1. Które wiązanie między atomami (cząsteczkami) jest najsłabsze?Wiązania Van der Waalsa
(wynikają m.in. z korelacji ruchów elektronów pomiędzy oddziałującymi atomami)
2. Największy wpływ na moduł Younga metali ma: Typ wiązań pomiędzy atomami, skład chemiczny
i struktura krystaliczna
3. Nadstopy (superstopy) są to materiały stosowane: Do pracy w wysokich temperaturach i z dużym
obciążeniem. Typowe zastosowania nadstopów to łopatki i wirniki turbin oraz silników odrzutowych,
wymienniki ciepła i sprzęt do obróbki cieplnej (w lotnictwie, przemyśle energetycznym i morskim ).
4. Podstawowym mechanizmem umocnienia duraluminium jest: Obróbka cieplna polegająca na
wyżarzaniu ujednorodniającym, rekrystalizującym i przede wszystkim na utwardzaniu
wydzieleniowym. Przesycanie odbywa się w wodzie po wygrzewaniu w temperaturze ok. 490÷510°C
przez 4÷6 h.
5. Który z mechanizmów umocnienia stali jednocześnie zwiększa granicę plastyczności i obniża
temperaturę przejścia w stan kruchy Odpuszczanie
6. Zdecyduj, które stwierdzenia są prawdziwe: Stal niskowęglowa ma większą
ciągliwość niż średnio węglowa ponieważ: (1) Ma w strukturze więcej ferrytu generalnie im więcej
węgla, tym mniejszy udział ferrytu i materiał jest bardziej kruchy. Tak więc jedno wynika z drugiego.
IMO prawda. (2) Ma mniejszą zawartość węgla - prawda moi kochani XD
7. Podstawowym pierwiastkiem powodującym zwiększenie odporności stali na
korozję jest Cynk
8. Najkrótsza definicja martenzytu to: Martenzyt to przesycony roztwór węgla w żelazie α utworzony
podczas bezdyfuzyjnej (martenzytycznej) przemiany austenitu.
9. Ulepszanie cieplne stali jest to proces polegający na zahartowaniu i niskim, średnim lub wysokim
odpuszczaniu stali. Prowadzi ono do uzyskania najlepszej kombinacji własności wytrzymałościowych
i plastycznych.
10. Stopów aluminium nie można hartować, ponieważ pogarsza to jego własności mechaniczne (żeby
nie powiedzieć, że je traci).
11. Stale stosowane na duże konstrukcje (mosty, budynki, rurociągi itp.) wymagające
dużej spawalności powinny zawierać Max do 0,22 % C , max do 1,8 % manganu oraz mikrododatki
V, Al, Ti, Nb i N
12. Temperaturę przejścia w stan kruchy wykazują metale O sieci krystalicznej przestrzennie
centrowanej
13. Wzrost zawartości perlitu w stali spowoduje Wzrost twardości i wytrzymałości stali wraz z
pogorszeniem jej plastyczności.
14. Którego pierwiastka należy dodać do stali, aby otrzymać austenit w temperaturze
Pokojowej Duże ilości dodatków stopowych, takich jak chrom, obniżają temperaturę przemiany
austenitycznej tak, że stabilny austenit daje się uzyskać w normalnych temperaturach.
15. Mosiądze są to stopy miedzi z cynkiem zawierające do 40% cynku
16. Wytrzymałość mechaniczna ceramiki: ??? ale że co? Jeżeli już, to: duża twardość, mała
wytrzymałość na zginanie, praktycznie brak odkształceń, kruchość, duży moduł Younga.
17. Defekty mikrostruktury. Punktowe: (wakancje, atomy rożno węzłowe, atomy międzywęzłowe
własne, atomy międzywęzłowe obce) Liniowe: (dyslokacje) Powierzchniowe: (granice ziaren)
18. Współczynnik załamania światła rdzenia światłowodu. a) Co do wartości większy niż
współczynnik załamania światła płaszcza Światłowodu b) Dla światłowodów skokowych ma skokowy
profil (promienie świetlne
podążają zygzakami odbijając się od granicy rdzeń-płaszcz) c) Dla światłowodów gradientowych
zmienia się on płynnie (osiąga maksymalną wartość wzdłuż włókna)
19. Do obróbki jakich materiałów używane są ściernice twarde? Ściernice twarde stosuje się do
obróbki materiałów miękkich.
20. Wskaż, której z wymienionych polireakcji wydzielany jest produkt uboczny. Polikondensacja
21. Wskaż, który kompozyt poliestrowy zbrojony włóknami posiada najwyższy moduł
sprężystości.Włókna węglowe
22. Jaką szczególną właściwością są obdarzone polimery zwane elektrostrykcyjnymi? Pod wpływem
przyłożonego napięcia wykazują mechaniczne odkształcenie
23. Jaka jest charakterystyczna cecha duroplastów? Ostateczny proces formowania duroplastów jest
nieodwracalny tzn. można je formować tylko raz.

24. Który z wymienionych rodzajów kompozytów posiada szczególnie dużą zdolność pochłaniania
energii uderzenia?
Kompozyty zbrojone włóknami
25. Wskaż, który typ zbrojenia jest stosowany w kompozytach w celu uzyskania materiału
izotropowego lub niemal izotropowego. Zbrojenie cząstkami
26. Czym zajmuje się bionika (biomimetyka)? Bionika to interdyscyplinarna nauka badająca budowę i
zasady działania organizmów żywych oraz ich adaptowanie w technice (zwłaszcza w automatyce) i
budowie
urządzeń technicznych na wzór organizmów żywych.
Właściwości mechaniczne ceramiki: - niska udarność i plastyczność, - duża twardość i odporność na
ściskanie, -odporność na działanie wysokich temperatur.
W jakim celu szkli się ceramikę użytkową? Szkliwo podczas wypalania topi się i po ostudzeniu
tworzy powłokę, która nadaje wyrobom gładkość i połysk, zwiększa wytrzymałość mechaniczną,
odporność na czynniki chemiczne i wodę.
Jak zbudowany jest światłowód. Światłowód zbudowany jest z: cylindrycznego włókna szklanego,
otoczonego osłoną odbijającą światło, a następnie osłoną z kevlaru (lekki, ale bardzo odporny polimer,
wykorzystywany do produkcji np. kasków, kamizelek kuloodpornych, itp.) zapobiegającą pęknięciom
włókna i zewnętrzną powłoką PCV.
Jak działają światłowody?
Zasada działania światłowodu polega na użyciu dwóch materiałów przewodzących światło o różnych
współczynnikach załamania. Współczynnik załamania w rdzeniu jest nieco wyższy niż w płaszczu.
Promień świetlny przemieszcza się cały czas w rdzeniu, ponieważ następuje całkowite wewnętrzne
odbicie promień odbija się od płaszczyzny przejścia rdzenia do płaszcza.
Szkło —zdefiniowane jest jako nieorganiczny materiał, który został schłodzony do stanu
stałego bez krystalizacji. Surowcem do produkcji tradycyjnego szkła jest piasek kwarcowy oraz
dodatki, najczęściej: węglan sodu (Na

2

CO

3

) i węglan wapnia (CaCO

3

), topniki: tlenek boru (B

2

O

3

)

i tlenek ołowiu(II) (PbO) oraz pigmenty, którymi są zazwyczaj tlenki metali
przejściowych, kadmu, manganu i inne. Surowce są mieszane, topione w piecu w temperaturze 1200–
1300 °C (dzięki dodaniu węglanu sodu), po czym formowane w wyroby przed pełnym skrzepnięciem.
-Substancja bezpostaciowa, tzn. nie ma uporządkowanej budowy wewnętrznej
-Nie posiada stałej temperatury topnienia
-materiał

izotropowy

-słaby

przewodnik

dla elektryczności

-materiał o dużej odporności chemiczne
Omówić proces spiekania
Spiekanie jest procesem, w którym zbiór drobnych ziaren (proszek) przekształca się w sposób trwały
w lity polikryształ. Proces zachodzi w temperaturze niższej od temperatury topienia podstawowego
składnika proszku (0.5-0.8 temperatury topienia). Spiekanie jest procesem samorzutnym, gdyż wiąże
się z obniżeniem nadmiarowej energii powierzchniowej układu tj. sumaryczna energia powierzchni
swobodnej proszku jest większa niż energii powstających w polikrysztale granic między ziarnowych.
Wymienić metody formowania/wytwarzania wyrobów ceramicznych
Prasowanie- realizowane jest w procesie jednoosiowego prasowania w sztywnych formach -
stalowych bądź ceramicznych. Wyróżniamy prasowanie: w formach sztywnych, prasowanie
izostatyczne.
Formowanie plastyczne
Formowanie wtryskowe - technika formowania tworzyw sztucznych polegająca na wtłaczaniu
stopionego tworzywa do formy, w której zastyga ono (zestala się) w kształtkę.
Odlewanie z zawiesin
Wymienić ceramiki ogniotrwałe ze względu na podział chemiczny
krzemianowe- produkowane z czystego krystalicznego kwarcu, kwarcytów krystalicznych i
skrytokrystalicznych oraz piasków kwarcowych.
szamotowe- produkowane z gliny, kaolinów, łupków i glin ogniotrwałych.
magnezowe- produkowane są ze spieczonego magnezytu z dodatkiem spoiwa organicznego.
dolmitowe- produkowane są z wypalonego dolomitu stabilizowanego specjalnymi dodatkami lub
spoiwem organicznym.

chromitowe- produkowane są z mieszaniny chromitu i magnezytu z dodatkiem spoiwa organicznego.
węglowe- produkowane są z węglika krzemu.
Podział ceramiki ogniotrwałej ze względu na odporność temperaturową
ogniotrwałe- można je stosować w temp. 1500 - 1770°C,
wysokoogniotrwałe- można je stosować w temp. 1770 - 2000°C,
o najwyższej ogniotrwałości- stosowane w temp. powyżej 2000°C.
Różnica miedzy polikondensacja a poliaddycja
Polikondensacja-reakcja polimeryzacji, przebiegająca stopniowo i z wydzieleniem
niskocząsteczkowego produktu ubocznego (np. wody, metanolu, glikolu)Poliaddycja- rodzaj reakcji
chemicznej, polimeryzacja, w której nie występują produkty uboczne i która ma charakter stopniowy a
nie łańcuchowy
Różnica pomiędzy izotropami i anizotropami
Anizotropy - wykazują odmienne właściwości (rozszerzalność termiczna, przewodnictwo
elektryczne, współczynnik załamania światła, szybkość wzrostu i rozpuszczania kryształu) w
zależności od kierunku , w którym dana właściwość jest rozpatrywana.Izotropy-
izotropowość materiału jest to brak różnic we właściwościach fizycznych tego materiału, takich jak:
rozszerzalność termiczna, przewodzenie ciepła, przewodnictwo elektryczne czy współczynnik
załamania światła, niezależnie od tego w jakim kierunku są one mierzone.
Z jakich surowców uzyskuje sie monomery, z których powstają polimery
Monomery uzyskuje się z merów.
Rozwinąć skróty: PE –polietylen PU –poliuretan PA –poliamid
Na czym polega pamięć formy polimerów inteligentnych.
Materiały z pamięcią kształtu (SMP) Zjawisko pamięci kształtu polimerów polega na powrocie
polimeru do kształtu pierwotnego, po zdjęciu obciążenia wywołującego zmianę kształtu i po ogrzaniu
polimeru do temperatury wyższej niż temperatura jego przemiany zeszklenia (Tg). Siłą napędową tego
unikatowego zjawiska są mikroruchy Brona w temperaturze powyżej Tg, a nie jak w przypadku SMA
zmiany mikrostruktury wywołane przemianami fazowymi. Przejawia się tendencja powrotu polimeru
do stanu o minimalnej energii.
Scharakteryzować duroplasty
Grupa tworzyw polimerowych przechodzących nieodwracalnie ze stanu plastycznego w stan
utwardzony w wyniku działania podwyższonej temperatury, pod wpływem czynników chemicznych,
bądź w wyniku łącznego działania temperatury i czynników chemicznych.
Omówić właściwości mechaniczne termoplastów
Tworzywo termoplastyczne - tworzywo sztuczne, które w określonej temperaturze i ciśnieniu
zaczyna mieć własności lepkiego płynu. Tworzywa termoplastyczne można kształtować przez
tłoczenie i wtryskiwanie w podwyższonej temperaturze a następnie szybkie schłodzenie do
temperatury użytkowej. Termoplasty można przetwarzać wielokrotnie w przeciwieństwie do
duroplastów.
Co to są polimery elektrostrykcyjne.
Elastomery dielektryczne (zwane także polimerami elektrostrykcyjnymi) pod wpływem
przyłożonego napięcia elektrycznego wykazują mechaniczne odkształcenie.
Opisać efekt Barusa.
Efekt Barusa - jest cechą płynów lepkosprężystych wynikającą z różnic naprężeń normalnych. Efekt
ten polega na tym że na wylocie kanału następuje nagłe rozszerzenie wypływającego strumienia a
więc przekrój poprzeczny wytłoczyny nie jest równy przekrojowi poprzecznemu dyszy wytłaczarskiej.
Wartość liczbowa efektu Barusa B określona bywa, jako stosunek określonej wielkości
charakteryzującej strumień płynu opuszczającego kanał do odpowiadającej wielkości
charakteryzującej kanał.
Jakie polimery są najczęściej osnową w materiałach kompozytowych
- żywice termoutwardzalne: fenoplasty i aminoplasty;
- żywice chemoutwardzalne: żywice poliestrowe, epoksydowe i silikonowe;
- tworzywa termoplastyczne: poliamidy, polipropylen, poliestry termoplastyczne i poliwęglan.
Podstawowe surowce do wytwarzania monomerów
Ropa naftowa, gaz ziemny, węgiel kamienny.
Na czym polega umocnienie cieplne?

Polega na zahartowaniu stali a następnie odpuszczeniu.
Hartowanie- rodzaj obróbki cieplnej, której celem jest uzyskanie struktury o większej twardości,
polegający na nagrzaniu stopu do temperatury stanu austenitycznego, wygrzewaniu w celu uzyskania
jednakowej temperatury w całej masie materiału oraz dostatecznie szybkim chłodzeniu.
Odpuszczanie- rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem
odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej
stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali
Wymień typy sieci krystalicznych.
Cząsteczkowa Atomowa Jonowa Metaliczna
Wymienić mechanizmy umocnienia
- zmniejszenie wielkości ziarna
- umocnienie roztworowe
- umocnienie cząstkami
- odkształcenie plastyczne
Wymienić wiązania atomowe
Jonowe, kowalencyjne, metaliczne, wtórne (van der Waalsa), wodorowe
Jakie defekty występują w kryształach
- defekty punktowe: wakansy, atomy międzywęzłowe, atomy substytucyjne
- defekty liniowe: krawędziowe, śrubowe, mieszane
- defekty powierzchniowe: granice ziaren, granice międzyfazowe
Jak otrzymać strukturę drobnoziarnistą?
Dla otrzymania struktury drobnoziarnistej trzeba mieć duży stopień zgniotu i niską temperaturę
wyżarzania, ale wyższą od temperatury rekrystalizacji.
Podaj różnice pomiędzy zdrowieniem a rekrystalizacją
Zdrowienie- procesy prowadzące do zmniejszenia gęstości defektów punktowych. Proces zdrowienia
polega na częściowym usunięciu skutków zgniotu zachodzące podczas wygrzewania zgniecionych
materiałów w temperaturze niższej od temperatury rekrystalizacji.
Rekrystalizacja- proces powstawania kryształów, polegający na formowaniu się nowych ziaren
krystalicznych lub powiększaniu ziaren już istniejących
Co to jest stal i czym się różni od żeliwa?
Stal – stop żelaza z węglem plastycznie obrobiony i obrabialny cieplnie o
zawartości węgla nieprzekraczającej 2,11%
Żeliwo – stop odlewniczy żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi
składnikami, zawierający od 2,11 do 6,67% węgla w postaci cementytu lub grafitu.
Żeliwo jest materiałem kruchym, nie nadającym się do obróbki plastycznej ani na zimno, ani na
gorąco.
Odmiany alotropowe żelaza.
- żelazo α – poniżej temp. 912

o

C, struktura regularna przestrzennie centrowana

-żelazo γ – w zakresie temp. 912

o

C-1394

o

C, struktura regularna ściennie centrowana

-żelazo δ – powyżej 1394

o

C, struktura regularna przestrzennie centrowana

Jak się umacnia aluminium?
Aluminium umacnia się wydzieleniowo.Proces utwardzania składa się z dwu etapów: przesycania oraz
starzenia.
Przesycanie – obróbka cieplna, której poddawana jest m.in. stal w celu stabilizacji austenitu.
Uzyskanie stabilnego austenitu zwiększa odporność stali na korozję.Polega na nagrzaniu stali do
temperatury, w której nastąpi przemiana austenityczna, a następnie, tak jak w hartowaniu, szybkie
schładzanie.
Starzenie kolejny etap obróbki cieplnej stopów metali uprzednio przesyconych; polega na wygrzaniu
ich w temperaturze odpowiednio niższej od temperatury przesycenia w celu wydzielenia z roztworu
stałego przesyconego fazy (lub faz) o odpowiednim stopniu dyspersji, zawierającej składnik stopowy,
znajdujący się w roztworze w nadmiarze.
Wymienić fazy układu Fe-Fe3C
-ferryt oznaczony na wykresie literą F - Fe

α

(C),

-austenit oznaczony na wykresie literą A - Fe

γ

(C),

-cementyt oznaczony na wykresie literą C – Fe

3

C.

Co to jest martenzyt i jego właściwości.
Martenzyt, składnik struktury hartowania stali, będący przesyconym

roztworem

stałym węgla w

żelazie α, o tetragonalnej sieci przestrzennej i charakterystycznej mikrostrukturze, przedstawiającej
igiełki przecinające się pod kątem 60°.Stal po skończonej przemianie martenzytycznej jest twarda i
zbyt krucha aby ją wykorzystać na główne elementy konstrukcyjne, dlatego poddaje się ją
procesowi odpuszczania
Co to jest perlit i jak powstaje?
Perlit – mieszanina eutektoidalna ferrytu z cementytem zawierająca 0,77% węgla.
Powstaje podczas przemiany eutektoidalnej w temperaturze 727 °C.
Co to są nadstopy metali?
Nadstopy – grupa materiałów na bazie żelaza, niklu i kobaltu, cechująca się wysoką żaroodpornością i
odpornością na pełzanie w wysokich temperaturach. Zachowują także dobrą plastyczność w niskich
temperaturach, odporne na korozję.
Obróbka cieplna - zbiorcza nazwa obróbek materiałów metalowych polegających na odpowiednim
nagrzewaniu, wygrzewaniu i chłodzeniu do zadanych temperatur i z określoną szybkością, w celu
zmiany własności stopu w stanie stałym. Celem stosowania operacji i zabiegów obróbki cieplnej jest
np. zmiana własności mechanicznych i plastycznych poprzez zmianę struktury. Operacje te
przeprowadza się również z zastosowaniem dodatkowych czynników np. obróbki mechanicznej lub
chemicznej.
Obróbkę cieplną dzieli się następująco:
Obróbka cieplna zwykła
-wyżarzanie
-hartowanie i odpuszczanie (Ulepszanie, Utwardzanie cieplne)
-przesycanie i starzenie (Utwardzanie wydzieleniowe)
Obróbka cieplno-plastyczna
niskotemperaturowa ,wysokotemperaturowa,z przemianą izotermiczną
Obróbka cieplno-chemiczna
nasycanie jednym pierwiastkiem,nasycanie wieloma pierwiastkami
Obróbka cieplno-magnetyczna
Hartowanie – rodzaj obróbki cieplnej materiału prowadzący do poprawienia jego właściwości
mechanicznych. Polega na nagrzaniu przedmiotu hartowanego do zakresu austenitu, a następnie
szybkim schłodzeniu w kąpieli chłodzącej, zwykle wodnej lub olejowej, poniżej temperatury początku
przemiany martenzytycznej, aż do temperatury otoczenia. Szybkość chłodzenia powinna być dobrana
tak, by nie nastąpiły odkształcenia hartownicze
Obróbka cieplno-chemiczna stopów żelaza – zabieg dokonywany na stopach żelaza z węglem takich
jak stal, staliwo lub żeliwo, w którym pod wpływem ciepła i chemicznego oddziaływania otoczenia
oraz innych działań modyfikuje się niektóre własności fizyczne i chemiczne tych stopów.
Odpuszczanie – rodzaj obróbki cieplnej, której poddawana jest stal wcześniej zahartowana. Celem
odpuszczania jest usunięcie naprężeń hartowniczych oraz zmiana własności fizycznych zahartowanej
stali, a przede wszystkim zmniejszenie twardości, a podniesienie udarności zahartowanej stali.
Rodzaje odpuszczania ze względu na temperaturę:
Odpuszczanie niskie Przeprowadza się je w temperaturach w granicach 150–250 °C. Celem jego jest
usuniecie naprężeń hartowniczych, przy zachowaniu w strukturze wysokiego udziału martenzytu, a
przez to zachowanie wysokiej twardości. Stosuje się przy narzędziach.
Odpuszczanie średnie Przeprowadza się je w temperaturach w granicach 250°–500 °C. Stosowane w
celu uzyskania wysokiej wytrzymałości i sprężystości przy znacznym obniżeniu twardości. Stosowane
przy obróbce sprężyn, resorów, części mechanizmów pracujących na uderzenie np. młoty, części broni
maszynowej, części samoch

odowych

itp.

Odpuszczanie wysokie Przeprowadza się je w temperaturach powyżej 500 °C w celu uzyskania
wysokiej wytrzymałości przy niskiej twardości. Stal odpuszczana wysoko nadaje się do obróbki
skrawaniem.
Utwardzanie cieplne – jest obróbką cieplną polegającą na połączeniu hartowania z niskim
odpuszczaniem. Stosowana jest w celu m.in. zwiększenia twardości z jednoczesnym usunięciem
naprężeń hartowniczych. Stosowane np. do polepszania własności narzędzi.
Wyżarzanie – jest operacją cieplną polegającą na nagrzaniu elementu stalowego (lub szkła) do

odpowiedniej temperatury, przetrzymaniu w tej temperaturze jakiś czas, a następnie powolnym
schłodzeniu. Ma głównie ono na celu doprowadzenie stali do równowagi termodynamicznej w
stosunku do stanu wyjściowego, który jest znacznie odchylony od stanu równowagowego.
Wyżarzanie z przemianą alotropową:
- Wyżarzanie zupełne – przeprowadzane w temperaturze 30÷50 °C powyżej linii GSE wykresu
żelazo-węgiel temperatury przemiany austenitycznej. Polega na wygrzaniu w tej temperaturze, a
następnie powolnym schłodzeniu, zwykle wraz z piecem. Stosuje się je w celu uzyskania
drobnoziarnistej struktury, zwykle do staliwnych odlewów. - Wyżarzanie normalizujące
(normalizowanie);- Wyżarzanie izotermiczne;- Wyżarzanie perlityzujące (perlityzowanie);-
Wyżarzanie zmiękczające (sferoidyzacja);- Wyżarzanie ujednorodniające (homogenizacja);-
Wyżarzanie grafityzujące (grafityzacja);
Wyżarzanie bez przemiany alotropowej:
- Wyżarzanie rekrystalizujące (rekrystalizacja) – przeprowadzane w temperaturach pomiędzy 550÷650
°C. Poddaje się mu wyroby wcześniej obrabiane plast

ycznie na zimno

w celu usunięcia

niekorzystnego wpływu zgniotu.- Wyżarzanie odprężające;- Wyżarzanie stabilizujące (stabilizowanie)

Utwardzanie wydzieleniowe lub umocnienie wydzieleniowe (nieściśle nazywane też
umocnieniem/utwardzeniem dyspersyjnym) - metoda obróbki cieplnej metali, prowadząca do
zwiększenia ich wytrzymałości mechanicznej. Wzmocnienie/umocnienie jest efektem wydzielenia
rozpuszczonego składnika z przesyconego roztwo

ru stałego

, co w temperaturze niższej prowadzi w

efekcie do zmiany struktury i właściwości stopu. Proces utwardzania składa się z dwu etapów:
przesycania oraz starzenia.
- Umocnienie przez hartowanie (fazowe)- Umocnienie stopowe (przez dodanie pierwiastka)-
Umocnienie przez Odkształcenie plastyczne;- Umocnienie wydzieleniowe;
Umocnienie przez odkształcenie. Umocnienie to realizowane jest poprzez odkształcenie
plastyczne metali (zgniot). Podczas odkształcania materiału, wzrasta gęstość dyslokacji. Dyslokacje
zaczynają się wzajemnie przecinać i hamować ruch poślizgowy, a to prowadzi do ich spiętrzania i
gromadzenia się. Rezultatem takiego zjawiska jest silne umocnienie.
Umocnienie przez rozdrobnienie ziarna. Granice ziaren są dużą przeszkodą w czasie ruchu
dyslokacji. Dyslokacje w czasie przemieszczania się, spiętrzają się na granicach ziaren a to prowadzi
do koncentracji naprężeń. Rozładowanie naprężeń jest możliwe dzięki lokalnemu poślizgowi
wielokrotnemu. Rozdrobnienie ziarna, powoduje wzrost powierzchni granic ziaren, a to bezpośrednio
wpływa na umocnienie materiału.
Umocnienie dyspersyjne. W miękkiej osnowie stopu umacnianego dyspersyjnie znajdują się twarde
cząstki innej fazy. Materiały te są uzyskiwane metalurgią proszków lub poprzez wewnętrzne
utlenianie. Umocnienie to opiera się na mechanizmie Orowana.
Zmęczenie materiału - zjawisko pękania materiału pod wpływem cyklicznie zmieniających się
naprężeń.
Wytrzymałość zmęczeniowa to graniczna amplituda naprężeń, poniżej której materiał nie ulega
zniszczeniu (przy danej liczbie cykli - liczba cykli to wynik pojedynczego badania zmęczeniowego)
Badania makroskopowe metali – badania z dziedziny metaloznawstwa polegające na obserwacji
okiem nieuzbrojonym (lub przy niewielkim powiększeniu) naturalnych powierzchni lub specjalnie
przygotowanych (wyszlifowanych i wytrawionych odpowiednimi odczynnikami) zgładów części
maszyn, odlewów, gotowych wyrobów lub półfabrykatów w celu oceny jakości i wykryciu wad, np.:
- pęknięcia- zawalcowania- jamy skurczowe- pęcherze podskórne (często powstające np. w odlewach)
- wtrącenia niemetaliczne
Próba Baumanna służy do określenia dystrybucji siarki w badanym stopie. Siarka w stali jest
domieszką wybitnie szkodliwą, stąd jej zawartość nie może przekraczać 0,06%
Przełom jest płaszczyzną, która powstaje po rozdzieleniu materiału na co najmniej dwie części, a
bezpośrednią przyczyną jego powstania jest przekroczenie poziomu naprężeń dopuszczalnych dla
danego materiału (elementu) .Przełom rozdzielczy - następuje bez śladów wcześniejszego
odkształcenia plastycznego, nazywa się go w literaturze jak przełom rozdzielczy kruchy. Najczęściej
występuje on w żeliwie lub w stali zahartowanej. Przełom tego typu może być również poprzedzony
niewielkim odkształceniem plastycznym i wtedy nazywamy go przełomem rozdzielczym wiązki -
występuje on najczęściej w stali hartowanej i odpuszczonej w niskiej temperaturze. Gładkość

powierzchni.
Przełom poślizgowy - poprzedzony jest wyraźnym odkształceniem plastycznym i występuje w stali
wyżarzonej oraz w większości metali nieżelaznych i ich stopów.włóknisty, matowy, jedwabisty.
Przełom zmęczeniowy - jest to charakterystyczny rodzaj przełomu, elementu który uległ zniszczeniu
pod wpływem działania obciążeń zmęczeniowych (cyklicznie zmiennych). Na powierzchni tego
elementu możemy wyróżnić dwa obszary: gładki i ziarnisty. Wykres Wöhlera - wykres zależności
pomiędzy wartością naprężeń niszczących próbkę danego materiału i ilością cykli zmian obciążenia
tej próbki.
Metalograficzne badania mikroskopowe - wykonane są w celu zbadania mikrostruktury metali
przeprowadza się najczęściej za pomocą mikroskopu optycznego, stosując powiększenia od około 20
– 1800 - krotnych.
Stop żelaza z węglem – stopy, w których węgiel rozpuszczany jest w żelazie. Węgiel może
występować w nich w postaci węgla czystego – grafitu, roztwo

ru stałego

w sieci krystalicznej ferrytu

lub austenitu albo jako węglik żelaza, np. Fe

3

C, zwanego cementytem.

Stopy zawierające poniżej 2,11% (wg norm polskich zaś europejskich 1,75%) węgla to stale lub
staliwo, a powyżej tej zawartości to żeliwo.
Żeliwo – stop odlew

niczy

żelaza z węglem, krzemem, manganem, fosforem, siarką i innymi

składnikami, zawierający od 2,11 do 6,67% węgla w postaci cementytu i/lub grafitu. Występowanie
konkretnej fazy węgla zależy od szybkości chłodzenia i składu chemicznego stopu. Chłodzenie
powolne sprzyja wydzielaniu się grafitu.
Żeliwo dzieli się na następujące kategorie: żeliwo szare: żeliwo białe

żeliwo połowiczne

żeliwo

ciągliwe

(zawiera grafit postrzępiony(grafit kłaczkowy))żeliwo stopowe

Staliwo – wieloskładnikowy stop żelaza z węglem w

postaci lanej

(czyli odlany w formy odlewnicze),

nie poddany obróbce plastycznej. Ze względu na skład chemiczny rozróżnia się staliwa: węglowe -
zawierające tylko składniki zwykłe i zanieczyszczenia z przerobu hutniczego stopowe - zawierające
dodatkowo wprowadzone celowo domieszki stopowe
Cementyt (węglik żelaza, Fe

3

C lub Fe

2

C:Fe) – jedna z podstawowych faz międzymetalicznych z

grupy węglików, występującą w stopach żelaza z węglem i innymi pierwiastkami. Cementyt jest
jednym ze składników stali; jest materiałem twardym i kruchym, ma strukturę krystaliczną rombową,
jego twardość to około 65 HRC (800 HB), jest fazą metastabilną o zawartości węgla 6,67%. Liczne
wiązania metaliczne sprawiają, że ma właściwości metaliczne.W zależności od zawartości węgla i
warunków krystalizacji rozróżnia się: cementyt pierwotny, wydzielający się przy krzepnięciu stopów
o zawartości 4,3-6,67% węgla z roztworu ciekłego ubożejącego w węgiel, w postaci grubych igieł
cementyt wtórny, wydzielający się z austenitu wskutek obniżania się w nim rozpuszczalności węgla.
Cementyt wtórny może wydzielać się w postaci igieł, siatki na granicach ziaren perlitu oraz jest jego
składnikiem. cementyt trzeciorzędowy, wydzielający się z ferrytu na skutek obniżania się w nim
rozpuszczalności węgla wraz ze spadkiem temperatury.
Ferryt – międzywęzłowy roztwór stały węgla w odmianie alotropowej α żelaza (α-Fe). Tworzy sieć
krystaliczną typu sieci wewnętrznie centrowanej A2. Ferryt charakteryzuje niska zawartość węgla, w
temperaturze pokojowej maksymalnie 0,008%, a w temperaturze początku przemiany austenitycznej
(723 °C), 0,02%. W obecności węgla tworzy węglik żelaza Fe

3

C - cementyt. Mieszanina ferrytu i

cementytu nosi nazwę perlitu.
Perlit – mieszanina eutektoidalna ferrytu z cementytem zawierająca 0,77% węgla.
Powstaje podczas przemiany eutektoidalne

j

w temperaturze 727 °C. Ma budowę ziarnistą. Pojedyncze

ziarno perlitu zbudowane jest z płytek ferrytu i cementytu ułożonych na przemian. Stosunek grubości
płytki ferrytu do grubości płytki cementytu wynosi 7:1.
Austenit – roztwór stały węgla w żelazie gamma (γ–Fe, odmiana alotropowa żelaza), jedna z faz,
występujących w strukturze stali i żeliw stopowych. Jest plastycznym paramagnetykiem o twardości
ok. 200 HB. Austenit jest roztworem stałym, międzywęzłowym węgla w Fe- γ o maksymalnej

rozpuszczalności węgla 2,11%.
Ledeburyt - mieszanina eutektyczna austenitu z cementytem zawierająca 4.3% węgla. Ledeburyt jest
stabilny do temperatury 723°C, poniżej której rozpada się austenit. Ledeburyt przechodzi wtedy w
tzw. ledeburyt przemieniony. Staje się wtedy podwójną eutektyką. Pierwotnie występujący w niej
cementyt, zachowuje swą formę, a austenit rozpada się na mieszaninę perlitu i cementytu. Strukturę tę
można ujednolicić w czasie obróbki wyżarzania.
Przemiana eutektoidalna
Zachodzi w temp. 727ºC, jest przemianą, w której biorą udział trzy fazy. Podczas chłodzenia faza stała
przemienia się w dwie inne fazy stałe jednocześnie. γ → α + β
Przemiana eutektyczna
Przemianę Ciecz → α + β nazywamy przemianą eutektyczną. Zachodzi w temp. 1148ºC. Przemiana
eutektyczna jest przemianą, w której udział biorą trzy fazy. Podczas przemiany, w czasie chłodzenia,
ciecz przemienia się w dwie fazy stałe jednocześnie.
Przemiana perytektyczna
zachodzi w temp. 1495ºC, jest przemianą, podczas której, w czasie chłodzenia, dwie fazy (jedna z nich
ciekła) przemieniają się w jedną fazę stałą. L + α → β
Przemiana austenityczna – przemiana perlitu w austenit, która rozpoczyna się zarodkowaniem
austenitu na granicach międzyfazowych i polega na wygrzewaniu perlitu (ferrytu). Tworzy się austenit
niejednorodny, potem jednorodny, następnie dochodzi do rozrostu ziaren austenitu.
Przemiana perlityczna – przemiana dyfuzyjna, związana z przegrupowaniem atomów węgla i
zachodzi przez zarodkowanie oraz rozrost zarodków po ochłodzeniu austenitu do odpowiedniej
temperatury. W rezultacie powstaje mieszanina eutektoidalna złożona z płytek ferrytu i cementytu.
Przemiana bainityczna – zachodzi w stalach pomiędzy temperaturą najmniejszej trwałości austenitu
a temperaturą początku przemiany martenzytycznej. Jest to przechłodzenie austenitu do temperatury
odpowiadającej środkowemu obszarowi na wykresie CTPi. Rozróżnia się banit górny powstały z
przemiany austenitu w temp. ok. 550-350C, oraz banit dolny powstały w zakresie 350-250C.
Przemiana martenzytyczna zachodzi w warunkach szybkiego chłodzenia nagrzanego materiału, a
polega na zmianie symetrii sieci krystalograficznej metalu, zachodzącej bez udziału dyfuzji. Jest to
możliwe wskutek uporządkowanego przemieszczenia się grup atomów bez zmiany najbliższych
sąsiadów.
Bainit to mieszanina przesyconego ferrytu i wydzielonych węglików. Powstaje w wyniku przemiany
bainitycznej. Ma ona charakter częściowo dyfuzyjny. Wraz z obniżaniem temperatury przemiany
zwiększa się udział przemiany bezdyfuzyjnej i twardość bainitu. Twardość bainitu jest mniejsza od
twardości martenzytu. Martenzyt – metastabilna faza stopu żelaza γ (gamma) i węgla powstała
podczas szybkiego schłodzenia z prędkością większą od prędkości krytycznej z temperatury w której
występuje austenit. Przemiana ta ma charakter bezdyfuzyjny. Cechuje go wysoka twardość i małą
ciągliwość.
Wydzielenia martenzytu w stalach niestopowych – zmniejszenie stężenia C i zmniejszenie
tetragonalności martenzytu. Zmniejszenie naprężeń ściskających powoduje, że dochodzi do przemiany
austenitu szczątkowego w martenzyt odpuszczony. Rozpoczyna się II stadium odpuszczania, w
którym następuje przemiana węglików przejściowych w cementyt. W III stadium odpuszczania
zachodzi dalsze wydzielenie cementytu oraz jego koagulacja.
Wydzielenia martenzytu w stalach stopowych – zachodzą podobnie jak w niestopowych.
Pierwiastek stopowy koncentruje się w cementycie dopóki nie osiągnie granicznej rozpuszczalności,
po czym następuje przemiana cementytu w nowy węglik..
Podział stali ze względu na układ:
- Stal podeutektoidalna – stal zawierająca poniżej 0.77% węgla. Na polerowanym przekroju
oglądanym pod mikroskopem daje się zauważyć ziarna ferrytu oddzielone obszarami perlitu. Wraz ze

wzrostem zawartości węgla, udział ferrytu maleje, a perlitu wzrasta. Wzrasta także twardość stali, a
obniża się jej ciągliwość.
- Stal eutektoidalna – stal zwierająca 0.77% węgla. Stal taka ma strukturę ziarnistego perlitu,
składającego się z płytek ferrytu i cementytu.
- Stal nadeuktoidalna – stal zawierająca powyżej 0.77% węgla. Na polerowanym przekroju oglądanym
pod mikroskopem daje się zauważyć ziarna perlitu oddzielone obszarami cementytu. Wraz ze
wzrostem zawartości węgla, udział perlitu maleje, a cementytu wzrasta. Wzrasta także twardość stali,
a obniża się jej ciągliwość.
przemiana eutektoidalna: γS → αP + Fe3C. – 727’C
przemiana eutektyczna: LC → γE + Fe3C, - 1148’C
przemiana perytektyczna: LB + αH → γJ - 1495’C
Defekty sieci krystalicznej – niedoskonałości kryształów polegające na punktowym lub warstwowym
zerwaniu regularności ich sieci. Defekty występują praktycznie we wszystkich rzeczywistych
kryształach. Wynikają one z natury procesu krystalizacji. Punktowe:

wakansy

(luki)– wolne miejsca

w sieci krystalicznej, wyjście atomu na powierzchnie kryształu, atomy międzywęzłowe –
opuszczające węzły wskutek drgań cieplnych, Liniowe – inaczej dyslokacje: krawędziowe

– poprzez

wprowadzenie ekstra płaszczyzny między nieco rozsunięte płaszczyzny sieciowe, miarą dyslokacji
jest wektor Burgersa, wyznaczony poprzez kontur Burgersa i prostopadły do linii dyslokacji
krawędziowej,śrubowe – powstają w wyniku przesunięcia płaszczyzn atomowych, wektor Burgersa
równoległy do linii dyslokacji śrubowej, mieszane – śrubowa i krawędziowa występujące w
strukturach rzeczywistych, Powierzchniowe: granice ziaren – wąska strefa materiału, w której atomy
są ułożone w sposób chaotyczny. Gdy kąt między dwoma sąsiednimi kierunkami krystalograficznymi
jest: granice międzyfazowe: koherentne,półkoherentne,zerwanie koherentności błąd ułożenia –
wskutek dyslokacji krawędziowej, EBU – energia błędu ułożenia,
Zgniotem nazywamy całość zmian własności fizycznych i mechanicznych metali i stopów
wywołanych odkształceniem plastycznym na „zimno”, tzn. poniżej pewnej granicznej temperatury
(temp. rekrystalizacji).
Poślizg. Podstawowym mechanizmem odkształcenia plastycznego metali jest poślizg. Polega on na
wzajemnym przemieszczaniu się jednej części kryształu względem drugiej w płaszczyznach poślizgu
w wyniku ruchu dyslokacji w kierunku poślizgu.
Bliźniakowanie polega na jednorodnym ścinaniu o wektor bliźniakowania kolejnych warstw atomów
w płaszczyznach bliźniakowania.
Mechanizmem odkształcenia plastycznego o dużym znaczeniu dla obróbki plastycznej na gorąco jest
pełzanie dyslokacyjne. W procesie tym w ślad za odkształceniem plastycznym na gorąco przebiegają
dynamiczne procesy aktywowane cieplnie, usuwające częściowo lub niemal całkowicie skutki
umocnienia zgniotowego,
Zdrowienie - I stadium przemian materiału poddanego zgniotowi, które obejmuje wszystkie zmiany z
wyjątkiem powstawania nowych, wolnych od defektów, ziaren. Zachodzi poniżej Tk. Obejmuje zanik
defektów punktowych i naprężeń, a w metalach o dużej energii wewnętrznej także porządkowanie
dyslokacji zwane poligonizacją.
Rekrystalizacja (pierwotna) – w procesie tym tworzą się nowe nie odkształcone ziarna drogą
powstawania zarodków i ich rozrostu. Zachodzi ona przy temperaturach wyższych niż zdrowienie,
powyżej temperatury rekrystalizacji. Następuje większe niż w zdrowieniu uwolnienie
zmagazynowanej energii, głównie dzięki zanikowi dyslokacji.
Wywołuje to zmniejszenie umocnienia, a więc obniżenie twardości i wytrzymałości oraz wzrost
własności plastycznych . Obserwujemy istotne zmiany struktury, gdyż powstają nowe ziarna.
- rekrystalizację pierwotną (przebudowa odkształconej struktury i powstanie nowych ziaren;
- rekrystalizację wtórną (rozrost niektórych już odbudowanych ziaren kosztem innych; jest to tzw.

rozrost anormalny, jego siłą napędową jest optymalizacja konfiguracji granic międzyziarnowych),
Poligonizacja – zwana także wysokotemperaturowym zdrowieniem, polega na przegrupowaniu
dyslokacji do konfiguracji o mniejszej energii.
Dynamiczne zdrowienie i rekrystalizacja – są to procesy, które przebiegają przy stałej (w
przybliżeniu) sile napędowej. Jest to możliwe dzięki temu, że zachodzą one jednocześnie z
odkształceniem lub z niewielkim opóźnieniem, co występuje podczas obróbki plastycznej na gorąco,
np. walcowania. Przebieg tych procesów zależy od wielu czynników zarówno zewnętrznych tj.
parametrów odkształcenia: temperatury, stopniu zgniotu, szybkości odkształcenia jak i wewnętrznych
związanych z własnościami materiału.
Proces starzenia odkształceniowego polega na dyfuzji atomów pierwiastków rozpuszczonych w
metalu w kierunku dyslokacji i prowadzi w przeciwieństwie do procesów zdrowienia i rekrystalizacji
do wzrostu naprężeń uplastyczniających.
Odkształcenie plastyczne metalu powoduje zmiany: kształtu i wymiarów elementu, mikrostruktury,
stanu naprężeń, właściwości.
Zmiany właściwości fizycznych i chemicznych metali wywołanych odkształceniem plastycznym:
- spadek przewodności elektrycznej, przenikalności i podatności magnetycznej
- wzrost histerezy magnetycznej
- spadek odporności na korozję
Gniot krytyczny – przeważnie w przedziale 2-12%, powoduje po rekrystalizacji szczególnie
gruboziarnistą strukturę. Z tego powodu projektując obróbkę plastyczną wyrobów, które będą
podlegać rekrystalizacji, należy unikać odkształcenia krytycznego.
Lepkospręzystość to jednoczesne występowanie właściwości lepkich i sprężystych. Właściwości
lepkie są związane z odkształceniami nieodwracalnymi pod wpływem działania siły, zwiększając się z
czasem. Właściwości sprężyste są związane z występowaniem odkształceń odwracanych pod
wpływem działania siły, które zanikają natychmiast po jej odjęciu. Lepkość już wiemy co to jest.
Sprężystość jest miarą zdolności materiału do powrotu po odkształceniu.
Temperatura mięknięcia - temperatura przy której materiał zaczyna zmieniać się z ciała stałego w
masę plastyczną.Temperatura topnienia – temperatura, w której kryształ zamienia się w ciecz. Jest
to też najwyższa możliwa temperatura, w której może rozpocząć się krystalizacja tej substancji.
Krystalizacja zachodzi jednak często przy niższej temperaturze niż temperatura topnienia, co zależy
od wielu czynników, np. obecności zarodków krystalizacji, tempa schładzania czy ciśnienia.
Elastyczność - właściwość materiałów polimerowych do odwracalnej zmiany kształtu pod działaniem
zewnętrznych sił. Niektóre materiały polimerowe charakteryzują się zdolnościami do odkształceń
elastycznych. Są to elastomery. Do elastomerów należy np. guma.
ELASTOMERY ( polimery kauczukopodobne ) - są to polimery, których temperatura mięknienia Tm
jest niższa od temperatury pokojowej, a więc polimery, które występują w temperaturze pokojowej w
stanie wysokoelastycznym. Powstające w elastomerach, pod wpływem niewielkich sił odkształcenia
są powrotne (odwrotne, elastyczne) i duże (> 100-1000%), ale powrót ten występuje z pewnym
opóźnieniem tym większym, im niższa jest temperatura.
PLASTOMERY - są to polimery, w których odkształcenia elastyczne nie występują praktycznie w
ogóle (to znaczy są mniejsze niż 1%) lub dają się wymusić dopiero przy odpowiednio dużych
naprężeniach. Plastomerami są więc polimery, dla których temperatura mięknienia Tm jest wyższa od
temperatury pokojowej, czyli polimery występują w temperaturze pokojowej w stanie szklistym
kruchym lub szklistym wymuszonej elastyczności.
TERMOPLASTY (elastomery termoplastyczne) - podczas ogrzewania miękną i dają się kształtować
(w stanie wysokoelastycznym lub stanie płynięcia), a po ochłodzeniu sztywnieją (twardnieją) i
zachowują nadaną im postać. Proces ten można powtarzać wielokrotnie. Formowanie termoplastów
polega więc na odwracalnej zmianie stanu fizycznego. Ich makrocząsteczki (liniowe lub rozgałęzione)

nie ulegają zmianie podczas formowania, jeśli wskutek przekroczenia temperatury nie niepożądana
degradacja chemiczna. Termoplastami są polimery bezpostaciowe lub częściowo krystaliczne.
DUROPLASTY - są polimerami o makrocząsteczkach przestrzennie usieciowanych, których po
całkowitym zakończeniu procesu polireakcji nie można wprowadzić w stan płynięcia oraz na ogół
również w stan wysokoelastyczny. Ostateczny proces formowania duroplastów jest więc
nieodwracalny tzn. można je formować tylko raz.
ŻYWICE EPOKSYDOWE, EP - reagentami w tworzeniu wielkocząsteczkowych silnie
usieciowanych żywic EP są dwufunkcyjne lub wielofunkcyjne małocząsteczkowe związki z
aktywnymi atomami wodoru. Podstawowym warunkiem pożądanego przebiegu reakcji sieciowania
jest utrzymanie dokładnych stosunków reagentów, które wbudowują się w makrocząsteczkę w wyniku
addycji do grupy epoksydowej.
ŻYWICE POLIESTROWE, UP - nienasyconymi żywicami poliestrowymi są rozpuszczalne i
topliwe poliestry, które zawierają co najmniej jeden składnik nienasycony. Ulegają one
kopolimeryzacji w mieszaninie z różnymi związkami zdolnymi do polimeryzacji, jak styren,
monomery winylowe, allilowe lub akrylowe, wobec organicznych nadtlenków jako inicjatorów, z
powstawaniem twardych, nietopliwych i nierozpuszczalnych tworzyw sztucznych.
LAMINATY - tworzywa warstwowe. Do produkcji laminatów najczęściej stosuje się nasycające
żywice melaminowo-formaldehydowe odznaczające się dobrą wodoodpornością, twardością,
odpornością na ścieranie, zarysowanie, odpornością na światło, a także na rozpuszczalniki organiczne,
rozcieńczone kwasy i alkalia.
AMINOPLASTY - tworzywa sieciujące (UF, MF).
FENOPLASTY - tworzywa sieciujące (PF).
TWORZYWA SZTUCZNE - szeroka grupa materiałów, których podstawowym lub rzadziej
jedynym składnikiem są polimery. Dodatkowo w tworzywach sztucznych mogą występować
napełniacze (proszkowe, włókniste, warstwowe), oraz środki pomocnicze (zmiękczające, smarujące,
antystatyczne, barwiące, stabilizujące, itp.).
Polimery – substancje chemiczne o bardzo dużej masie cząsteczkowej, które składają się z
wielokrotnie powtórzonych jednostek zwanych merami..
Polimery naturalne - są to polimery wytwarzane w 100% przez organizmy żywe; są to m.in.
celuloza, białka, kwasy nukleinowe.
Polimery syntetyczne to polimery, które, w odróżnieniu od biopolimerów, nie występują naturalnie
lecz są w całości otrzymywane ze związków chemicznych o małej masie cząsteczkowej zwanych
monomerami.
Polimeryzacja to reakcja, w wyniku której związki chemiczne o małej masie cząsteczkowej zwane
monomerami lub mieszanina kilku takich związków reagują same ze sobą, aż do wyczerpania
wolnych grup funkcyjnych, w wyniku czego powstają cząsteczki o wielokrotnie większej masie
cząsteczkowej od substratów, tworząc polimer. Reakcje polimeryzacji można podzielić na:
polimeryzacje stopniowe (polikondensacje) polimeryzacje łańcuchowe (addycyjne)
Polikondensacja – reakcja polimeryzacji, przebiegająca stopniowo i z wydzieleniem
niskocząsteczkowego produktu ubocznego (np. wody, metanolu, glikolu). Obecnie od tego terminu
stopniowo się odchodzi, stosując zamiast niego termin polimeryzacja stopniowa. Jest on jednak wciąż
popularny w przemyśle.
Ważniejsze polimery otrzymywane przez polikondensację to: poliamidy – tworzywa o dość wysokiej
temperaturze mięknięcia, stosowane jako włókna i tworzywa lite. niektóre

poliestry

– stosowane jako

tworzywa do opakowań, materiał budowlany, lepiszcza i włókna. żywice fenolowo-aldehydowe
(fenoplasty, m.in. bakelit) – otrzymuje się przez polikondensację fenoli i aldehydów. Zależnie od
zawartości składników i warunków, w jakich przebiega reakcja, oraz od rodzaju katalizatora można
otrzymywać żywice fenolowo-aldehydowe zarówno w postaci materiałów termoutwardzalnych, jak i

termoplastycznych żywice epoksydowe – są produktem kondensacji fenoli i epitlenków. Odznaczają
się doskonałą przyczepnością do metali i szkła, odpornością chemiczną i własnościami
elektroizolacyjnymi. Są używane jako składniki klejów, np. epidianu. żywice mocznikowo-
formaldehydowe (aminoplasty) – są produktem polikondensacji mocznika i formaldehydu. Wykazują
własności termoplastyczne. Są bezbarwne, lecz dają się zabarwiać na różne kolory. Mają dobre
własności elektroizolacyjne żywice anilinowo-formaldehydowe (np. tekstolit) żywice silikonowe

i

polisiloksany – składają się z cząsteczek o skomplikowanej budowie, zawierających atomy krzemu,
węgla, wodoru i tlenu. Wykazują one doskonałe własności elektroizolacyjne i dużą odporność na
działanie podwyższonej temperatury.
Poliaddycja – rodzaj reakcji chemicznej, polimeryzacja, w której nie występują produkty uboczne i
która ma charakter stopniowy a nie łańcuchowy. W procesie poliaddycji są otrzymywane m.in.
poliuretany.
Poliaddycja jest procesem polimeryzacji, który podobnie jak polimeryzacja łańcuchowa zachodzi bez
produktów ubocznych w każdym akcie propagacji i warunkach silnie nierównowagowych, ale
podobnie jak polikondensacja ma ona charakter stopniowy.
Pełzanie – powolna zmiana kształtu materiału (odkształcenie) wskutek działania stałych,
długotrwałych obciążeń, mniejszych od granicy sprężystości materiału.
Pełzanie metali przy rozciąganiu – powolne, ciągłe plastyczne wydłużanie się metalu pod stałym
obciążeniem i przy stałej temperaturze.
Pełzanie betonu polega na przyroście odkształceń w wyniku stałego (w czasie) naprężenia.
Polietylen lub polieten – polimer etenu. Symbol przemysłowy: (PE). Polietylen jest giętki,
woskowaty, przezroczysty, termoplastyczny. Traci elastyczność pod wpływem światła słonecznego i
wilgoci. Synteza polietylenu jest przykładem polimeryzacji rodnikowej.
Polipropylen – polimer z grupy poliolefin, który zbudowany jest z merów o wzorze: –
[CH

2

CH(CH

3

)]–. Otrzymuje się go w wyniku niskociśnieniowej polimeryzacji propylenu.

Polipropylen jest jednym z dwóch, obok polietylenu, najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych.
Na przedmiotach produkowanych z tego tworzywa umieszcza się zwykle symbol PP.
Polistyren (-[CH

2

CH(C

6

H

5

)]

n

-) polimer z grupy poliolefin otrzymywany w procesie polimeryzacji

styrenu, pochodzącego zwykle z procesu katalitycznego odwodornienia etylobenzenu (ok. 85%
światowej produkcji). Jego zaletą w stosunku do polietylenu i polipropylenu jest niższa temperatura
mięknienia i mniejsza lepkość stopu, dzięki czemu łatwiej jest z niego otrzymywać w procesie
formowania wtryskowego niewielkie przedmioty o złożonych kształtach.
Tworzywa styrenowe należą obok poliolefin i PVC do podstawowych termoplastów o masowym
zastosowaniu w różnych dziedzinach techniki i życia codziennego. O poważnej roli polistyrenu i jego
pochodnych wśród tworzyw sztucznych zadecydowały następujące czynniki:
- dobrze opanowane metody otrzymywania polimeru i względnie niska cena surowców wyjściowych;
- dobre właściwości fizyczne i chemiczne;
- łatwość przetwórstwa, szczególnie formowania wtryskowego;
- łatwość kopolimeryzacji styrenu z innymi monomerami;
- możliwość modyfikacji przez mechaniczne mieszanie z innymi polimerami;
- łatwość uzyskiwania pięknych barw i efektów wizualnych.
Polimery winylowe to polimery otrzymywane w wyniku polimeryzacji winylowej z monomerów
zawierających podwójne wiązania C=C, których łańcuchy główne składają się z atomów węgla
powiązanych pojedynczymi wiązaniami -C-C-C-C-.
Poli(chlorek winylu), PCV, PCW, -[-CH

2

-CHCl-]

n

-, biały proszek, o gęstości 1,4 g/cm

3

, produkt

polimeryzacji rodnikowej chlorku winylu, termoplastyczny. Wykazuje bardzo dobrą wytrzymałość
mechaniczną i dobre własności dielektryczne. Polichlorek winylu znajduje zastosowanie jako materiał
elektroizolacyjny, surowiec do wyrobu płytek podłogowych, płyt gramofonowych, rur.

Poli(metakrylan metylu), PMMA, szkło organiczne, -[-CH

2

-C(CH

3

)( COOCH

3

)-]

n

-, produkt

polimeryzacji metakrylanu metylu, termoplast. Gęstość 1,18 g/cm

3

. Z polimetakrylanu metylu

(produkowanego w postaci arkuszy, prętów, bloków i rur) wykonywane są klosze świateł
sygnalizacyjnych, soczewki, szyby okienne, lotnicze i samochodowe, urządzenia sanitarne.
Poliakrylonitryl (PAN) – polimer otrzymywany w wyniku polimeryzacji akrylonitrylu. Czysty
poliakrylonitryl jest sztywnym i kruchym duroplastem.
Polimer ten i jego kopolimery są stosowane głównie do produkcji włókien sztucznych, o własnościach
zbliżonych do jedwabiu i wełny. Stosowany jest także do produkcji tkanin filtracyjnych i jako substrat
do produkcji włókien węglowych. Z poliakrylonitrylu produkowane są włókna syntetyczne (anilana).
Poliamidy, -[-C(O)RC(O)NHRNH-]

n

-, polimery termoplastyczne o budowie łańcuchowej,

bezbarwne lub kremowe, o gęstości 1,1 g/cm

3

. Są rozpuszczalne w kwasach i fenolach. Poliamidy

otrzymuje się przez polikondensację m.in.: diamin z kwasami dikarboksylowymi lub polimeryzację
laktamów.
Poliamidy mogą zaabsorbować do kilku procent wody. Ulegają działaniu kwasów, stężonych zasad,
utleniaczy. Są wytrzymałe mechanicznie, odporne na ścieranie i elastyczne. Łatwo tworzą włókna. Z
poliamidów wytwarzane są koła zębate, armatura wodociągowa, galanteria, folie i włókna, żyłki
wędkarskie a także powłoki fluidalne na metale..
Kevlar (PPTA, poli(tereftalano-1,4-fenylodiamid) lub poli(p-fenylotereftalanoamid), -[-CO-C

6

H

4

-CO-

NH-C

6

H

4

-NH-]

n

- ) - polimer z grupy poliamidów, a dokładniej aramidów, z którego przędzie się

włókna sztuczne o wysokiej wytrzymałości na rozciąganie.
Kevlar nie rozpuszcza się w rozpuszczalnikach organicznych, ale rozpuszcza się w stężonym kwasie
siarkowym. Jest około 5 i pół razy lżejszy od stali - jego gęstość wynosi 1,44 g/cm³.
Kevlar to materiał, z którego produkowane są włókna stosowane m.in. w kamizelkach kuloodpornych,
kaskach i hełmach ochronnych,
Teflon – nazwa handlowa polimeru o nazwie systematycznej: politetrafluoroetylen -[-CF

2

-CF

2

-]

n

-

(PTFE). Ten sam polimer znany jest w Polsce również pod nazwą tarflen.
Czysty politetrafluoroetylen jest całkowicie nietopliwy i zaczyna rozkładać się w temperaturze
327 °C.
Poliwęglany – grupa polimerów z grupy poliestrów, będące formalnie estrami kwasu węglowego.
Poliwęglany są termoplastycznymi (formowanymi przez wtrysk i wytłaczanie na gorąco) tworzywami
sztucznymi o bardzo dobrych własnościach mechanicznych, szczególnie udarności i dużej
przezroczystości. Własności poliwęglanów są podobne nieco do pleksiglasu, ale poliwęglan jest dużo
bardziej wytrzymały mechanicznie i jednocześnie droższy. Jego twardość i odporność na ściskanie jest
zbliżona do aluminium.
Poliwęglan jest stosowany wszędzie tam, gdzie potrzebne jest przezroczyste tworzywo o wyjątkowo
dobrych parametrach mechanicznych. Najbardziej rozpowszechnionym zastosowaniem są warstwy
uodporniające szklane szyby na stłuczenie, a nawet przestrzelenie z broni palnej.
Materiał kompozytowy (lub kompozyt) - materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub
więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach. Właściwości kompozytów nigdy nie są sumą,
czy średnią właściwości jego składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi lepiszcze, które
gwarantuje jego spójność, twardość, elastyczność i odporność na ściskanie, a drugi, tzw. komponent
konstrukcyjny zapewnia większość pozostałych własności mechanicznych kompozytu.
Wiele kompozytów wykazuje anizotropię różnych właściwości fizycznych.
Kompozyt składa się z osnowy i umieszczonego w niej drugiego składnika (zbrojenia) o znacznie
lepszych właściwościach mechanicznych.
Zadaniem zbrojenia jest wzmacnianie materiału, poprawianie jego właściwości mechanicznych.
Rodzaje kompozytów: Kompozyty strukturalne - w których występują ciągłe struktury komponentów
konstrukcyjnych - warstwy (np. sklejka), pręty (np. żelbet) lub regularne struktury trójwymiarowe np.

przypominające plaster miodu, laminaty

- które składają się z włókien zatopionych w lepiszczach - w

zależności od sposobu uporządkowania włókien rozróżnia się taśmy kompozytowe - włókna ułożone
w jednym kierunku - maty kompozytowe - w dwóch prostopadłych kierunkach - lub
nieuporządkowane np. pykret, mikrokompozyty

i

nanokompozyty

- w których regularna struktura

dwóch lub więcej składników jest zorganizowana już na poziomie nadcząsteczkowym - tego rodzaju
kompozyty występują w organizmach naturalnych - np. drewno - jest rodzajem mikrokompozytu, w
skład którego wchodzą zorganizowane w skręcone pęczki włókna celulozowe, "sklejone" ligniną -
współcześnie próby sztucznego otrzymywania tego rodzaju kompozytów są prowadzone w ramach
badań nanotechnologicznych, stopy strukturalne - które są rodzajem stopów metali, metali z
niemetalami, polimerów między sobą oraz polimerów z metalami i niemetalami o bardzo regularnej
mikrostrukturze - przykładem tego rodzaju kompozytu jest stal damasceńska i duraluminium.
Włókna sztuczne - rodzaj włókien, które nie występują w naturze, lecz są sztucznie wytworzone
przez człowieka.
Włókno węglowe (włókno karbonizowane) – włókno powstające w wyniku kontrolowanej pirolizy
poliakrylonitrylu i innych polimerów organicznych, składające się prawie wyłącznie z rozciągniętych
struktur węglowych podobnych chemicznie do grafitu. Laminaty i materiały kompozytowe oparte na
włóknach węglowych nazywane są karbonami.
Włókna szklane – włókna chemiczne, otrzymywane ze szkła wodnego i czasami też ze stopionego
szkła.
Włókna grafitowe zawierają ok. 99% węgla z dobrze wykształconą i zorientowaną grafitową
strukturą krystaliczną; włókno grafitowe z poliakrylonitrylu mają moduł E ok. 420 GPa, wytrzymałość
Rr ok. 2 500 MPa.
Laminaty – rodzaj kompozytów: tworzywa powstające z połączenia dwóch materiałów o różnych
właściwościach mechanicznych, fizycznych i technologicznych, w których składnik wzmacniający
(tzw. zbrojenie) jest układany w postaci warstw. Charakterystyka laminatu:wysoka wytrzymałość
mechaniczna wysoka odporność na warunki atmosferyczne wysoka twardość powierzchni odporność
na zabrudzenia dporność na środki chemiczne produkt naturalnego pochodzenia
Anizotropia – zależność od kierunku. Termin stosowany w wielu dziedzinach. Przeciwieństwem
anizotropii jest izotropowość. Wykazywanie odmiennych właściwości (rozszerzalność termiczna,
przewodnictwo elektryczne, współczynnik załamania światła, szybkość wzrostu i rozpuszczania
kryształu) w zależności od kierunku.
Izotropowość, izotropia – niezależność od kierunku. izotropowość materiału jest to brak różnic we
właściwościach fizycznych tego materiału, takich jak: rozszerzalność termiczna, przewodzenie ciepła,
przewodnictwo elektryczne czy współczynnik załamania światła, niezależnie od tego w jakim
kierunku są one mierzone.
Wytwarzanie kompozytów włóknistych:
- Metoda kontaktowa - Metoda natryskowa- Metoda ciągła wytwarzania prętów, rur i kształtowników

- Metoda nawijania włókien - Wytwarzanie kompozytów z taśm prepreg
Kompozyty z osnową polimerową – PMC (Polimer Matrix Composites) mogą być wzmacniane
grubymi i mocnymi włóknami wkomponowanymi w miękką i ciągliwą osnowę. Osnowę mogą
stanowić polimery termoutwardzalne (poliepoksydy i poliestry) oraz polimery termoplastyczne
(poliamidy). Najbardziej rozpowszechnionymi rodzajami wzmocnienia stosowanymi w kompozytach
PMC są włókna szklane
G (Glass), węglowe – C (Carbon) i aramidowe – A
Prasowanie - rodzaj obróbki mechanicznej polegający na wywieraniu nacisku na element obrabiany.
Polimery przewodzące - polimery zdolne do przewodzenia prądu elektrycznego.
Ze względu na mechanizm przewodzenia istnieją trzy rodzaje polimerów przewodzących:

Poliacetylen (inaczej: polietyn, skróty: PA, PAC, -[-C

2

H

2

-]

n

-) - polimer przewodzący prąd

elektryczny. Poliacetylen powstaje podczas polimeryzacji acetylenu (CH≡CH), podczas której
wiązania potrójne przekształcają się w wiązania podwójne wytwarzając jednocześnie wiązania
pomiędzy kolejnymi cząsteczkami.
Polianilina (PANI, PAni) to organiczny polimer przewodzący prąd elektryczny.
Ceramika klasyczna - Do tego typu ceramiki zalicza się dachówkę , cegłę budowlaną , rury
melioracyjne a także wyroby garncarskie i kaflarskie. Ich produkcja polega na przerobie gliny i
uformowaniu z niej
wyrobów i następnie wypaleniu w temperaturze 900 – 11000C.
Materiały ceramiczne odznaczają się przede wszystkim odpornością na działanie wysokich
temperatur i czynników chemicznych, dobrymi właściwościami mechanicznymi i dielektrycznymi
oraz twardością; wadą ich jest kruchość, która uniemożliwia obróbkę mechaniczną wyrobów.
Szkło — według amerykańskiej normy ASTM-162 (1983) szkło zdefiniowane jest jako nieorganiczny
materiał, który został schłodzony do stanu stałego bez krystalizacji.
Surowcem do produkcji tradycyjnego szkła jest piasek kwarcowy.
Spiekanie, proces polegający na ogrzewaniu sproszkowanych lub drobnoziarnistych substancji do
temperatury bliskiej temperaturze topnienia, bez doprowadzenia ich do stanu ciekłego.
W wyniku spiekania następuje nadtopienie powierzchni i sklejenie poszczególnych ziaren w porowatą
masę. Spiekanie pozwala na połączenie składników, których złączenie innymi metodami jest
niemożliwe. Stosuje się je w przemyśle ceramicznym i metalurgicznym.
Moduł Younga (E) – inaczej moduł odkształcalności liniowej albo moduł (współczynnik)
sprężystości podłużnej (w układzie jednostek SI) – wielkość określająca sprężystość materiału.
Wyraża ona, charakterystyczną dla danego materiału, zależność względnego odkształcenia liniowego
ε materiału od naprężenia σ, jakie w nim występuje w zakresie odkształceń sprężystych.
Prawo Hooke'a – prawo mechaniki określające zależność odkształcenia od naprężenia. Głosi ono, że
odkształcenie ciała pod wpływem działającej na nie siły jest wprost proporcjonalne do tej siły.
Współczynnik między siłą a odkształceniem jest często nazywany współczynnikiem (modułem)
sprężystości.