Ewelina Mach, ZIP42, sekcja 2
Porównanie zastosowań podstawowych grup materiałów
Metale i ich stopy
Stale znajdują ogromne zastosowanie w przemyśle lotniczym, samochodowym, maszynowym, narzędziowym, w budownictwie. Używane są także do produkcji rur, urządzeń ciśnieniowych, sprzętu AGD, a także w medycynie.
Żeliwo przeznaczone jest do wykonywania części maszyn i wyrobów powszechnego użytku w drodze odlewania. Dzięki swym zaletom najczęściej stosowane są żeliwa szare, znajdują one zastosowanie w przemyśle maszynowym, kolejowym, samochodowym i in. (np. na korpusy maszyn, płyty fundamentowe, pierścienie tłokowe, bębny hamulcowe, tuleje cylindrowe, armaturę).
Aluminium i jego stopy najczęściej znajduje zastosowanie w przemyśle lotniczym, samochodowym, okrętowym, opakowań, artykułów AGD, sprzętu sportowego, a także w budownictwie oraz elektrotechnice. Głównie dzięki wysokiej odporności na korozję, której towarzyszy niska gęstość materiału.
Tytan i jego stopy stosowany jest w medycynie, ponieważ charakteryzuje się wysoką odpornością korozyjną, a także biozgodnością. Jest on wykorzystywany na łuki ortodontyczne, stenty, klamry ortopedyczne, elementy mikronarzędzi w chirurgii małoinwazyjnej. Nitinol stosowany jest na igły żylne oraz dentystyczne, a także stenty.
Wolfram i jego stopy z Mo, Zr lub Nb stosowane są w przemyśle lotniczym oraz elektro-, radio- i teletechnice. Stopy wolframu z Re wykorzystywane są na przewody wysokotemperaturowych termopar, niektóre elementy w elektrotechnice oraz styczniki, jednak niosą ze sobą wysokie koszty.
Molibden stosuje się w mechanice precyzyjnej, elektronice, budowie aparatury chemicznej, a także elementy grzejne i odbłyśniki w piecach próżniowych do obróbki cieplnej lub spiekania proszków metali. Jego stopy znajdują zastosowanie głównie w elektro-, tele- i radiotechnice, do budowy reaktorów atomowych, rakiet oraz samolotów odrzutowych.
Srebro stosowane jest w jubilerstwie, na medale, monety, a także w elektronice. Związki AgBr i AgCl stosowane są do powlekania materiałów światłoczułych w przemyśle fotograficznym.
Platyna stosowana jest do wyrobu tygli, elektrod, termoelementów, uzwojeń grzewczych oraz jako katalizator syntezy amoniaku. Jej stopy mają jeszcze wyższa odporność korozyjną, stosuje się je na termoelementy, a także w jubilerstwie.
Ceramika
Ceramika budowlana, to elementy do budowy ścian (cegły, pustaki), nadproża, elementy do budowy stropów, dachówki i akcesoria dachowe, rurki drenarskie.
Najważniejsze rodzaje wyrobów ceramiki przemysłowej to ceramiczne wyroby ogniotrwałe, elektroceramika (materiały i wyroby ceramiczne stosowane w elektrotechnice, elektronice i elektrotermii), bioceramika (materiały ceramiczne przeznaczone do wyrobu elementów czasowo lub na stale zastępujących chore tkanki, narządy albo ich części. Stosuje się je przede wszystkim wewnętrznie), ceramika kanalizacyjna, pigmenty, farby i barwniki ceramiczne, ceramika specjalna, np. Ferryty znalazły zastosowanie na elementy pamięci w komputerach, rdzenie transformatorów wysokiej częstotliwości, trwałe magnesy; Sialon na łopatki turbin i elementy silników cieplnych; Cermetale na narzędzia skrawające.
Ceramika sanitarna, to przede wszystkim umywalki, sedesy, bidety, pisuary, wanny, brodziki i armatura.
Ceramika artystyczna, to wyroby garncarskie, fajansowe, kamionkowe, porcelanowe i porcelitowe.
Polimery
Polietylen znajduje zastosowanie w produkcji folii i innych opakowań, do wyrobu rur nadających się zarówno do wody pitnej, jak i do ścieków, jako powłoki kablowe oraz do wyrobu elementów gospodarstwa domowego, za wyjątkiem pojemników lub opakowań do mleka i tłuszczów zwierzęcych. Z polietylenu wytwarza się: folie opakowaniowe, artykuły gospodarstwa domowego, rury, węże, pojemniki i butelki na wodę oraz chemikalia, materiały elektroizolacyjne, kije hokejowe, narty, żagle, liny, kamizelki kuloodporne, zabawki, opakowania, elementy aparatury chemicznej, skrzynki i armatura elektryczna.
Polistyren służy do wyrobu galanterii technicznej, obudowy różnych urządzeń mechanicznych i wykładzin, a jako tworzyw porowate (styropian) - do opakowań i płyt termoizolacyjnych. Stosowany jest również w przemyśle elektrotechnicznym i radiotechnicznym. Używa się go również do wyrobu rur kwasoodpornych, opakowań oraz przedmiotów gospodarstwa domowego- grzebieni, zabawek i innych.
Z polipropylenu wykonuje się folie, rury, koła zębate, obudowy maszyn, łożyska niskoobrotowe, elementy armatury, wykładziny, pojemniki. Z ciągłych włókien polipropylenu produkowane są sznury i sieci rybackie. Włókna cięte są dodawane do mieszanek z wełną i bawełną w przemyśle tekstylnym.
Twardy polichlorek winylu znajduje zastosowanie jako materiał elektroizolacyjny, surowiec do wyrobu płytek podłogowych, płyt gramofonowych, rur, elementów armatury, elementów budowlanych np. framug drzwi i ram okiennych, przedmiotów codziennego użytku, przyborów kreślarskich oraz do impregnacji tkanin i papieru.
Miękki polichlorek winylu jest stosowany jako wykładzina zbiorników, wykładziny podłogowe i tapicerskie, powłoki ochronne, sztuczne skóry Rurowe membrany z polichlorku winylu służą do ultrafiltracyjnego oczyszczania wody i ścieków (igelit).
Polimetakrylan Metylu (szkło organiczne) jest chętnie stosowany jako materiał do wykonywania kloszy świateł sygnalizacyjnych, soczewek, szyb okiennych, lotniczych i samochodowych, urządzeń sanitarnych, naczyń stołowych, sztucznej biżuterii i in. wyrobów codziennego użytku. Odpowiednio barwiony znajduje zastosowanie w protetyce dentystycznej.
Z poliamidów wytwarzane są koła zębate, armatura wodociągowa, galanteria, folie i włókna, a także powłoki fluidalne na metale. Poliamid 6,6 znany pod nazwą nylon i poliamid 6 są stosowane zwykle w postaci włókien tekstylnych. Do wytwarzania pojedynczych włókien ciągłych służących np. do wyrobu szczotek, sprzętu sportowego, nici chirurgicznych stosuje sie poliamidy 6, 10 i 11. Poliamid 4,6, który jest produktem polikondensacji tetrametylenodiaminy z kwasem adypinowym, służy do produkcji części silników elektrycznych narażonych na działanie wysokich temperatur, natomiast z poliamidu PA 4 produkowane są ręczniki, ubiory sportowe,konfekcja, dywany.
Z poliwęglanów można produkować włókna, folie, rury, wyroby drążone i inne. Uwzględniając dużą odporność na ciepło, jak również bardzo dobre własności mechaniczne i dielektryczne, stosuje się poliwęglany w przemyśle elektronicznym, w medycynie i do produkcji części maszyn i urządzeń, którym stawiane są duże wymagania techniczne, jak również na przedmioty codziennego użytku.
Polimery występujące w przyrodzie
Kauczuk naturalny główne zastosowanie znajduje przy wyrobie klejów i gumy. Ebonit stosowany jest głownie na skrzynki akumulatorów samochodowych.
Celuloza stosowana jest do produkcji tkanin, papieru, włókien sztucznych (acetyloceluloza, jedwab octanowy, jedwab wiskozowy, nitroceluloza), lakierów, celuloidu, celofanu, fibry, materiałów wybuchowych (bawełna strzelnicza). Celulozę modyfikuje się na skalę przemysłową, otrzymuje się tworzywo do wyrobu błon rentgenowskich i filmowych. Tworzywo to rozpuszcza się w wodzie dając roztwory o dużej lepkości przy bardzo małych stężeniach. Z tego powodu stosuje się je powszechnie jako zagęszczacz farb lateksowych, klejów i kosmetyków oraz do powlekania tabletek farmaceutycznych.
Skrobia poza przemysłem spożywczym skrobia znajduje również zastosowanie w przemyśle włókienniczym, kosmetycznym, farmaceutycznym, spirytusowym, również do produkcji klejów i papieru.
Kompozyty
Kompozyty w ciągu ostatnich lat znajdują coraz więcej zastosowań. Poza ogromnym udziałem w przemyśle samochodowym i lotniczym są one wykorzystywane do budowy rakiet kosmicznych, sprzętu sportowego(np. kije golfowe, ramy rowerów, deski windsurfingowe, rakiety do badmintona). Zastosowanie znalazły również w energii wiatrowej(łopaty wiatraków), okrętownictwie.