METALE: 

1.Jak najczęściej umacnia się aluminium?

Wydzieleniowo (gwałtowne chłodzenie z wysokiej temperatury)
2. Wymienić defekty sieci krystalicznej

0D-wakancje (defekty punktowe), 1D- dyslokacje ( defekty liniowe), 2D-dekty powierzchniowe (granica ziaren), 3D-defekty objętościowe (cząstki)

3. Odmiany alotropowe żelaza oraz ich struktury

Żelazo a -ferryt  768 °C

żelazo β - trwałe w zakresie 768-910 °C

żelazo γ - trwałe w zakresie 910-1 400 °C

żelazo δ - trwałe od 1400 do 1535 °C (temperatura topnienia)

4. Metody pomiaru twardości

Vickersa (HV)

Brinella (HB)

Rockwella (HRA HRB HRC)

5. ile % węgla zawiera stal składająca się z 50% ferrytu podeutektoidalnego i 50% perlitu

0,4% C

6. Omówić rodzaje umocnień stali

·        Roztworowe(atomy obce powodują naprężenia, które hamują ruch dyslokacji)

·        Dyslokacyjne(odkształceniowe)

·        Granicami ziaren

·        Cząstkami(wydzieleniowe i dyspersyjne)

7. podział stali odpornych na korozję ze względu na mikrostrukturę (?)
ferrytyczne

• martenzytyczne i umacniane wydzieleniowo

• austenityczne

• ferrytyczno-austenityczne

8. podział żeliw szarych ze względu na rodzaj grafitu w nich zawartego

9. jak obniżyć temperaturę przejścia metalu w stan kruchy

Rozdrobnić ziarno.
10. jaki wpływ ma węgiel w metalach

Wraz ze wzrostem zawartości węgla zwiększa się wytrzymałość na rozciąganie, granica plastyczności i twardość, zmniejsza się udarność, wydłużenie i przewężenie. Większa zawartość węgla pogarsza spawalność ale polepsza hartowność. Zwiększa podatność na korozję.
11. Na czym polega wiązanie jonowe?

Podaj przykłady materiałów z takim wiązaniem.

Oddziaływanie elektrostatyczne między jonami o różnoimiennych ładunkach. NaCl, CaO,  CsBr

12. Na czym polega wiązanie kowalencyjne (atomowe)?

Podaj przykłady materiałów z takim wiązaniem.

Istnienie pary elektronów współdzielonej w porównywalnym stopniu przez oba atomy tworzące wiązanie. O2, CO2.

13. Na czym polega wiązanie metaliczne?

Podaj przykłady materiałów z takim wiązaniem.

Elektrony nie są związane z konkretnym jonem. Kryształy metali(np. miedzi, srebra, złota)

14. Na czym polega wiązanie wodorowe?

Podaj przykłady gdzie takie wiązania występują.

Słabe wiązanie polegającego na przyciąganiu elektrostatycznym między atomem wodoru i atomem elektroujemnym zawierającym wolne pary elektronowe. H20, białka.

15. Na czym polega wiązanie van der Waalsa?

Podaj przykłady gdzie takie wiązania występują.

Oddzialywanie dyspersyjne między dipolami. Niektóre polimery.

16. Wyjaśnij pojęcia: prosta sieciowa, płaszczyzna sieciowa, sieć przestrzenna.

Prosta sieciowa - prosta przechodząca co najmniej przez dwa punkty sieci krystalicznej,

Płaszczyzna sieciowa - płaszczyzna przechodząca przez co najmniej 3 punkty sieci krystalicznej nieleżące na jednej prostej

Sieć przestrzenna - Sieć krystaliczna, układ cząstek powtarzający się w regularnych odstępach w trzech kierunkach przestrzeni.

17. Co to jest i jak charakteryzuje się komórkę elementarną.

Najmniejsza, powtarzalna część struktury kryształu, zawierająca wszystkie rodzaje cząsteczek, jonów i atomów, które tworzą określoną sieć krystaliczną. Komórka elementarna ma zawsze kształt równoległościanu.

18. Narysuj i opisz komórkę elementarną struktury krystalicznej A1 (RSC)

Wymień metale o takiej strukturze

Atomy rozmieszczone są w narożach i środkach ścian sześcianu.

 

Fe- γ, Al, Cu, Ag, Pt, Ni, Pb 

 

19. Narysuj i opisz komórkę elementarną struktury krystalicznej A2 (RPC).

Wymień metale o takiej strukturze.

Atomy są rozmieszczone na narożach i w środku prostopadłościanu. Niezbyt ciągliwe metale.

 

Fe-a, Ti-a, V, Mn-a, Cr, Mo, W

 

20. Narysuj komórkę elementarną sieci heksagonalnej zwartej A3 (HZ)

Wymień metale o takiej strukturze

Graniastosłup o podstawie rombu z kątami 60° i 120°. Atomy są rozmieszczone na narożach i w połowie wysokości komórki. Na jedną komórkę przypada 2 atomy. Niezbyt ciągliwe metale.

 

Zn, Mg, Cd, Ti-b, Zr-b, Co-b

 

 

21. Narysuj komórkę elementarną układu regularnego i oznacz kierunki [111], [110] i [100]

22. Narysuj komórkę elementarną układu regularnego i oznacz płaszczyzny (111), (110) i (100)

23. Co to jest polimorfizm?

Podaj przykłady metali wykazujących tą cechę.

            Polimorfizmem lub alotropią nazywamy występowanie tego samego pierwiastka lub związku w postaci dwóch lub kilku odmian krystalicznych, a odmiany te nazywamy alotropowymi. Przemiany alotropowe zachodzą przy stałych temperaturach i towarzyszy im wydzielanie lub pochłanianie utajonego ciepła przemiany (w zależności od kierunku jej zachodzenia). Do metali posiadających odmiany alotropowe należy żelazo z odmianami Fe-a o sieci A2, Fe-g o sieci A1 i Fe-d (zwana także wysokotemperaturową odmianą a) o sieci A2, cyna z odmianami Sn-a i Sn-b, a poza tym mangan, kobalt, tytan itd.

24. Wyjaśnij pojęcie anizotropii kryształów.

Podaj przykłady właściwości kryształów ulegających temu zjawisku.

Zależność  własności kryształów od kierunku krystalograficznego, w którym dana własność jest badana, odróżniającą je od materiałów bezpostaciowych, a więc niekrystalicznych. Wiąże się to z gęstością ułożenia atomów niejednakową we wszystkich kierunkach.

Własności anizotropowe:  wytrzymałość, twardość, wydłużenie, moduł sprężystości, a także własności fizyczne np. optyczne, magnetyczne, elektryczne i cieplne

 

 

25. Omów defekty punktowe sieci krystalicznej.

·        wakanse, luki - wolne miejsca w sieci krystalicznej,

·        wyjście atomu na powierzchnie kryształu,

·        atomy międzywęzłowe - opuszczające węzły np. wskutek drgań cieplnych,

26. Wymień i scharakteryzuj defekty liniowe sieci krystalicznej.(dyslokacje)

·        krawędziowe - poprzez wprowadzenie ekstrapłaszczyzny 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,

27. Przedstaw istotę dyslokacji krawędziowej

Powstaje przez wprowadzenie w kryształ dodatkowej płaszczyzny. Cechą charakterystyczną dyslokacji jest duże odkształcenie sieci, co jest spowodowane dążeniem atomów sąsiadujących z linią dyslokacji do dostosowania swych położeń do warunków wytworzonych przez brak płaszczyzny.

28. Co to jest wektor Burgersa dyslokacji i jak się go wyznacza?

            Wektor Burgersa wskazuje kierunek i wielkość przesunięcia atomów przy powstawaniu lub ruchu dyslokacji. Wektor Burgersa i linia dyslokacji wyznaczają jej płaszczyznę poślizgu. Najpierw w pobliżu dyslokacji wybieramy jeden atom jako punkt początkowy obwodu (np.atom A). Następnie przesuwamy się od tego atomu w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara od atomu do atomu o taką samą liczbę odległości międzyatomowych, parami we wzajemnie równoległych, ale przeciwnych kierunkach, zakreślając zamknięty obwód. W przypadku gdy wewnątrz zakreślonego obwodu znajduje się dyslokacja, to obwód nie zamyka się i odcinek domykający BA stanowi wektor Burgersa tej dyskolacji. Zwrot wektora Burgersa jest zgodny z kierunkiem wykreślania obwodu

29. Omów istotę poślizgu dyslokacji

Poślizg jest to ruch dyslokacji pod wpływem naprężeń stycznych, wymaga jednak działania w płaszczyżnie i kierunku poślizgu naprężenia większego od krytycznego

30. Jak powstają dyslokacje?

·        podczas wzrostu kryształu z cieczy lub pary,

·        drogą kondensacji wakancji,

·        w wyniku działania pól naprężeń wewnętrznych,

·        na skutek rozmnażania się dyslokacji (w wyniku naprężeń zewnętrznych),

·        poprzez heterogeniczne zarodkowanie.

31. Co to są granice ziaren i jakie są rodzaje granic ziaren?

Granice ziarn są to wewnętrzne powierzchnie graniczne oddzielające dwa kryształy o takim samym składzie chemicznym, różniące się tylko orientacją krystalograficzną.

Pod względem budowy granice ziarn można podzielić na granice daszkowe (nachylenia), oddzielające ziarna mające wspólny kierunek krystalograficzny równoległy do granicy oraz granice skręcenia, oddzielające ziarna o wspólnym kierunku krystalograficznym prostopadłym do granicy. Przypadkowe granice mają zwykle składowe daszkowe i skręcenia. Pod względem stopnia dezorientacji, granice dzielimy na granice małego kąta i dużego kąta. Szczególnym przypadkiem granic daszkowych dużego kąta są granice bliżniacze. Pod względem stopnia dopasowania granice dzielimy na przypadkowe i specjalne (koincydentne).

32. Omów rodzaje naprężeń

Rozróżniamy dwa rodzaje prostych stanów naprężeń:

- naprężenia normalne, w których obciążenie oddziałuje w kierunku prostopadłym do rozpatrywanego przekroju,

Naprężenia normalne są zwyczajowo oznaczane symbolem „s” (sigma) wraz z indeksem odpowiadającym rodzajowi naprężeń, zazwyczaj:

σr ­- naprężenia rozciągające,

σc ­- naprężenia ściskające,

σg ­- naprężenia zginające.

 - naprężenia styczne, w których obciążenie oddziałuje równolegle do rozpatrywanego przekroju.

Naprężenia styczne są zwyczajowo oznaczane symbolem „t” (tau) wraz z indeksem odpowiadającym rodzajowi naprężeń, zazwyczaj:

tt - naprężenia tnące,

ts - naprężenia skręcające.

33. Omów rodzaje odkształceń

Sprężyste - odkształcenie, które ustępuje po usunięciu siły, która je spowodowała

Plastyczne - odkształcenie, które nie ustępuje po usunięciu naprężenia, które je wywołało.

34. Scharakteryzuj moduł Younga

Wielkość określająca sprężystość materiału. Wyraża ona, charakterystyczną dla danego materiału, zależność względnego odkształcenia liniowego ε materiału od naprężenia σ.

 Jednostką jest Pascal [Pa]

 

35. Co to jest liczba Poissona

Stosunek odkształcenia poprzecznego do odkształcenia podłużnego przy osiowym stanie naprężenia. Współczynnik Poissona jest wielkością bezwymiarową i nie określa sprężystości materiału, a jedynie sposób, w jaki się on odkształca.

36. Scharakteryzuj pojecie sprężystości liniowej

Liniowa teoria sprężystości zakłada liniowe związki konstytutywne czyli obowiązywanie prawa Hooke'a oraz liniowe (zlinearyzowane) związki geometryczne, które są odpowiednie do opisu deformacji ciała w zakresie małych przemieszczeń i małych odkształceń

37. Scharakteryzuj pojęcie sprężystości nieliniowej

Sprężystość nieliniowa odpowiada funkcjom energii wyższego stopnia (3+), a materiał tak zdefiniowany nazywamy materiałem hipersprężystym

38. Scharakteryzuj odkształcenie plastyczne w metalach

            Odkształcenie trwałe, nie ustępujące po usunięciu napężenia, które je wywołało.

39. Wyjaśnij dlaczego rzeczywiste naprężenie styczne powodujące odkształcenie plastyczne w metalach jest o kilka rzędów wielkości niższe od wartości teoretycznych.

            Jest to spowodowane dyslokacjami występującymiw  metalach.

40. Co to są płaszczyzny łatwego poślizgu?

W takich płaszczyznach poślizg dyslokacji jest

najłatwiejszy, gdyż droga przeskoku dyslokacji jest

najkrótsza.

41. Co to są systemy poślizgu?

Płaszczyzna poślizgu oraz kierunek poślizgu tworzą razem

system poślizgu.

42. Omów wpływ defektów liniowych na właściwości metali.

Defekty liniowe (dyslokacje) ułatwiają odkształcanie metali i bez nich przeróbka plastyczna byłaby niemożliwa.

43. Omów mechanizm umocnienia roztworowego

            Umocnienie roztworowe polega na wprowadzeniu do sieci krystalicznej obcych atomów o średnicach różnych od atomów rodzimych sieci. Naprężenia wprowadzone w ten sposób do sieci powodują dodatkowy opor ruchu dyslokacji.

44. Omów mechanizm umocnienia odkształceniowego

            Umocnienie odkształceniowe (umocnienie zgniotem) polega na wzajemnym blokowaniu się dyslokacji poruszających się w różnych płaszczyznach poślizgu.

45. Omów mechanizm umocnienia wydzieleniowego

            Metoda obróbki cieplnej metali, prowadząca do zwiększenia ich wytrzymałości mechanicznej. Umocnienie jest efektem wydzielenia rozpuszczonego składnika z przesyconego roztworu stałego, co w temperaturze niższej prowadzi w efekcie do zmiany struktury i właściwości stopu. Proces tego umocnienia składa się z dwóch etapów: przesycania, oraz starzenia

45. Omów mechanizm umocnienia wydzieleniowego.

Skład się z 3 etapów: Wyżarzania, Przesycania i Starzenia. Umocnienie to polega na wydzieleniu się cząsteczek fazowych. Umacniać wydzieleniowo możemy tylko te metale, które w niskich temperaturach wykazują strukturę 2 fazową, a w wysokich 1 fazową. Ponadto przy relatywnie niskich prędkościach chłodzenia musi być możliwe uzyskanie roztworu przesyconego.

46. Omów mechanizm umocnienia poprzez rozdrobnienie ziaren

Rozdrobnienie ziaren możemy uzyskać np. poprzez szybkie nagrzanie i schłodzenie materiału. Drobniejsze granice zapewniają więcej przeszkód dla dyslokacji. Ponadto dzięki temu typowi umocnienia można obniżyć TPSK.

47. Wymień i zdefiniuj właściwości mechaniczne metali i stopów określane w próbie rozciągania.

Ciągliwość - zdolność do odkształceń bez rozerwania materiału, Wiązkość - energia potrzebna do rozerwania materiału

48. Co to jest nagłe pękanie?

Spowodowanie obecnością pęknięć, i polega na bardzo szybkim rozprzestrzenianiu się ich. Generalnie w chuj szybkie.

49. Co to jest krytyczny współczynnik intensywności naprężeń?

To samo co K1C, odporność na kruche pękanie.

50. Przedstaw i omów wyrażenie opisujące warunek nagłego pękania

-

51. Omów przykłady zwiększania odporności na pękanie na przykładzie polimerów.

Wzmacnianie włóknami

52. Omów zjawisko zmęczenia materiałów

Zjawisko pękania materiału pod wpływem cyklicznie zmieniających się naprężeń.

53. Omów zjawisko pełzania materiałów

Odkształcenie powstające w wyniku długotrwałego działania niewielkiej siły.

54. Omów krzywą pełzania materiałów

-

55. Przedstaw na rysunku i omów tarcie suche.

-

56. Przedstaw na rysunku i omów tarcie płynne.

-

57. Przedstaw na rysunku i omów tarcie mieszane

-

58. Scharakteryzuj zjawisko zużycia ściernego

59. Scharakteryzuj zjawisko zużycia adhezyjnego

Adhezja to łaczenie ze sobą poszczególnych warstw, naprzykład w laminacie, aby był dobry laminat to warstwy muszą mieć dobre właściwości adhezyjne.

60. Scharakteryzuj zjawisko zużycia zmęczeniowego

Element maszyny pęka pod wpływem cyklicznie zmieniających się naprężeń.

61. Na czym polega zjawisko dyfuzji?

Ruch atomów wywołany podwyższeniem temperatury, atomy dążą do takie ułożenia się, aby energia potencjalna była najmniejsza

62. Omów wakancyjny mechanizm dyfuzji

2 Typy: defekt Schottkego: wakancja kationu i anionu, defekt Frenkela: wakancja np. 2 kationów + 2 kationy międzywęzłowe. Wakancje powodują zmniejszenie naprężeń wewnątrz materiału.

63. Omów międzywęzłowy mechanizm dyfuzji

64. Co to jest temperatura przejścia metalu w stan kruchy i od czego zależy.

TPSK, temperatura w której następuje znaczny spadek plastyczności materiału. Zależy od wielkości ziarna.

65.Co to są nad stopy i jakie mają właściwości.

Stopy na osnowie niklu żelaza lub kobaltu. Są żaroodporne, korozjo odporne i wytrzymałe na pełzanie

66. Wykreślić typową krzywą rozciągania metalu.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/51/Strain_diagram.svg/554px-Strain_diagram.svg.png takie o

67.Wymienić mechanizmy umocnienia.

Roztworowe, Odkształceniowe, Zmiana Granicy Ziaren, Wydzielenioe i Dyspersyjne

68. Jak dokonać umocnienia aluminium

Tylko umocnienie wydzieleniowe (stopy Al-Cu; Al-Mg-Si, Al-Zn-Mg).

69. Narysuj krzywą rozciągania metali i opisz jej przedziały .

Było wyżej

70. na czym polega odpuszczanie?

Nagrzanie do wysokiej temperatury i schłodzenie, ma na celu zwięszenie  udarności i niwelacja naprężeń w stali po hartowaniu.

71. co to jest martenzyt?

Przesycony roztwór węgla w żelazie alfa (Ferrycie) Powstaje z austenitu.

72. jakie fazy występują w układzie żelazo-cementyt i jeszcze coś tam?

Ferry, Austenit, Perlit, Cementyt I, II, III, Ledeburyt, Ledeburito Przemienione

73. jakie są wiązania miedzyatomowe?

Od najmocniejszych do najsłabszych: Jonowe, Kowalencyjne, Metalicze, Wtórne(Van der Waalsa)

74. Narysuj schemat umocnienia wydzieleniowego.

W zeszytach każdy ma, dość prosty

75. Na czym polega umocnienie cieplne?

Hartowanie/Przesycanie?

76. Wymień typy sieci krystalicznych.

RP (#6 / 52%), RPC (#8 / 68%), RSC (#12 / 74%), HZ (#12 / 74%) <- liczba koordynacyjna / WWP

77. Podaj mechanizmy umocnienia stali.

Wydzieleniowe, Roztworowe, Odkształceniowe

78. Wymień wiązania atmowe występujace w stalach (?).

Metaliczne

79. Jakie defekty występują w kryształach (?)

Błędy ułożenia sieci, wakancje, atomy międzywęzłowe, pęknięcia, zrosty, wrosty innych substancji

80. Jak otrzymać strukturę drobnoziarnistą?

Wyżarzanie normalizujące

81. Podaj różnice pomiedzy zdrowieniem a rekrystalizacją.

Zdrowienie, zanik ziaren i defektów, Rekrystalizacja, powstawanie na nowo ziaren i ich granic

82. W jaki sposób umacnia się metale które mają pracować w podwyższonej temperaturze?

Umocnienie wydzieleniowe mające na celu otrzymanie stali austenitycznej.

83. Jak zmienia własności mechaniczne duże ziarno?

Większa plastyczność, większa odporność w dużych temperaturach

84. Jakie własności będzie miał metal o dużym zagęszczeniu dyslokacji?

Mało plastyczny, Twardy, Wytrzymały

85. Co to jest stal i czym rozni sie od zeliwa (O.0)

Składem i plastycznością (Stal do 2.11% C Żeliwo do 6.67% C, stal bardziej plastyczna, żeliwo jest bardziej odporna na ścieranie i lepiej tłumi drgania)
86. Odmiany alotropowe zelaza.

Było wyżej
87. Skladniki wykresu zelazo - cementyt i ich struktura

To samo

88. Jak sie umacnia aluminium.

Wydzieleniowo: Wyżarzanie -> Przesycanie -> Starzenie
89. Jakie pierwiastki sie dodaje do stali aby powstala struktura ferytyczna w temp. pokojowej ?

Molibden i Chrom, a jak chcemy austenit to bardzo dobrze stabilizuja go Nikiel i Azot
90. Co to jest hartowanie.

Rodzaj obróbki cieplnej polegające na zwiększeniu wytrzymałości stali i wydzielenia w niej fazy zwanej martenzytem (lub bainitem ale wtedy jest gorsze)                                                                                                                                      

91. Jak sie umacnia metale.

-

92. Jakie pierwiastki występują w budowie austenitycznej stali w temp. pokojowej?      

Nikiel i Azot

CERAMIKI

 

1.      Wymienić ceramiki ogniotrwałe ze względu na podział chemiczny.

Wyroby	Produkowane z	Zastosowanie
Krzemianowe	Czysty krystaliczny kwarc, kwarcyt, piaski kwarcowe	Ściany pieców szklarskich, komór koksowniczych, sklepienia pieców Martenowksich
Szamotowe	Glina, kaolin, łupki i gliny ogniotrwałe	Piece ceramiczne, szklarskie, paleniska kotłowe, WIELKIE PIECE
Magnezowe	Spieczony magnezyt z dodatkiem spoiwa organiczn.	Piece Martenowskie, elektryczne
Dolmitowe	Wypalony dolmit stabilizowany dodatkami lub spoiwem org.	Piece obrotowe
Chromitowe	Mieszaniny chromitu i magnezytu ze spoiwem org.	Piece ceramiczne, cementowe, rozdzielenie wymórówki kwaśnej od zasadowej
Węglowe	Węglik krzemu	Tygle grafitowe do wytapiania stali i metali kolorowych

2. Dlaczego do obróbki żelaza nie używa się diamentowych narzędzi?

-ponieważ diament ulega niekorzystnym przemianom pod wplywem żelaza,
 w przeciwieństwie do borazonu (też supertwardego, używanego właśnie z Fe)

3. z czego wynika różnica 2 rzędów między wytrzymałością rzeczywistą a teoretyczną w ceramice?
- Mechanizm odkształcenia plastycznego przez

sztywny poślizg płaszczyzn atomowych jest łatwiejszy,

gdy płaszczyzny są gęsto upakowane,  ajesta trudniejszy,

gdy płaszczyzny są słabiej wypełnione atomami,

ale jednak wymagający przyłożenia siły o kilka rzędów

wyższej od teoretycznej.Tak znaczna rozbieżność między

teoretyczną a rzeczywistą wytrzymałością metali wynika

stąd, że odkształcenie plastyczne metali przebiega nie przez

sztywne przemieszczanie płaszczyzn atomowych,

lecz przez stopniowe przemieszczanie (poślizg) defektów

 liniowych budowy krystalicznej nazywanych dyslokacjami.

 

4. czy spiekanie jest odwracalne i samorzutne (wyjaśnij) ?

-SAMORZUTNY - tak  NIEodwracalne

Spiekanie zachodzi samorzutnie wraz z podniesieniem temp., którego kierunek jest ustalony przez spadek entalpii swobodnej, przy zmniejszeniu się rozwinięcia powierzchnihttp://pl.wikipedia.org/w/index.php?title=Rozwini%C4%99cie_powierzchni&action=edit&redlink=1 swobodnych układu. Dzięki temu zbiór stykających się ze sobą drobnych ziaren wiąże się wzajemnie po podgrzaniu do odpowiedniej temp niższej od potrzebnej do ich stopienia. Wiązaniu ziaren towarzyszy skurczhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Skurcz całego układu i przejście sypkiego lub słabo związanego proszku w lity, wytrzymały polikryształhttp://pl.wikipedia.org/wiki/Polikryszta%C5%82. Zmiany te są wynikiem przenoszenia masy, które polega w 1. przypadku na przemieszczaniu się całych ziaren względem siebie, zaś w 2. przypadku na wędrówce pojedynczych atomów i molekuł w fazie.

 

5. W jakim przedziale mieści się współczynnik K1C dla ceramiki?

-  KIC = 3 - 4,5 MPa.m^½

 

6. Coś z ceramiki o magnezji czy jakoś tak (odpowiedzi były kwaśny, zasadowy, obojętny, materiały specjalne, o ile nie pomieszałem)

-zasadowy Tlenek Magnezu MgO ( magnezja po rozprozpuszczeniu w H20 

ma charakter zasadowy i reaguje z SiO2)

 

7. Wlasciwosci mechaniczne ceramiki.

___________ZALETY____________	____________WADY____________
Odporność na wysokie temperatury	Mała wytrzym. Na rozciąganie
-||- na działanie czynników chem.	Podatność na gwałtowne zmiany
Duża twardość (odpor. Na ścieranie)	-||- na uderzenia (krucha)
Wytrzym ceramiki - rozkład prawdopod.	Wytrzym może zmn. Się w czasie
Izolatory prądu i ciepła

 

8. W jakim celu szkli sie ceramike uzytkowa.

-Barwa, połysk, odporność na przenikanie wody, dzialanie kwasów, zasad, etc.

9. Czy naprezenia termiczne wplywaja na kruche pekanie.

TAK. Przy gwałtownym ogrzewaniu lub studzeniu naprężenia powstające wskutek rozszerzalności cieplnej mogą przekroczyć wytrzymałość materialu.

10. Czy szklo jest faza w rozumieniu termodynamicznym.

NIE, jest stanem NIETRWAŁYM materiału

11. Podaj definicję szkła

Szkło jest produktem pozostającym w swej masie nieskrystalizowanym, otrzymanym poprzez stopienie i ochłodzenie substancji do temperatur niższych od temperatury wykrywalnej krystalizacji.

 

12. Dlaczego ceramika do użytku domowego jest szkliwiona?

Materiały ceramiczne maja budowe porowata. W porach z łatwościa osadzały by się resztki jedzenia i tam rozkladaly.

 

13. Dlaczego wyrzymałość rzeczywista jest mniejsza od teoretycznej?

Z powodu defektow mikrostruktury (np. twarde aglomeraty ziarnowe, niewłaściwe upakowanie ziaren, niewłaściwy przebieg procesu spiekania)

 

14. Omówić budowę szkła.

 

Szkło nie posiada uporządkowania strukturalnego elementów budujących(podobnie jak ciecze), mimo to mechaniczne właściwości zbliżają szkło do ciał stałych. Istnieje kilka teori budowy szkła, np. koloid, przechłodzona ciecz (i przeobrazona), zespól krystalitów, polimet.

W przeciwieństwie do budowy większości ciał stałych, położenie atomów w wewnętrznej strukturze szkła jest przypadkowe, a odległości między poszczególnymi atomami są znaczne. W skali makroskopowej zakłada się, że szkło jest materiałem jednorodnym. Ponadto, materiał ten wykazuje takie same własności fizyczne we wszystkich kierunkach, zatem przyjmuje się, że jest to materiał izotropowy. 

 

 

 

 

 

15. Przedstawić podział materiałów ognioodpornych z uwagi na ich odporność temperaturową.

Materiały ogniotrwałe, ogniotrwałość 1500-1770 C

Materiały wysokoogniotrwałe, ogniotrwałosc: 1770-2000 C

Najwyzej ogniotrwałe, ogniotrwałość: >2000 C

 

16. Czy spieczone materiały ceramiczne możemy obrabiać ściernie?

Tak, podczas obróbki powierzchni zewnętrznych.

 

17. Wyjaśnić zasadę budowy światłowodu.

Światłowód składa się z dwóch materiałów o różnych współczynnikach załamania światła. Materiał przewodzacy (rdzeń) musi posiadac wiekszy współczynnik załamania od płaszcza.

 

18. Scharakteryzuj materiały ceramiczne.

Materiały ceramiczne charakteryzują sie dużą odporność termiczną i chemiczną, szczególne właściwości elektryczne, oraz dużą wytrzymałość i odpornością na zużycie.

 

19. Wyjaśnij zasadę działania światłowodu.

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.

 

20. przedstawić podział materiałów ognioodpornych z uwagi na ich odporność temperaturową. 

21.Czy spieczone materiały ceramiczne możemy obrabiać ściernie? 
22.
20. Jakie włókna (krótkie czy długie) powinno się stosować w ceramice

Głównymi zaletami kompozytów z osnową

polimerową i włóknami długimi w porównaniu z włóknami

krótkimi są :

- lepsze właściwości mechaniczne,

- wyższa udarność z karbem,

- mniejsza skłonność do pełzania,

- bardzo dobra trwałość w podwyższonej temperaturze w wilgotno-gorącym klimacie.

 

Właściwości kompozytu z długimi i uporządkowanymi włóknami są zdecydowanie anizotropowe. Włókna długie mogą być jednokierunkowe (wszystkie włókna równoległe do siebie) lub splecione w formie tkaninowej (technika „preform”). Jednokierunkowe usytuowanie włókien zape

 

23. Czy spiekanie jest procesem samorzutnym i nieodwracalnym?

2421. Podzial ceramik ze wzgledu na wlasciwosci chemiczne.

25

Kwaśne	Obojętne	Zasadowe
-Krzemionkowe -Glinkrzemianowe	-Glinokrzemianowe	- Magnezjowe - Magnezjowo-wapniowe - Magnezjowo-spinelowe - Magnezjowo-krzemianowe

 

 

22. Jak defekty struktury wplywaja na wlasciwosci mechaniczne ceramiki

1. Do jakiej grupy materiałów polimerowych należy nylon i kevlar?

Należą do poliamidów -( kevlar PPTA dokladniej do aramidow)- ( polimery ktore posiadaja wiazania amidowe C(O)-NH- w glownych lancuchach

2. Wymienić typy zbrojenia polimerów aby uzyskał właściwości izotropowe.

Polimery wzmacnia się włuknami, cząstkami lub dyspersyjnie.

3. Wymienić temperatury charakterystyczne dla polimerów i kompozytów polimerowych.

Temp: mięknienia(zeszlenia) , płynięcia-topnienia, kruchości

4. Właściwości charakterystyczne dla duroplastów.

pod wplywem wysokiej temp i/lub utwardzaczy przeksztalcaja sie w produkt usieciowany(nieciagliwy i nie rozpuszczalny). Ponowne nagrzanie moze spowodowac rozklad chemiczny. Dziela sie na termoutwardzalne lub chemoutwardzalne

5. Opisać efekt Barusa. W jakiej metodzie przetwórstwa występuje?

stanowi cechę cieczy lepkosprężystych, polegającą na zjawisku rozszerzania się strumienia tworzywa wypływającego z dyszy. Czyli inaczej polega na procesie pęcznienia strugi uplastycznionego tworzywa polimerowego opuszczającego głowicę wytłaczarki. W wyniku występowania tego efektu pole przekroju poprzecznego wytłoczyny jest zatem większe od pola przekroju poprzecznego otworu dyszy

wytłaczarskiej. W metodzie WYTŁACZANIA.

6. Jakie cechy mają polimery inteligentne? Podać przykłady polimerów inteligentnych.

Materiał zdolny do zmieniania swoich wlasnosci pod wplywem otoczenia. np ( przy wzroscie temperatury zele polimerowe kurcza sie, a przy wzroscie rozszerzaja).

zele polimerowe, nafion, polimery przewodzace, polimery z pamiecia ksztaltu

7. Co to jest Synergizm?

Zjawisko wzajemnego wzmocnienia dzialania kilku substancji podczas gdy wystepuja razem w danym srodowisku

8. Kto wynalazł Kevlar?

Przez zespol badaczy pod kierunkiem Stephanie Kwolek

9. Roznica miedzy polikondensacja a poliaddycja.

Polikondensacja - Jest to reakcja łączenia się dużej liczby cząsteczek tych samych lub różnych związków w większą cząsteczkę z równoczesnym wydzieleniem produktu ubocznego jak woda, amoniak, itp

Poliaddycja - Jest to reakcja podczas której nie wydzielają się żadne produkty uboczne, jednak zmienia się nieznacznie wzajemny układ atomów w porównaniu z ich układem w monomerach.

10. Roznica miedzy kompozytami anizotropowymi a niejednorodnymi

 kompozyty są anizotropowe, co oznacza, że ich sztywność i wytrzymałość zależą od sposobu ułożenia włókna w osnowie, 

Kompozyty niejednorodne -

11. Uszereguj kompozyty zawierajace włókna grafitowe, weglowe, szklane i aramidowe(organiczne) od najmniej do najbardziej sprezystych.

grafitowe > weglowe > szklane ??????

12. Narysuj wykresy odksztalcenia od naprezenia kompozytow: kruchych, elastycznych, jakichstam.

13. Co to sa kompozyty elektrostrykcyjne i jakie mają cechy?

Elastomery dielektryczne (zwane także polimerami elektrostrykcyjnymi pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego wykazują mechaniczne odkształcenie)

15. W jakiej kolejności pod wpływem siły rozciągania powinny pękać polimery(kompozyty) z włóknami ciągłymi?

Najpierw pęka osnowa, potem oddziela się od włókien, na końcu pękają włókna

16. Opisać proces pełzania w materiałach polimerowych.

Pełzanie - proces odkształcania się materiału pod wpływem stałego obciążenia w ciągu długiego czasu.

17. Uporządkuj materiały pod względem odporności na uderzenia poprzeczne od najbardziej odp. do najmniej

a szklane b aramidowe c węglowe d grafitowe

18. wypisz zalety polimerów używanych w technice

Mała gęstosć = mały ciężar

Wysoka wytrzymałość własciwa

Dobre własciwości elektroizolacyjne

Dobra odporność na działanie czynników chemicznych

Łatwość formowania detali o skomplikowanych kształtach

Dobry wygląd

19. wykreśl krzywą naprężenie-odkształcenie dla termoplastów, elastomerów i polimerów kruchych

20. podaj jakieś tam różnice użytkowe między polimerami o strukturze chaotycznej i uporządkowanej

21. Z jakich podstawowych surowców wytwarza się polimery (coś takiego)?

22. Rozwiń skróty: PE, PA, PU.

Polietylen, Poliamid, Poliuretan

23. Przykłady polimerów o sieci komórkowej i ich zastosowanie.

Np drewno

Materiały komórkowe można zaliczyć do kompozytów. Mają one szereg własciwości których nie można osiągnąć w materiałach litych, np: odpornośćna uderzenia, wytrzymałość mechaniczna przy ściskaniu, absorbują energię, mała gęstosć. Często spotyka się strukturę plastra miodu.

24. Podział materiałów ognioodpornych ze względu na ich skład chemiczny.

25. Glowna wlasciwosc polimerow elektrolumiscencyjnych

Emitują światło gdy płynie przez nie prąd

26. Właściwości charakterystyczne dla duroplastów

W wysokiej temp lub pod wpł utwardzaczy przekształcająsie w produkt usieciowany (nietopliwy, nie rozpusczalny)

Ponowne ogrzewanie może powodować rozkład chemiczny

W zależności od sposobu utwardzania duroplasty dzielimy na termoutwardzalne, chemoutwardzalne

27. Opisać proces pełzania  

Odksztalcanie sie materialu pod wplywem obciazenia ( mniejszcego od granicy sprezystosci materialu) W wyzszych tempertaruch proces ten przebiega znacznie szybciej

28. Co to jest pamięć formy w polimerach inteligentnych

Zdolnosc materialu do powrotu do ksztaltu pierwotnego.

29. Co to jest kompozyt - materialy zlozone, skladajace sie z 2 lub wiecej skladnikow o roznych wlasciwosciach, ktore razem tworza lepsze nowsze wlasciwosci w porownaniu z suma tych skladnikow lub pojedynczymi skladnikami

30. kompozyty używane w samolotach

PMMA - szyby, zywice epoksydowe wzmacniane wloknami szklanymi

31.Oznakowanie recyklingu

PET 01 - poli(tereflatan etylu) , PE-HD 02- polietylen wysokiej gestosci , PVC 03- polichlorek vinylu, PE-LD 04- polietylen niskiej gestosci, PP 05- polipropylen, PS 06- polistyren

32. Jakie szczególne właściwości ma polimer chromoplastyczny czy coś takiego

Materiały fotochromowe zmieniają kolor pod wpływem zmiany światła. Termochromowe - przy zmianie temperatury.

33. pierwiastki wystepujace w prawie kazdych polimerach

34. Wlasciwosci i zastosowanie PTFE

Inzynierski

1. Wskaż, które z wiązań między atomami (cząsteczkami) jest najsłabsze.

Wtórne(Van der Waalsa).

2. Co posiada największy wpływ na moduł Younga metali?

Wiązania metaliczne, moduł większy im większa energia wiązania.

Moduł nie czuły na mikrostrukturę.

3. Do czego są stosowane materiały nazywane nadstopy (superstopy)?

Stopy stosowane w podwyższonej temperaturze, używane w przemyśle lotniczym i energetycznym.

4. Jaki jest podstawowy mechanizm umocnienia duraluminium?

Umacnianie wydzieleniowe.

5. Wskaż, który z mechanizmów umocnienia stali jednocześnie zwiększa granicę plastyczności i obniża temperaturę przejścia w stan kruchy.

Rozdrobnienie ziarna.

6. Dlaczego stal niskowęglowa ma większą ciągliwość niż średniowęglowa?

Bo jest mniejsza zawartość węgla. Im więcej węgla tym stal twardsza i wytrzymalsza.

Wraz ze wzrostem węgla w stali ubywa miękkiego i plastycznego ferrytu a przybywa twardego cementytu.

7. Co jest podstawowym pierwiastkiem powodującym zwiększenie odporności stali na korozję?

Cr. - chrom

8. Najkrótsza definicja martenzytu.

Martenzyt - struktura krystaliczna tetragonalna przestrzennie centrowana. Nazwa jednej z metastabilnych faz, wchodzących w skład struktury stopów metali, charakteryzujących się dużą twardością. Produkt szybkiego chłodzenia austenitu.Martenzyt jest to przesycony roztwór stały węgla w żelazie α, powstający podczas przemiany austenitu przechłodzonego do temperatury, w której nie zachodzi dyfuzja węgla.

9. Na czym polega proces ulepszania cieplnego?

Polega na powolnym nagrzewaniu stali w celu rozpuszczenia innych faz tak by została tylko pożądana, a następnie wychładzamy(hartowanie) i odpuszczamy.

10. Dlaczego nie można hartować stopów aluminium?

Ciężko otrzymać drobne ziarna. (Aluminium można tylko umacniać wydzieleniowo.)

(Ponieważ wydzielenia pierwiastków stopowych będą na granicy ziaren a nie w całej objętości.)

11. Co powinny zawierać stale wymagające dużej spawalności stosowane na duże konstrukcje (mosty, budynki, rurociągi itp.) ?

Austenit(stal austenityczna), Ni(nikiel) - świetna spawalność, stabilizuje austenit, może też być Mn(mangan).

12. Wskaż, które metale wykazują temperaturę przejścia w stan kruchy.

Krzem. Lub zawierające cementyt wtórny. Nikiel i mangan najsilniej przesuwają próg kruchości do niższych temperatur. Regularna przestrzennie centrowana

13. Co spowoduje wzrost zawartości perlitu w stali?

Wzrost wytrzymałości, a spadek sprężystości.

14. Wskaż, którego pierwiastka należy dodać do stali, aby otrzymać austenit w temperaturze pokojowej.

Nikiel, w małym stopniu Mn.

15. Stopem jakiego metalu z miedzią są mosiądze?

Cynku./  Brąz = miedź+cyna

16. Wytrzymałość mechaniczna ceramiki.

10^2 MPa - wytrzymałość rzeczywista. Teoretyczna - 10-10^2GPa. A wikipedia mówi 25 -1000MPa. Wytrzymałość na rozciąganie < na zginanie < na ściskanie

17. Defekty mikrostruktury.

Defekty punktowe->Wakacje, atomy obce  Defekty linowe->Dyslokacje  Defekty powierzchniowe->Granice ziarn  Defekty objętościowe->Cząstki

18. Współczynnik załamania światła rdzenia światłowodu.

Rdzeń musi mieć większy współczynnik załamania światła(n2) od materiału otaczającego(płaszcza-n1).

19. Do obróbki jakich materiałów używane są ściernice twarde?

Do szlifowania materiałów miękkich.

20. Wskaż, której z wymienionych polireakcji wydzielany jest produkt uboczny.

W Polikondensacji.

21. Wskaż, który kompozyt poliestrowy zbrojony włóknami posiada najwyższy moduł

sprężystości.

CFRP

22. Jaką szczególną właściwością są obdarzone polimery zwane elektrostrykcyjnymi?

Pod wpływem przyłożonego napięcia elektrycznego wykazują mechaniczne odkształcenie(sztuczne mięśnie).

23. Jaka jest charakterystyczna cecha duroplastów?

Można je utwardzać temperaturowo tylko raz. W podwyższonej temp, pod wpływem utwardzaczy przekształcają się w produkt usieciowany(nietopliwy i nierozpuszczalny), ponowne ogrzanie może spowodować rozkład chemiczny i uszkodzenie mechaniczne..

24. Który z wymienionych rodzajów kompozytów posiada szczególnie dużązdolność pochłaniania energii uderzenia?

Kevlar.

25. Wskaż, który typ zbrojenia jest stosowany w kompozytach w celu uzyskania materiału izotropowego lub niemal izotropowego.

Umacniane włóknami krótkimi zorientowanymi przypadkowo.

26. Czym zajmuje się bionika (biomimetyka)?

Podpatrywanie przyrody i adaptacja tego, co stworzyła natura do techniki.

---