającej przed przerobieniem w nitki jak puch, uzyskiwanej

z kóz himalajskich. Najwięcej mają go na podgardlu i podbrzuszu. Jest to wyjątkowo miękka, ciepła,

lekka i dobrze układająca się tkanina. Dodatek kaszmiru poprawia walory użytkowe tkanin z wełny

owczej.

157. Dlaczego w odzieży z niektórych tkanin człowiek nie poci się intensywnie?

(a) Bo są luźno tkane (X)

Komentarz: Tak, ale takie tkaniny źle izolują człowieka od utraty ciepła, gdy wieje wiatr.

(b) Bo są wykonane z tkaniny hydrofilnej (o niskim napięciu powierzchniowym) (X)

Komentarz: Tak, bo taka tkanina (np. z bawełny lub lnu) będzie wchłaniała wilgoć.

(X)

Komentarz: Tak, takie tkaniny (np. z lnu) powodują, że pot rozprowadzany jest po znacznej

powierzchni tkaniny i odparowuje.

(d) Bo są powleczone impregnatem ( )

Komentarz: Nie, impregnaty mogą zmniejszyć lub zwiększyć napięcie powierzchniowe i związane z

tym przesiąkanie wody w postaci cieczy, ale nie ułatwiają jej skutecznego odprowadzanie na

zewnątrz, aby odparowała. W niektórych przypadkach mogą nie ograniczać przenikania wody w

postaci pary.

158. Dlaczego kompozyty z udziałem włókien węglowych lub kevlarowych są często stosowane w

technice lotniczej?

(a) Bo charakteryzują się lepszym stosunkiem wytrzymałości do ciężaru niż metale (X)

Komentarz: Tak, różnica jest zasadnicza, często trzykrotna.

(b) Bo łatwo z nich wykonywać pojedyncze egzemplarze konstrukcji

(X)

Komentarz: Tak, bowiem ręcznym laminowaniem można bez kosztownego osprzętu technologicznego

wykonywać pojedyncze egzemplarze lub krótkie serie różnorodnych elementów konstrukcji.

Komentarz: Nie, niestety są dosyć drogie z powodu znacznego kosztu włókien wzmacniających.

(d) Bo lepiej przewodzą ciepło niż metale ( )

Komentarz: Niestety nie. Są one izolatorami.

159. Dlaczego laminaty z udziałem włókien węglowych lub kevlarowych rozdzielonych „plastrem

miodu” są często stosowane w technice lotniczej?

(a) Bo charakteryzują się lepszym stosunkiem wytrzymałości do ciężaru niż kompozyty lite z

udziałem włókien węglowych lub kevlarowych (X)

Komentarz: Tak, dotyczy to szczególnie konstrukcji pracujących na zginanie, a jest spowodowane

oddaleniem od siebie dwóch warstw kompozytu, co zwiększa jego sztywność.

(b) Bo łatwo z nich wykonywać pojedyncze egzemplarze konstrukcji (X)

Komentarz: Tak, bowiem ręcznym laminowaniem można bez kosztownego osprzętu technologicznego

wykonywać pojedyncze egzemplarze lub krótkie serie różnorodnych elementów konstrukcyjnych.

Komentarz: Nie, niestety są drogie z powodu znacznego kosztu zarówno włókien wzmacniających jak i

„plastra miodu”.

(d) Bo lepiej przewodzą ciepło niż kompozyty z udziałem włókien węglowych lub

kevlarowych

( )

Komentarz: Nie jest to prawda, jest akurat odwrotnie. Różnica jest bardzo duża w efekcie izolacyjnych

właściwości powietrza zawartego w „plastrze miodu”.

160. W jaki sposób można poprawić udarność materiałów?

(a) Przez wprowadzenie do nich fazy bardziej elastycznej (X)

Komentarz: Tak, bowiem faza ciągła, jeśli jest bardziej elastyczna od modyfikowanego kruchego

materiału, powoduje rozpraszanie lokalnego odkształcenia w strefie wzrostu pęknięcia, co poprawia

udarność. Przykładem są spieki węglików w postaci ziaren otoczone bardziej elastycznym i ciągliwym

metalem, np. kobaltem, co stosuje się do wytwarzania ostrzy noży tokarskich, frezów i wierteł.

(b) Przez wprowadzenie fazy bardziej elastycznej (X)

Komentarz: Tak, bowiem faza ciągła, jeśli jest bardziej elastyczna od modyfikowanego materiału,

powoduje rozpraszanie lokalnego odkształcenia w strefie wzrostu pęknięcia, co poprawia udarność.

Przykładem są szyby pancerne, w których szyby szklane sklejone są warstwami elastycznymi (foliami z

polimerów).

(X)

Komentarz: Tak, bowiem na granicy faz następuje koncentracja naprężeń. Dlatego zarówno

zmniejszenie wielkości tych ziaren, które zwiększa powierzchnię kontaktu jak i zmniejszenie rozrzutu

ich rozmiarów, które eliminuje występowanie największych ziaren, co w efekcie poprawia udarność.

Przykładem jest hartowanie stali.

(d) Przez wprowadzenie włókien

(X)

Komentarz: Tak, bowiem na granicy faz następuje koncentracja naprężeń. Dlatego zwiększenie

powierzchni kontaktu uzyskane np. przez obróbkę plastyczną materiałów zarówno metalowych jak i

polimerowych (walcowanie, wytłaczanie, kucie, wyciąganie itp.), które powoduje powstanie struktur

włókno podobnych lub wprowadzenie modyfikatorów włóknistych poprawiają udarność. Przykładem

są kompozyty zawierające włókna (dotyczy polimerów) lub igły monokryształów (dotyczy metali) oraz

stal damasceńska zawierająca bardzo rozpłaszczone ziarna stali.

161. W jaki sposób można poprawić właściwości drewna?

(a) Przez wykonanie z niego materiału warstwowego prasowanego (X)

Komentarz: Tak, produkt taki (zwany lignofolem) jest wykonany z cienkich warstw fornirów

sklejonych klejem syntetycznym pod ciśnieniem do 30MPa. Produkowany jest w postaci płyt o

grubości do 200mm. Ma ono większą wytrzymałość i twardość niż drewno lite lub sklejka. Stosowane

jest do wyrobu części maszyn, w tym samolotów.

(b) Przez wykonanie drewna prasowanego (X)

Komentarz: Tak, produkt taki (zwany lignostonem) jest uzyskiwany przez sprasowanie litego drewna

pod ciśnieniem do 30MPa w temperaturze 70-160

C. Jest on nasycany żywicą fenolowo-

formaldehydową lub melaminowo-formaldehydową. Produkowany jest w postaci płyt lub belek.

Charakteryzuje się ono wytrzymałością na rozciąganie i zginanie do 250MPa tj., 2-3 krotnie wyższą

niż drewno lite lub sklejka oraz większą twardością. Stosowany jest do wyrobu części maszyn.

Komentarz: Tak, taki produkt drewnopochodny (zwany sklejką lub dyktą) mający postać cienkich płyt

jest wykonany jest przez sklejenie pod ciśnieniem, często w podwyższonych temperaturach

krzyżujących się pod kątem prostym cienkich warstw fornirów skrawanych obwodowo z drewna drzew

iglastych lub liściastych. Produkowane są sklejki sucho-trwałe, półwodoodporne, wodoodporne i

specjalne. Wykorzystuje się je w przemyśle lotniczym, szkutniczym i meblowym, gdyż nie paczą się i

mają dobre właściwości wytrzymałościowe.

(d) Przez wykonanie kompozytu z wiórami drewnianymi (X)

Komentarz: Tak, produkt taki (zwany płytą pilśnioną) jest wykonany ze sklejonych pod ciśnieniem

rozwłóknionej (spilśnionej) masy z drewna o niskiej jakości i zawiera oleje schnące lub żywice

syntetyczne. Rozróżnia się płyty miękkie nieprasowane oraz półtwarde, twarde i bardzo twarde. Są też

płyty perforowane, nacinane i wytłaczane. Ich powierzchnia może być uszlachetniana. Stosuje się je

jako materiały do wytwarzania części mebli oraz w budownictwie głównie jako materiały izolacyjne,

gdyż nie paczą się, ale mają niskie właściwości wytrzymałościowe.

162. W jaki sposób można poprawić właściwości tkanin odzieżowych?

(a) Przez dodanie do nich elany (X)

Komentarz: Tak, elana (nazwa handlowa polskich ciętych włókien poliestrowych) służy do

wytwarzania tkanin o tej samej nazwie. Takie włókna są odporne chemicznie i mechanicznie. Są

odporne na starzenie świetlne, ale łatwo elektryzują się i w konsekwencji brudzą się. Stosowane są

jako dodatek do wełny owczej, bawełny lub lnu zapobiegający mięciu się tkanin odzieżowych, wtedy

występuje pod nazwą elanowełna, elanobawełna lub elanolen oraz do wiskozy. Synonimami nazwy

Elana są Lawsan, Terylen i Dacron.

(b) Przez dodanie do nich torlenu (X)

Komentarz: Tak, torlen (jedna z odmian ciągłych włókien poliestrowych) w mieszance z innymi

włóknami służy do wytwarzania tkanin.

(X)

Komentarz: Tak, anilana (nazwa handlowa polskich włókien akrylowych) służy do wytwarzania tkanin

odpornych na gniecenie, działanie temperatur do 170

C oraz nieżółknących, a w przypadku włókien

teksturowanych wytwarzania także dzianin.

(d) Przez dodanie do nich włókien poliuretanowych ( )

Komentarz: Nie, włókna poliuretanowe charakteryzują się bardzo dużą elastycznością. Dlatego służą

one do wytwarzania ściągaczy w wyrobach dzianych.

163. W jaki sposób można poprawić właściwości okładzin (klocków) hamulcowych?

(a) Przez wprowadzenie do nich opiłków mosiężnych (X)

Komentarz: Tak, rozprowadzają one ciepło generowane podczas hamowania na większą

powierzchnię, a przez to obniżają lokalną temperaturę, co wydłuża trwałość okładzin.

(b) Przez wprowadzenie do nich włókien mineralnych (X)

Komentarz: Tak, wprowadzenie włókien bazaltowych podwyższa współczynnik tarcia, co poprawia

efektywność hamowania pojazdu. Wprowadzenie włókien azbestowych jest jeszcze bardziej efektywne,

ale rozpylane przez pojazd rozdrobnione takie włókna są kancerogenne.

Komentarz: Nie, podczas intensywnego hamowania będą się one topiły, co zaklei nierówności tarczy

hamulcowej, a w efekcie obniży skuteczność hamowania.

(d) Przez wprowadzenie do nich napełniaczy mineralnych (X)

Komentarz: Tak, taki modyfikator obniży ścieralność okładzin.

164. Co to jest monmorillonite?

(a) Jedna z postaci glinokrzemianów tworząca mocno związane kryształy ( )

Komentarz: Nie, taką strukturę ma piasek kwarcowy (SiO

(b) Jedna z postaci glinokrzemianów tworząca słabo związane kryształy (X)

Komentarz: Tak, taką strukturę ma monmorillonite. Grubość jego płytek wynosi poniżej 1nm. Ich

długość i szerokość mają rozmiary liczone w nanometrach.

Komentarz: Nie, takie struktury powłokowe utworzone z ułożonych w pięciokąt lub sześciokąt

pierścieni z pojedynczych atomów węgla ma fulleren.

(d) Postać węgla tworząca długie włókna

( )

Komentarz: Nie, taką strukturę mają włókna węglowe, które wytwarza się przez odwodornienie

niektórych włókien syntetycznych, a stosuje do wytwarzania wytrzymałych kompozytów polimerowych.

165. Jakie polimery pochłaniają wodę?

(a) Niepolarne ( )

Komentarz: Nie, obowiązuje bowiem zasada, że podobne miesza się z podobnym. Dlatego polarna

woda nie dyfunduje w mikropory niepolarnego polimeru.

(b)

Polarne

(X)

Komentarz: Tak, gdyż są one hydrofilne. Przykładem jest poliamid (nylon, stilon).

Komentarz: Nie, bowiem materiały krystaliczne mają dobrze upakowaną strukturę, co utrudnia

wnikanie w nie cieczy. Dlatego jeśli polimer jest polarny to woda będzie w niego wnikała tylko w

miejscach defektów struktury.

(d) Amorficzne

(X)

Komentarz: Tak, bowiem materiały amorficzne mają znacznie mniej upakowaną strukturę, co

powoduje występowanie w nich pustych przestrzeni o rozmiarach Angstremów (tzw. objętość

swobodna). Ułatwia to wnikanie wody w te przestrzenie, jeśli polimer jest polarny.

166. Co to jest gazar?

(a) Porowaty metal ( )

Komentarz: Nie, to jest metal, w którym rozmieszczono małych rozmiarów pęcherzyki gazu.

(b) Metal wzmocniony bardzo małymi pęcherzykami gazu (X)

Komentarz: Tak. Jest to kompozyt charakteryzujący się najwyższymi właściwościami mechanicznymi

spośród znanych obecnie metalowych materiałów porowatych (pian metalowych). Nazwa pochodzi od

słów „gaz” + „ar” (skrót od rosyjskiego „armirowat” - wzmacniać). Wytwarzany jest w procesie

kierunkowej krystalizacji pod ciśnieniem metalu (zwykle aluminium lub miedzi), który w stanie

stopionym był nasycony wodorem lub argonem.

(c)

Materiał na łożyska ślizgowe (X)

Komentarz: Tak, gazary mogą być wypełnione (nasycone) różnorodnymi mediami (smar grafitowy,

olej silnikowy, smar plastyczny czy smar teflonowy). Taki kompozyt ma dobre właściwości smarne.

(d) Materiał na filtry (X)

Komentarz: Tak, gazary można stosować na filtry metalowe, katalizatory, atomizery gazów i cieczy

oraz części robocze mieszalników.

167. Co powoduje zmodyfikowanie grafitem stopów łożyskowych miedzi i aluminium?

(a)

Podwyższenie ich odporności na zużycie (X)

Komentarz: Tak, bo właściwości smarne grafitu obniżają współczynnik tarcia metalu o metal, a to

tarcie jest przyczyną zużycia ciernego. Dlatego wprowadzenie grafitu do stopów łożyskowych

poprawia ich odporność na zużycie.

(b) Obniża możliwość powtórnego wykorzystania (recykling)

( )

Komentarz: Nie, grafit nie ma wpływu na możliwość przetopienia stopów metali. Należy liczyć się

jednak z pewną zmianą ich właściwości, gdyż podczas wysokotemperaturowego topienia grafit (jedna

z postaci węgla) może utlenić się i ulotnić w postaci dwutlenku węgla.

Komentarz: Tak, zwiększa on szerokość pętli histerezy kompozytu zmodyfikowanego przez dodanie

grafitu, co jest miarą efektywności tłumienia przez niego drgań mechanicznych.

(d) Obniża ryzyko zatarcia w przypadku pogorszenia smarowania (X)

Komentarz: Tak, bo grafit mający strukturę płytkową i niską wytrzymałość połączenia tych płytek

(patrz ołówek) tworzy powłokę samosmarną na powierzchni metalu. Ta powłoka ma ograniczoną

trwałość, ale chwilowo umożliwia pracę w warunkach ograniczonego smarowania trących o siebie

części maszyn.

168. Czym są powłoki oddychające wszywane w odzież?

(a) Są to półprzepuszczalne membrany polimerowe (X)

Komentarz: Tak, to są błony z porami o rozmiarach od 2 do 7 µm uzyskane w procesie koagulacji np.

poliuretanu (Hydrotex, Aquatex, Bretex, Termoaktive, Osmosis, Dry Tex).

(b)

Są to membrany z hydrofilnego polimeru (X)

Komentarz: Tak, to są błony z hydrofilnego polimeru z mikroporami o rozmiarach pozwalających na

przenikanie pary wodnej, ale blokujących cząstki wody. "Oddychalność" membrany wzrasta lub

maleje, w zależności od ilości mikro-porów na jednostkę powierzchni.

(c)

Są to membrany oddychające na zasadzie chemicznej (X)

Komentarz: Tak, membrany typu Sympatex charakteryzują się właściwościami hydrofilnymi,

będącymi efektem obecności dipoli, czyli cząstek o nierównomiernie rozmieszczonym ładunku

elektrycznym. Dlatego cząsteczki pary wodnej są przyciągane przez strefy hydrofilne membrany, a

następnie wydalane na zewnątrz dzięki dyfuzji. Nie przemakanie takiej membrany z mikroporami

wynika z różnicy mobilności cząstek wody w postaci cieczy (mniejsza) i pary wodnej (większa), która

współdecyduje o przenikaniu ich przez te pory.

(d) Są to membrany hydrofobowe ( )

Komentarz: Nie, są one hydrofilne, ale w przypadku membrany typu Sympatex z porami rozmiaru

kilku dziesiętnych nanometra (l nm = 0,000001 mm). Membrana ta zachowuje wodoszczelność,

ponieważ w niej nie ma ani większych otworów ani kanalików. Dlatego aby hydrofilna tkanina

zewnętrzna odzieży, pod którą jest ta membrana, nie przemakała podczas deszczu należy ją

zaimpregnować, tj. nadać jej od zewnątrz właściwości hydrofobowe.

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
edema biotech materialy id 1501 Nieznany
Budowa materii id 94290 Nieznany (2)
opacow materialy id 335809 Nieznany
Materiaoznastwo1 id 286623 Nieznany
materialy 2 id 284532 Nieznany
Egzamin materialy id 153600 Nieznany
nauka o materialach 1 id 315348 Nieznany
inz materialowa id 212380 Nieznany
Cechy fizyczne materialow id 10 Nieznany
biofizyka materialy id 87015 Nieznany
materials4 id 285958 Nieznany
material 2 id 284353 Nieznany
materialy 9 2 id 284622 Nieznany
klasyfikacja materialow id 2359 Nieznany
Egzamin material id 152443 Nieznany
materialy 2 id 284478 Nieznany
3 Klasyfikacja materialow id 33 Nieznany (2)
Powtorzenie materialu id 379879 Nieznany
BHP pytania materialy id 6360 Nieznany (2)

więcej podobnych podstron