adl adl

Uvodna razmatranja o materijalima

0

Materijali u mašinstvu

  • Osnovna grupa materijala (osnovne –prirodni koren) : metali, keramika i polimeri
  • Izvedena grupa materijala su kompozitni materijali

Inženjerski materijali – materijali od kojih su izrađeni industrijski – tehnički proizvodi i konstrukcije.

Metalni materijali

  1. Železni (čelik, livena gvožđa) – sadrže veliki procenat železa
  2. Neželezni (aluminijum, bakar, titan, nikl) – ne sadrže železo ili ga sadrže u malom procentu

 

–         Gradivna jedinica je atom.

–         Izgrađeni od 1 ili više metalnih elemenata, a mogu sadržati i  C, N, O.

–         Imaju veliki broj slobodnih elektrona, mnoga svojstva su u direktnoj zavisnosti od njih

–         Imaju kristalnu strukturu u kojoj su atomi međusobno pravilno raspoređeni u prostoru i grade kristalne rešetke

 

Karakteristike : dobra električna i toplotna provodljivost, zagrevanjem se otpuštaju elektroni, ne propuštaju svetlost, polirane površine su sjajne, imaju relatino dobru čvrstoću i plastičnost na sobnoj temperaturi, zadržavaju dobra svojstva čvrstoće i na povišenim temperaturama, metalna veza.

  1. Čisti metali : niska čvrstoća i ne obezbeđuju potrebna mehanička, fizička i tehnološka svojstva, sadrži  99,99 – 99,999 % osnovnog metala.
  2. Legure : poseduju uglavnom sva svojstva koja su karakteristična za metale. Kombinacija 2 ili više metala i nemetala.

 

 

Polimerni materijali

  1. Termo-plastični (akrilati, polietilen, poliamid – najlon)
  2. Termo – umreženi (poliestri, epoksi)
  3. Elastomeri (guma, silikoni, poliuretani)

 

–         Gradivna jedinica je molekul

–         Najzastupljeniji su , organskog porekla, Van der Valsova i kovalentna veza

–         Od organskih jedinjenja koja sadrže  C, H

–         Struktura je nekristalna, amorfna, neki imaju kombinovano-nekristalnu i kristalnu strukturu

–         Dobijaju se postupkom polimerizacije

Karakteristike : male vrednosti gustine, niska toplotna i električna provodljivost, niske vrednosti čvrstoće i krutosti, visoka postojanost na hemijski uticaj, visok koeficijent termalnog širenja.

 

Keramički materijali

–         Oksidi, nitrati, karbidi, staklo, keramika, grafit, dijamant.

–         Gradivna jedinica je jon.

–         Neorganska jedinjenja metala i nemetala

–         Struktura : kristalna, kombinovana kristalno-nekristalna

–         Kovalentan i jonska veza

 

Karakteristike : veoma tvrdi i krti, visoka čvrstoća na visokim temperaturama, otporni na hemijske uticaje, hranu i okolinu, otporni na habanje, niska električna i toplotna provodljivost.

 

 

Kompozirni materijali

 

  1. Vlaknasto ojačani (metalna matrica, polimerna matrica, keramička matrica )
  2. Česticama ojačani
  3. Laminati
  4. Sendvič konstrukcija

 

–         Kombinacija osnovnih materijala u makroskopskoj razmeri. Osnova + ojačavajuća baza. Sastoji se od vlakana (staklenih, ugljenih, bornih i metalnih) i matrice (poliesterska smola ili epoksidna smola) kao veziva.

 

Izbor materijala

– Osnovne vrste materijala koje danas koristimo :

  1. Livena gvožđa (siva, bela, legirana i modifikovana)
  2. Čelici (ugljenični, legirani, nerđajući, alatni)
  3. Obojeni metali i njihove legure (bakar, aluminijum, titan, nikl)
  4. Polimerni materijali (termoplastični, termoumreženi, elastomeri)
  5. Keramika
  6. Kompozitni materijali (vlaknasto ojačani polimerni materijali, metal-matrica keramika-matrica, sendvič konstrukcija)

–         Faktor za izbor :

  1. Mehanička svojstva : čvrstoća, tvrdoća, žilavost, modul elastičnosti, specifična čvrstoća Rm/ρ i specifična krutost E/ρ. Moraju da budu takva da ne dolazi do trajnih deformacija i loma pod opterećenjem kojim je komponenta izložena u eksplataciji
  2. Fizička svojstva : gustina, temperatura topljenja, specifična toplotna kapacivnost, koeficijent linearnog širenja, toplotna provodnost, električna, magnetna svojstva
  3. Hemijska svojstva : oksidacija i korozija utiče na opšti pad svojstava materijala. Toksičnost i zapaljivost materijala za neke proizvode veoma su važnu faktori
  4. Tehnološka svojstva : daju podatke o tome koji materijali mogu relativno lako da se liju, obrađuju deformisanjem, mašinski ili termički obrađuju
  5. Cena
  6. Mogućnost nabavke i to u što prikladnijem obliku poluproizvoda
  7. Kolike su rezerve materijala koji je na raspolaganju

 

Materijali su međusobno podeljene po osobinama, međusobno se razlikuju po osobinama. Osobine su različite zbog različite strukture.

Ostavite komentar