Materiałoznawstwo

Spis treści

1. Metale Żelazo i stopy żelaza Miedź i stopy miedzi Metale szlachetne

2. Drewno Materiały drewnopochodne

3. Ceramika

MetaleMetal to pierwiastek chemiczny lub stop kilku pierwiastków.

Cechy metali to:

•plastyczność

•metaliczny połysk

•Przewodnictwo prądu i ciepła

•Stan skupienia-stały

Metale

Stopy żelaza

Surówka, żeliwo i

stal

Metale szlachetn

e

Au, Ag, Pt, Pd, Ir

Metale nieżelazn

e

Cu, Al, Cr, Ni, W, Mn, Ti

Metale szlachetneZŁOTO

Złoto (Au, łac. aurum) metal w przyrodzie występujący w stanie rodzimym lub w postaci rud. Czyste złoto jest metalem miękkim ciągliwym. Ze względu na niską twardość jest ono podatne na ścieranie.

ZastosowanieStopy złota wykorzystywane są w jubilerstwie, dentystyce, na monety, w elektronice i na naczynia chemiczne

Samorodek złota

Własności: temperatura topnienia - 1064°C, gęstość - 19,3 g/cm3.

SREBROSrebro (Ag, łac. argentum) - metal w przyrodzie występuje w stanie rodzimym oraz w licznych związkach chemicznych. Jest jednym z najlepszych przewodników ciepła i elektryczności. Srebro jest miękkie, ciągliwe i kowalne umożliwiając łatwe formowanie go w różne kształty, dlatego już od starożytności używane było do wyrobu biżuterii i ozdób.

argentytZastosowanieStopy i związki srebra znajdują liczne zastosowania w przemyśle, elektrotechnice, fotografii.

Własności : temperatura topnienia - 916,7°C, gęstość - 10,5 g/cm3,

PLATYNA

Platyna (Pt, łac. platinum) - jest to srebrzystobiały metal, kowalny i łatwo ciągliwy. Jest niereaktywny z wodą, powietrzem, większością kwasów i zasad. Reaguje tylko z woda królewską, fluorowodorem. Występuje w skorupie ziemskiej w postaci rudy oraz jako zanieczyszczenie rud niklu i miedzi. Samorodek

platynyWłasności:Temperatura topnienia - 1768°C, Gęstość - 21,5 g/cm3,

implant zęba ph - metr

ZastosowanieUżywana jest w jubilerstwie, produkuje się z niej elementy urządzeń pomiarowych

Żelazo i stopy żelaza

Żelazo (Fe, łac. ferrum) jest srebrzystym i miękkim metalem, który ulega łatwo korozji. Wykazuje silne własności magnetyczne. Od wieków jest stosowane w formie stopów z węglem zwanym żeliwem i stalą.

Rudy żelaza to m.in.•hematyt (Fe2O3), •magnetyt (Fe3O4), •syderyt (FeCO3),

Własności:•Gęstość: 7,8 g/cm3

•Temp. topnienia: 1535°C

SurówkaSurówka to stop żelaza z węglem (2%÷6%) będący produktem redukcji rudy żelaza w wielkim piecu. Nazwa pochodzi stąd, że jest to produkt przewidziany do dalszej przeróbki, czyli surowiec.

Spust surówki w wielkim piecu

Stal – stop żelaza z węglem o zawartości węgla nieprzekraczającej 2%.Do pożądanych składników stopowych - zalicza się głównie metale (chrom, nikiel, mangan, wolfram, miedź, molibden, tytan). Pierwiastki takie jak tlen, azot, siarka zwane są zanieczyszczeniami.

Stal dostarczana jest w postaci różnorodnych wyrobów hutniczych - pręty, rury, profile (płaskowniki, kątowniki, ceowniki, teowniki, dwuteowniki), blachy.

Stal

Odlewanie stali w Hucie Katowice

StalStal

węglowa

konstrukcyjna narzędziowa

Stal stopowa

konstrukcyjna

narzędziowa

specjalna

MiedźMiedź (Cu, łac. cuprum) - czerwono-brązowy, miękki metal o bardzo dobrym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym. Czysta miedź nie ulega na powietrzu korozji, ale reaguje z zawartym w powietrzu dwutlenkiem węgla pokrywając się charakterystyczną zieloną patyną. Występuje w skorupie ziemskiej w postaci minerałów: chalkopirytu, chalkozynu, malachitu.

malachit

Zastosowanie: Czysta miedź jest wykorzystywana do produkcji przewodów elektrycznych oraz ogólnie w elektronice i elektrotechnice.

Własności: temperatura topnienia - 1083°C, gęstość 8,9 g/cm3,

Stopy miedziMosiądz

Stop miedzi z cynkiem (10-45%), zawierający często dodatki innych metali. Mosiądz ma kolor żółty, lecz przy mniejszych zawartościach cynku zbliża się do naturalnego koloru miedzi. Stop ten jest odporny na korozje, ciągliwy, łatwy do obróbki plastycznej. Zastosowanie: Mosiądze stosuje się na wyroby armatury, śruby okrętowe, okucia budowlane, np. klamki. Ważnym zastosowaniem mosiądzu jest produkcja instrumentów muzycznych.

Stop miedzi i cyny. Brązy posiadają dobre własności wytrzymałościowe, są łatwo obrabialne, odporne są na wysoką temperaturę i korozję. Posiadają dobre własności odlewnicze.

Brąz

Dzwon Zygmunta w Krakowie

Pomnik żołnierzy polskich w KatowicachMedale

Aluminium ( Al, łac. aluminium) jest srebrzystobiałym, lekkim, kowalnym i ciągliwym metalem o bardzo dużym znaczeniu technicznym. W przyrodzie występuje w bardzo wielu minerałach np. boksyt, korund, ortoklaz.Jego najważniejsze własności fizyczne to: •temperatura topnienia - 660,37°C, •gęstość - 2,7 g/cm3

Zastosowanie Czyste aluminium służy do produkcji przedmiotów codziennego użytku, przewodów elektrycznych, aparatury chemicznej, zwierciadeł teleskopowych, folii stosowanej powszechnie do pakowania.

Aluminium

Ruda boksytu

Duraluminium, wieloskładnikowy stop aluminium, oraz: miedzi (2,0-4,9 %), magnezu (0,15-1,8 %), manganu (0,3-1,0 %) z domieszkami krzemu i żelaza.

Duraluminium charakteryzuje się dobrymi własnościami mechanicznymi przy stosunkowo małym ciężarze właściwym (2,8 g/cm3) oraz dużą odpornością na korozję. Wykorzystywany jest głównie w przemysłach: lotniczym, samochodowym i chemicznym.

Duraluminium

Drewno

Drewno - to surowiec otrzymywany ze ściętych drzew i formowany przez obróbkę w różnego rodzaju sortymenty. Drewna używano do wykonania narzędzi, naczyń a także do ogrzewania i oświetlania pomieszczeń . Obecnie drewno znajduje zastosowanie jako materiał na podłogi, boazerie, do wykonania więźb dachowych, ogrodzeń i pergoli, mebli i zabawek.

Własności:- łatwopalne- dobry izolator-ulega gniciu i próchnieniu-lekkie-łatwo obrabialne

Materiały drewnopochodneOkleina (fornir) – cienki arkusz drewna używana do oklejania mebli

Sklejka - płyta sklejona z nieparzystej liczby fornirów. Podczas klejenia kolejne warstwy forniru układa się tak, aby włókna przebiegały pod kątem prostym.

Płyta wiórowaPłyta ze sprasowanych i sklejonych wiórów drzewnych. Może być fornirowana lub laminowana.

OSBodporna na wilgoć, płyta wiórowa wykorzystywana w budownictwie. Płyta OSB jest powszechnie wykorzystywana jako zamiennik sklejki i desek oraz do konstrukcji ścian, podłóg i dachów.

Płyta MDF i HDF są to produkty powstałe w wyniku sprasowania w warunkach wysokiego ciśnienia i temperatury włókien drzewnych.

MDF jest materiałem do produkcji mebli oraz, paneli ściennych, a także drzwi.

Płyty MDF i HDF

HDF jest to płyta charakteryzującą się dużą twardością i podwyższoną gęstością. Zastosowanie HDF-u to panele podłogowe, drzwi, meble.

Własności:a) twarde,b) kruche,c) odporne na wysokie temperatury,d) nie przewodzą prądu,e) wchłaniają wilgoć,f) trudno obrabialne,g) odporne na działanie czynników

chemicznych

Ceramika

Materiały ceramiczne to materiały, otrzymane z masy zawierającej m.in. glinę, kaolin, kwarcyt, a następnie wypalane w piecach. Nazwa tych wyrobów wywodzi się z greckiego wyrażenia κεραμικος (keramikos) oznaczającego działanie ognia.

(wł. terra cotta – ziemia wypalona) – wyroby z dobrze oczyszczonej i wypalonej gliny w formie figurek lub płytek, stosowane do zdobień. Znane w starożytnej Grecji, Etrurii, Rzymie.

Płytki terakotowe są stosowane także współcześnie, najczęściej w postaci płytek podłogowych i ściennych.

Terakotowa Armia, muzeum w Xi an, Chiny

Terakota

Porcelit

Porcelana

Porcelit - rodzaj białej do kremowej, szkliwionej ceramiki

wytwarzany podobnie jak porcelana, lecz z surowców

(kaolin, skaleń, kwarc) o najczęściej gorszej jakości.

rodzaj białej ceramiki wysokiej jakości, wynaleziony w Chinach w VII w.Charakteryzuje się bardzo dobrymi właściwościami dielektrycznymi, dużą wytrzymałością mechaniczną, wysoką odpornością na działanie czynników chemicznych. W Europie technologia opracowana w początkach XVIII w. w Miśni. Porcelanę wyrabianą w Saksonii nazywano "białym złotem" dlatego, że zastępowała złoto jako królewski podarunek.

FajansFajans - rodzaj ceramiki podobny nieco do porcelany wytwarzanej gliny, kwarcu i innych składników. Po wypaleniu (w temperaturach przekraczających 1000°C) wyroby fajansowe mają kolor od białego do jasnokremowego.

W Europie próby wypalania ceramiki fajansowej podjęto na początku XV wieku we włoskim mieście Faenza. Od nazwy miasta wzięła się powszechnie dziś stosowana nazwa "fajans".

XVI-wieczny puchar fajansowy z wytwórni w Schaffhausen

fajansowy talerz

Cegła

pełna kratówka dziurawka

Cegła klinkierowa

silikatowaszamotowa

materiał budowlany wykonany najczęściej z gliny z dodatkiem innych surowców mineralnych, z reguły w kształcie prostopadłościanu