Material: Razlika med redakcijama
Izbrisana vsebina Dodana vsebina
Zamenjava strani s/z 'OKEJ SEJ BOSH Kategorija:Strojništvo Kategorija:Metalurgija *' |
m vrnitev sprememb uporabnika 93.103.230.16 (pogovor) na zadnje urejanje uporabnika Addbot |
||
Vrstica 1:
'''Materiál''' ali '''gradívo''' je katerakoli trdna [[snov]], ki jo [[človek|ljudje]] uporabljamo za [[gradnja|gradnjo]] [[stroj]]ev in [[zgradba|zgradb]], nadomestilo [[telo|telesnih]] delov ([[implantat]]i) ali [[umetnost|umetniške]] upodobitve.
V nekaterih primerih postane snov gradivo samo zaradi ene izjemne lastnosti: več kot 50 % celotne [[svet]]ovne proizvodnje [[baker|bakra]] se uporablja za [[električni vodnik|električne vodnike]], ker ima [[baker]] odlično električno [[prevodnost]]. V večini primerov pa je pri izbiri materiala odločilen optimum več lastnosti. Za konstrukcije, ki se dotikajo tal in so pretežno tlačno obremenjene ([[stavba|stavbe]], [[most]]ovi), je najprimernejše gradivo [[beton]]. Če prevladujejo natezne obremenitve, izberemo [[jeklo]]. Pri konstrukciji [[letalo|letal]] je izredno pomembno razmerje [[trdnost]]/[[gostota]] ([[specifična trdnost]]), zato imajo [[aluminij]]eve [[zlitina|zlitine]] zaradi manjše gostote prednost pred sicer trdnejšimi [[jeklo|jekli]]. Če [[leatalo|letala]] vozijo z več kot trikratno [[hitrost]]jo [[zvok]]a, se zunanji sloji segrejejo nad 300 °C. Ker se trdnost aluminijevih zlitin pri [[temperatura]]h nad 200 °C močno zmanjša, niso primerna za gradnjo takšnih [[letalo|letal]]. Nadomestijo jih [[titan]]ove [[zlitina|zlitine]], ki zadržijo dobre mehanske lastnosti vsaj do 400 °C.
Snov s primernimi tehniškimi lastnostmi še ne postane gradivo, če ne izpolni dodatnih pogojev. Imeti mora sposobnost, da lahko iz nje z nekim izdelovalnim postopkom (preoblikovanjem, [[litje]]m, [[stiskanje]]m, [[sintranje]]m ter z [[odrezovanje]]m) izdelamo dele zapletenih oblik. Poleg tega mora imeti sposobnost [[spajanje|spajanja]] z [[varjenje]]m, [[lotanje]]m in/ali [[lepljenje]]m.
Naslednji pogoj je gospodarnost. Kljub temu, da imajo nekatere snovi odlične tehniške lastnosti, jih ne uporabljamo kot gradivo, ker so predrage. Pri opredelitvi gospodarnosti moramo upoštevati vse stroške. Če lahko neki poceni material izdelamo le z dragim izdelovalnim postopkom, bo lahko manj gospodaren kot sicer dražji material, ki ga lahko izdelamo s cenenim postopkom. Glede na vedno večjo zahtevano skrb za [[okolje]], bi bilo potrebno upoštevati tudi stroške, ki jih imamo z [[recikliranje]]m ali odlaganjem.
==Delitev materialov==
V osnovi delimo tehniške materiale v tri skupine:
* [[kovina|kovinski materiali]] (tehnično čiste [[kovine]] in [[zlitine]]),
* [[keramika|keramični materiali]] ([[keramika|keramična]] [[steklo|stekla]], [[kristal]]na [[keramika]]) in
* [[umetne snovi]] ali [[polimer]]i ([[termoplast]]i, [[duromer]]i in [[elastomer]]i ali [[guma|gume]]).
[[kompozit]]ni materiali : Kadar vsaj dve različni vrsti materialov združimo, dobimo kompozitne materiale. Kompozitni materiali imajo to prednost, da lahko njihove lastnosti vnaprej napovemo in jih tudi »prikrojimo« za točno določen namen uporabe.
[[Sintranje|Sintrani]] materiali : To so materiali, ki jih dobimo po postopku sintranja. Sintranje navadno poteka pri višji temperaturi in pod tlakom tako, da se prah ali večji kosi materiala sprimejo. Sintrane materiale delimo enako kot tehniške materiale. (gl. [[Metalurgija prahov]], ... )
Tem lahko dodamo še naravne materiale, npr. [[les]]. Les je po svoji zgradbi najbolj podoben z vlaknom ojačanim kompozitom.
== Lastnosti materialov==
Pomembne [[lastnosti materialov]] so: [[električna prevodnost]], [[toplotna prevodnost]], [[gostota]], [[tališče]], [[kemijska reaktivnost]], [[elastičnost]], [[plastična preoblikovalnost]],... če naštejemo le nekatere.
Lastnosti materialov izhajajo iz njihove notranje zgradbe, v katero lahko štejemo vezi med atomi ([[kemijske vezi]]), razporeditev atomov ([[kristal]]na ali [[amorfna zgradba]]), napake v materialih (od točkastih do prostorskih) ter medsebojno razporeditev faz. Na notranjo zgradbo - [[mikrostruktura|mikrostrukturo]] lahko vplivamo z izbiro kemijske sestave materiala in s postopkom izdelave.
Temeljni cilj metalurgije je doumeti in obvladati povezavo med mikrostrukturo materiala in njegovimi lastnostmi ter zmožnostmi različnih postopkov izdelave ([[litje]], [[preoblikovanje]], [[toplotna obdelava]]) za doseganje različnih mikrostruktur in s tem tudi lastnosti.
==Kovinski materiali==
Kovinski materiali so kovine in zlitine. Zaradi svojih, predvsem mehanskih, lastnosti se zlitine veliko več uporabljajo od čistih kovin. Te se uporabljajo le, kadar so potrebne njihove posebne lastnosti, npr. električna prevodnost bakra in aluminija, korozijska obstojnost kositra in cinka, okrasna barva zlata in srebra. Najpomembnejši kovinski material so [[jeklo|jekla]]. Ker številni kovinski materiali ne propadajo zelo hitro, se lahko z recikliranjem večkrat uporabijo. Pri tem varčujemo z naravnimi surovinami in energijo potrebno za njihovo dovivanje. Za pridobivanje aluminija iz sekundarnih surovin je potrebno le 1/25 energije za dobivanje primarnega aluminija.
Z različnimi sestavami zlitin in različnimi postopki [[toplotna obdelava kovin|toplotne obdelave]] ter povezano s preoblikovanjem ([[toplotno-mehanska obdelava kovin]] se kovinskim materialom dajo želene lastnosti, kar je njihova velika prednost. Še večje izboljšave se danes dosegajo s kompozitnimi materiali s kovinsko osnovo.
===Zgledi kovinskih materialov===
* [[Baker]]: [[električna žica]], zaradi visoke [[električna prevodnost|električne prevodnosti]];
* [[Železove litine|Siva litina]]: bloki [[avtomobil]]skih [[motor]]jev zaradi dobre livnosti, odrezovalnosti, velike dušilnosti in, ker je poceni;
* [[Jeklo]]: zaradi primerne trdote, žilavosti in ker se dobre trdnostne lastnosti ohranijo do ~600 °C;
==Keramični materiali==
* [[Barijev titanat]]: uporaba v avdio napravah - pretvarja zvok v elektriko
* [[aluminijev oksid|Aluminijev]], [[magnezijev oksid|magnezijev]] in [[silicijev oksid]] se uporabljajo kot ognjevzdržni materiali za taljenje kovin, ker imajo majhno toplotno prevodnost in odpornost proti visokim temperaturam ter ne reagirajo s tekočimi kovinami.
==Polimeri==
Polimerni materiali so organske snovi zgrajene iz velikih molekul - makromolekul z molekulsko maso od 10<sup>4</sup> do več kot 10<sup>6</sup> g/mol. Te vrste naravnih materialov je človek uporabljal že v starih časih v obliki tekstila, lesa in usnja. Danes je že večina polimernih materialov, ki jih uporablja človek sintetično pridobljenih. Med najpomembnejše prištevamo [[termoplaste]] in [[duroplaste]], ki jih pogosto imenujemo tudi plastika, in [[elastomer]]e, ki jim navadno pravimo ''[[guma]]''.
===Termoplasti (plastomeri)===
[[Termoplast]] (ali plastomer) je nezamrežen polimerni material sestavljen iz polimernih verig, katere so lahko rahlo razvejane, ali pa so dolge linearne. Te verige so prostorsko vezane s šibkimi molekulskimi ali van der Waalsovimi vezmi, znanimi tudi kot sekundarne vezi.
====Amorfni termoplasti====
* CN - [[celuloid]]
* PVC - [[polivinilklorid]]
* PMMA - polimetilmetakrilat
* PS - polistiren
* PC - policarbonat
* PAN - poliakrilnitril
* ABS - poliakril butadien stirol
====Kristalinični termoplasti====
* [[Polietilen]]: pakiranje hrane - enostavno oblikovalen v tanke in gibke neprodušne folije
* PA - poliamid
* PP - polipropilen
* POM - polioksimetilen poliacetal
* PSAN - polistirolakrilnitril
* PTFE - politetrafluoretilen ([[teflon]])
===Duroplasti===
[[epoksidna smola|Epoksidne smole]]: nosilec [[integrirano vezje|integriranih vezij]] - električno neprevodne, odporne proti vlagi
[[fenolna smola|Fenolne smole]]: [[adheziv]] - trdne, odporne proti vlagi
===Elastomeri===
* NR - naravni kavčuk
* PVC - [[polivinilklorid]] (mehki)
* PUR - poliuretan
* BR - polibutadien
* SIR - silikon
== Kompoziti ==
Grafit-epoksidna [[smola]]: deli letal - visoko razmerje trdnost/masa (velika specifična trdnost)
[[Volframov karbid]] – [[kobalt]] ([[karbidne trdine]]): rezalna orodja za odrezovanje - visoka trdota ob sorazmerno dobri odpornosti proti šokom
==Glej tudi==
*[[aluminij]] in [[aluminijeva zlitina|njegove zlitine]]
*[[Lezenje materiala]]
[[Kategorija:Strojništvo]]
| |||