MATERIA składa się z cząstek elementarnych.
Materia jest zbudowana z 6 kwarków i 6 leptonów. – Są one cząstkami elementarnymi nie podzielnymi, wchodzącymi w skład innych cząstek.
KWARKI – cząstki elementarne, które nie są trwałe samodzielnie, lecz wchodzą w skład innych cząstek po dwa lub trzy.
- cząstki złożone z dwóch kwarków =mezony
- cząstki złożone z trzech kwarków = barionami
NUKLEONY – w ich skład wchodzą dwa kwarki – górny „u” o ładunku +2/3
- doolny „d” o ładunku -1/3
- to protony i neutrony
Proton – składa się z 2 kwarków u i jednego kwarka d
Neutron – składa się z 2 kwarków d i jednego kwarka u
LEPTONY – cząstki elementarne, na które nie wpływają oddziaływania silne.
Cząstki te to elektron, mion i talon.
Powszechnie występującym leptonem w otaczającej nas materii jest elektron o ładunki -1.
Najważniejsze cząstki elementarne to: elektrony, protony i neutrony
ATOMY – większe cząstki materii, składają się z jądra i rozmieszczonych wokół niego elektronów. W skład jądra wchodzą nukleony które są protonami lub neutronami.
Pierwiastek chemiczny – zbiór atomów o jednakowych ładunkach jąder.
Liczba atomowa Z – liczba protonów w jądrze równa liczbie elektronów atomu obojętnego Liczba masowa A – liczba nukleonów
Izotop – pierwiastki chemiczne o jednakowej liczbie atomowej Z lecz różniące się liczbą masową A
Nuklidy – atomy których jądra różnią się liczbą protonów i neutronów.
2.1.1 Grupy materiałów
Materiały – ciała stałe o własnościach umożliwiających ich stosowanie przez człowieka do wytwarzania produktów.
- materiały naturalne – wymagają jedynie nadania kształtu (drewno, skały)
- materiały inżynierskie - nie występujące w naturze, wymagają zastosowania
złożonych procesów wytwórczych do ich przystosowania do potrzeb technicznych po
wykorzystaniu surowców dostępnych w naturze
(metale i ich stopy,
polimery(nazywane tworzywami sztucznymi lub plastikami),
materiały ceramiczne
ORAZ materiały kompozytowe = połączenie dwóch dowolnych z wymienionych)
Własności - patrzeć po kątem :
- gęstości
- dobre przewodnictwo cieplne i elektryczne czy własności izolacyjne
- jak odbijają światło
- plastyczność
www.chomikuj.pl/MarWag987
2.4. Podstawy doboru materiałów na produkty i ich elementy
2.4.1. Czynniki decydujące o doborze materiałów inżynierskich.
2.4. 2. Porównanie własności mechanicznych, technologicznych i eksploatacyjnych
materiałów inżynierskich
## Gęstość i wytrzymałość materiałów
mała>>>>>>>> Gęstość >>>>>>duża
polimery >>>ceramika >>> stopy metali
mała >>>>>>> wytrzymałość >>>> duża
## Odporność na pękanie i wytrzymałość
mała>>>>>>>> odporność na pękanie >>>>>>duża ceramika >>> kompozyty = stopy metali
mała >>>>>>> wytrzymałość >>>> duża
## Odporność na pękanie i gęstości
mała>>>>>>>> odporność na pękanie >>>>>>duża ceramika = drewno = polimery >>> kompozyty = stopy metali
mała >>>>>>> gęstośc >>>> duża
## Moduł sprężystości i gęstość materiałów
mała>>>>>>>> sprężystość >>>>>>duża
korek = pianki polimerowe >>>> polimery inż. = drewno >>>> ceramika inżynierska = stopy metali = kompozyty
mała >>>>>>> gęstość >>>> duża
## moduł sprężystości i współczynnik tłumienia
mała>>>>>>>> sprężystość >>>>>>duża
Elastomery <<->>polimery = drewno << -- >> ceramika inżynierska = stopy metali =
kompozyty
duże <<<<<< tłumienie <<<<< małe
www.chomikuj.pl/MarWag987
Zasady doboru materiałów inżynierskich
- materiał powinien być stabilny chemicznie, mechanicznie lub cieplnie w warunkach eksploatacji
- naprężenia nie powinny przekraczać granicy sprężystości materiału
- twardość materiału powinna być wyższa niż czynnika ścierającego
- warunki użytkowania powinny być dostosowane do możliwości zastosowanego materiału
## Wytrzymałość materiałów a temperatura
mała >>>>>>> wytrzymałość >>>> duża
drewno >>polimery i kompozyty inż. >>> ceramika inżynierska = stopy inż. = ceramika porowata
mała >>>>>>> temperatura >>>> duża
## przewodność cieplna a rozszerzalność cieplna
mała >>>>>>> przewodność >>>>>> duża
polimery = pianki <<>> szkło = ceramika <<>> stopy metali = ceramika inż. <<>> diament duża <<<<<<< rozszerzalność <<<<< mała
##odporność na korozję
mała >>>>>>> odporność na korozję >>>> duża
stale węglowe i niskostopowe >>> kompozyty >>> ceramika = szkło= polimery
##wytrzymałość a energochłonność właściwa materiałów
mała >>>>>>> energochłonność >>>> duża
>>>>>>>>>>> szkło = polimery >>>>> stopy metali = ceramik inż.
mała >>>>>>> wytrzymałość >>>> duża
##wytrzymałość a koszty materiałów
mała >>>>>>> wytrzymałość >>>> duża
ceramika porowata >>>> drewno >>>>> polimery = elastomery = pianki polimerowe >>>>> metale i ich stopy = kompozyty >>>>> ceramika
mała >>>>>>> koszt >>>> duża
2.5 Współczesne znaczenie i tendencje rozwojowe nauki o materiałach
Nauka o materiałach – nauka o materiałach jest dziedziną nauki, dotyczącą struktury i własności materiałów(tworzyw), zwłaszcza z uwzględnieniem możliwości ich zastosowania.
Inżynieria materiałowa – dziedzina inżynierii, obejmująca zastosowanie nauki o materiałach dla bezpośrednio użytecznych celów związanych z projektowaniem, wytwarzaniem i
użytkowaniem różnych produktów i dóbr powszechnego użytku.
www.chomikuj.pl/MarWag987