02-251-101 ENGINEERING MATERIALS 3(2-3-5)

Course Description

ศึกษาทฤษฎเีกี่ยวกบัวสัดใุนงานวศิวกรรมที่ส าคญั เช่นโลหะ และอโลหะ โพลิเมอร ์ เซรามิกส ์แอส

ฟัสต ์ไม ้คอนกรตี วสัดผุสม (Composite) และวสัดสุงัเคราะหท์ี่เกดิข้ึนใหม่ในอตุสาหกรรม มาตรฐานที่เกี่ยวกบัวสัดุ การวเิคราะหค์ณุสมบตัิ การทดสอบวสัดวุศิวกรรม การวเิคราะหเ์ฟส

ไดอะแกรม การศึกษาคณุสมบตัดิา้นโครงสรา้งหยาบ และละเอยีด การกดักร่อน จุดก าหนดความ

เสยีหาย การตรวจสอบ และป้องกนั และการเลอืกใชว้สัดทุี่เหมาะสม

ศึกษาทฤษฎ ี2 ชัว่โมง ต่อสปัดาห ์

ปฏบิตักิาร 3 ชัว่โมงต่อสปัดาห ์

ศึกษานอกเวลา 5 ชัว่โมงต่อสปัดาห ์

ปฏบิตักิารเกีย่วกบั การทดสอบวสัดุวศิวกรรม (งานกลุม่)

การทดสอบดว้ยแรงดึง (Tensile Test)

การทดสอบดว้ยแรงกระแทก (Impact Test)

การทดสอบประกายไฟ (Spark Test)

การตรวจสอบโครงสรา้งมหภาค และจุลภาค (Macro & Micro Examination)

02-251-101 Engineering Materials 3(2-3-5)

ไข่กบัไก ่อะไรเกดิกอ่น ?????????

ค าตอบ

รายงานข่าวล่าสดุ นักวทิยาศาสตรใ์นองักฤษประกาศว่า พวกเขาพบค าตอบของ

ปญัหาโลกแตกน้ีแลว้ ซ่ึงกค็อื "ไก่" เกดิก่อน โดยนักวจิยัไดบ้นัทกึค าตอบดงักล่าว

ลงในรายงานที่มีการเผยแพร่ออกมาแลว้ว่า โปรตนีช่ือ ovocledidin-17 เป็นกญุแจส าคญัที่ท าใหไ้ข่มีเปลอืกแข็งอย่างที่เหน็ และดว้ยเหตผุลงา่ยๆ กค็อื

โปรตนีที่จ าเป็นดงักล่าวจะสามารถผลติไดจ้ากในตวัไก่เท่านั้น ดงันั้นไข่จงึไม่มีวนัที่

จะเกดิข้ึนมาก่อนที่จะมีไก่ได ้

"มนัเป็นเวลานานแลว้ที่เราสงสยัว่า ไข่น่าจะเกดิก่อนไก่ แต่ตอนน้ี เราไดข้อ้พสูิจน์ในทาง

วทิยาศาสตรท์ี่แสดงใหเ้หน็ขอ้เทจ็จรงิแลว้ว่า ไก่เกดิก่อน" ดร.โคลนิ ฟรแีมน จากสาขาวสัดุ

วศิวกรรม (Department of Engineering Materials) มหาวิทยาลยัเชฟฟิลด ์ กล่าว ในขณะเดียวกนั นักวทิยาศาสตรเ์ช่ือว่า การคน้พบค าตอบดงักล่าวสามารถน าไปใชใ้น

การหาค าตอบของอายุของพวกมนัว่าเกดิมานานเท่าไรแลว้ไดอ้กีดว้ย

Engineering Materials

หน่วยที่ 1 บทน า 11 ชนิดของวสัดใุนงานวิศวกรรม 111 โลหะ 112 โพลเิมอร ์ 113 เซรามิค 114 วสัดผุสม 115 วสัดุกึ่งตวัน า 116 วสัดุทางการแพทย ์ 117 วสัดุสมยัใหม่ 118 วสัดุอเิล็กทรอนิกส ์1.2 ธรรมชาตขิองวสัดุ 121 ธรรมชาตขิองโลหะ 122 ธรรมชาตขิองเซรามิค 123 ธรรมชาตขิองโพลเิมอร ์ 124 ธรรมชาตขิองวสัดผุสม

Engineering Materials

21 โครงสรา้งของอะตอม (Atom structure) 211 นิวเคลยีส (Nucleus) 212 อเิลก็ตรอน (Electron) 213 มวลเชิงอะตอม (Atomic mass, A) 214 เลขเชิงอะตอม (Atomic number, Z) 215 ตารางธาตหุรือตารางเพอริออดิก (Periodic table) 22 พนัธะอะตอมในของแข็ง (Atomic bonding in solid) 221 แรงและพลงังานของพนัธะ (Bonding forces and energies) 222 พนัธะปฐมภมิู (Primary interatomic bond) 223 พนัธะทตุิยภมิู (Secondary bonding or van der waals bonding) 23 การจดัตวัของอะตอมและโครงสรา้งของผลกึ 231 spece lattice และหน่วยเซลล ์ 232 ระบบผลกึและบราสแ์ลตทิซ 233 ความส าคญัของโครงสรา้งผลกึโลหะ 234 การบอกต าแหน่งของอะตอมใน Cubic Unit Cell 235 การหาทิศทางใน Cubic Unit Cell

หน่วยที่ 2 โครงสรา้งของวสัด ุ

Engineering Materials

31 การจ าแนกชนิดของเหล็กกลา้และเหล็กกลา้ผสม 311 การจ าแนกชนิดของเหล็กกลา้ 312 การจ าแนกชนิดของเหล็กกลา้ผสม 32 เหลก็หลอ่ (Cast iron) 321 เหล็กหลอ่สขีาว (White cast iron) 322 เหล็กหลอ่สเีทา (Gray cast iron) 323 เหล็กหลอ่การไฟทก์อ้นกลม (Spheroidal graphite cast iron) 324 เหล็กหล่ออบเหนียว (Malleable cast iron) 325 เหล็กหลอ่ทนความรอ้นสูง 33 เหลก็กลา้ไรส้นิม (Stainless steel) 331 จ าแนกตามปริมาณธาตผุสม 322 การจ าแนกตามลกัษณะโครงสรา้งจุลภาค 323 การจ าแนกตามกรรมวธิีการผลติเป็นผลติภณัฑ ์

หน่วยที่ 3 โลหะกลุม่เหลก็

Engineering Materials

41 โลหะเบา (Light metal)

411 แมกนีเซียม (Magnesium)

412 เบริลเลยีม (Beryllium)

413 ไททาเนียม (Titanium)

414 อะลูมิเนียม (Aluminum)

42 โลหะหนัก (Heavy Metal)

421 ตะก ัว่ (Lead)

422 ดีบุก (Tin)

423 สงักะส ี(Zinc)

424 นิกเกลิ (Nickel)

425 ทองแดงและโลหะผสมของทองแดง

43 โลหะมีค่า (Precious Metal)

431 ทองค า (Gold)

432 เงนิ (Silver)

44 การจ าแนกชนิดของวสัดุโละขัน้ตน้

441 การแยกส ี(colure )

442 การทดสอบคุณสมบตัิการน าแม่เหลก็ (Magnetic Test)

443 การทดสอบประกายไฟ (Spark Test)

444 การทดสอบดว้ยการขูดขีด (Scratch Test)

หน่วยที่ 4 โลหะกลุม่นอกเหลก็

Engineering Materials 51 การแบ่งชนิดของโพลิเมอร์ 511 การแบ่งชนิดพอลิเมอร์ตามแหล่งก าเนิด

512 การแบ่งชนิดของพอลเิมอร์ตามโครงสร้างและการเกิดปฏกิิริยาพอลิเมอร์ไรเซชัน

513 แบ่งชนิดพอลเิมอรต์ามกลไกของปฎกิริยิาพอลเิมอรไ์รเซชนั

514 การแบ่งชนิดพอลิเมอร์ตามอุตสาหกรรมผลิตและชนิดผลิตภัณฑ์

515 การแบ่งชนิดของพอลเิมอร์ตามระดับผลึก

516 การแบ่งชนิดของเทอร์โมพลาสติกตามการประยกุต์ใช้งาน

52 โครงสรา้งของโพลเิมอร ์ 521 โครงสรา้งพื้นฐานของโพลเิมอร ์ 522 การจดัเรยีงตวัของโมเลกลุ 523 การเกดิปฎกิริยิาพอลเิมอไรเซชนั 524 อทิธพิลของความเป็นผลกึต่อสมบตัขิองโพลเิมอร ์ 525 โพลเิมอรส์ณัฐาน 53 วสัดุพลาสตกิ (Plastic materials) 531 เทอรโ์มพลาสตกิ (Thermoplastic) 532 เทอรโมพลาสตกิวิศวกรรม (Engineering thermoplastic) 532 เทอร์โมเซตติง (Thermosetting) 54 อลีาสเทอรโ์มหรอืยาง 541 ยางธรรมชาต ิ 542 ยางสงัเคราะห ์ 543 ยางไนไทรล ์ 544 ยางซิลโิคน 545 พอลิยูรีเทน อีลาสโตเมอร์

หน่วยท่ี 5 โพลิเมอร์

Engineering Materials

61 วสัดเุซรามิค 611โครงสรา้งผลกึของเซรามิค 612 เซรามิคซิลเิกต 613 เซรามิควศิวกรรมและเซรามิคธรรมดา 62 แกว้ 621 ชนิดของแกว้ 622 การข้ึนรูปแกว้ 633 การปรบัปรุงคณุภาพของแกว้โดยการใชค้วามรอ้น 634 แกว้ – เซรามิค 635 การใชง้านวสัดุแกว้ 63 การท าดินเหนียว 631 คณุลกัษณะของดินเหนียว 632 การผลติวสัดผุสมที่น ามาจากดินเหนียว 633 วธิีการท า 634 การท าให้แห้งและการเผา

หน่วยที่ 6 เซรามิค

Engineering Materials

71 วสัดุเสริมแรงที่เป็นอนุภาค (Particulate-reinforced composite materials) 711 การพิจารณาเลอืกใชว้สัดุมาเป็นวสัดุผสม 712 ตวัอย่างการกระจายความแข็งแรงของวสัดุผสม 713 การประยกุตใ์ชง้านของวสัดผุสมที่เป็นอนุภาค 72 วสัดุเสริมแรงที่เป็นเสน้ใย (Fiber-reinforced composites) 721 คุณสมบตัิของเสน้ใยที่ใชเ้สรมิแรง 722 คุณลกัษณะของเสน้ใยที่ใชเ้สริมแรง 723 กระบวนการท าเสน้ใยของวสัดุผสม 724 ระบบของเสน้ใย 73 วสัดุที่ใชเ้สริมแรงแบบเป็นชัน้ (Laminar composite materials) 731 การค านวณหาค่า Rule of mixtures 733 โครงสรา้งเซนวิซ 734 วสัดุโลหะผสมที่เป็นโลหะเมทรกิซแ์ละเซรามิกเมทริกซ ์75 ไม ้ (Wood ) 751 ความหมายของไม ้ 752 โครงสรา้งและการเจริญเติบโตของตน้ไม ้ 753 คุณสมบตัิของไม ้

หน่วยที่ 7 วสัดผุสม (Composite materials)

Engineering Materials

81 ความหมายของคอนกรตี

811 คณุสมบตัขิองคอนกรตี

812 หลกัในการพจิารณาคอนกรตี

82 คอนกรตีสด

821 คณุสมบตัขิองคอนกรตี

822 กรรมวธิีการผลติคอนกรตีสด

83 คอนกรตีผสมเสรจ็

831 ความหมายของคอนกรตีผสมเสรจ็

832 กระบวนการผลติคอนกรตีผสมเสรจ็

84 แอสฟัลต ์

841 ความหมายของแอสฟัลต ์

842 การควบคมุคณุภาพของวสัดแุอสฟัลต ์

หน่วยที่ 8 คอนกรตี ( Concrete )

Engineering Materials หน่วยที่ 9 วสัดสุงัเคราะห ์ 91 เสน้ใยสงัเคราะห ์

911 ชนิดของเสน้ใยสงัเคราะห ์

912 กระบวนการผลติเสน้ใยสงัเคราะห ์

913 ขั้นตอนการผลติเส้นใยพอลเิอสเตอร์ ชนิดเส้นส้ัน 914 คุณสมบตัิของเสน้ใจพอลเิอสเตอร ์ 915 การน าเสน้ใยสงัเคราะหไ์ปใชง้าน

9.2 วสัดุประสานสงัเคราะห ์

921 กาวสงัเคราะห ์พวกเทอรโ์มเซตติง

922 กาวสงัเคราะหพ์วกเทอรโ์มพลาสติก

93 วสัดุประกอบพอลเิมอรค์อมโพสติจากเสน้ใยหญา้แฝกและเทอรโ์มพลาสติก

931 ความเป็นมาและความส าคญัของวสัดุประกอบพอลเิมอรค์อมโพสติจากเสน้ใยหญา้แฝก

932 ขอ้ดีของการใชพ้ีวีซีเป็นพอลเิมอร ์

94 วสัดุเสริมแรงและผลติภณัฑจ์ากวสัดุเสริมแรงประเภทไฟเบอรก์ลาส และเรซิน

941 ความเป็นมาของพลาสติกเสริมแรง

942 การพฒันาการใชพ้ลาสติกเสริมแรง

943 องคป์ระกอบหลกัของวสัดุเสริมแรง

Light in weight because the body is made using carbon fiber

materials.

Big Bag

Engineering Materials 101 สมบตัิทางกลของโลหะ

1011 ความเคน้ความเครียดของโลหะ

1012 แผนภาพความเคน้ – ความเครียดทางวิศวกรรม

1013 ความแข็งแกร่ง (Stiffness)

1015 ความเหนียวยืดหยุ่น/ความเปราะ

1016 ความเหนียวแน่น

1017 ความตา้นทาน (Durability)

1018 ความแข็ง (Hardness)

1019 สมบตัิทางไฟฟ้า

102 สมบตัิเชิงกลของโพลเิมอร ์

1021 สมบตัใินช่วงส ัน้

1022 สมบตัิในช่วงยาว

1023 การเกดิครีพและการแตกรา้วของวสัดุโพลเิมอร ์

103 คุณสมบตัิทางกลของเซรามิก

1031 การแตกหกัแบบเปราะของ Ceramic

1032 พฤติกรรมของความเคน้เคน้ - ความเครียด

1033 กลไกของการสลายตวัของเซรามิค

1034 การพิจารณาทางกลอืน่ๆ ของเซรามิค

หน่วยที่ 10 คณุสมบตัิทางกลของวสัดุ

Engineering Materials

111 การผลติเหลก็กลา้ (Steel making)

1111 กระบวนการเบซิกออกซิเจน

1112 เตาโอเพนฮารต์ (Open hearth)

1113 เตาเบสเซมเมอร ์(Bessemer converter)

1114 เตาไฟฟ้า (Electric furnace)

1115 เตาเบสกิ – ออกซิเจน

1116 เตาถลงุเหลก็ชนิดสญุญากาศ

112 กรรมวิธีการผลติในอตุสาหกรรมพลาสติก

1121 ประเภทหลอ่พลาสติกเม็ดและผง

1122 ประเภทหลอ่พลาสติกเหลว ( Casting )

1123 ประเภทอดัข้ึนรูปพลาสติกแผ่น

1124 ประเภทหลอ่พลาสติกเหลวกบัวสัดุเสริมก าลงั

หรือ ประเภทหลอ่ผลติภณัฑไ์ฟเบอรก์ลา๊ส

113 กระบวนการผลติวสัดผุสมพลาสติกเสริมแรงดว้ยเสน้ใย

โดยใชแ้บบเปิด

1131 กระบวนการที่ท าดว้ยมือ

1132 กระบวนการพ่น

1133 การบวนการสญุญากาศ – ออโตเ้ครบ

1134 กระบวนการปัน่เสน้ใย

หน่วยที่ 11 พื้นฐานการผลติวสัดใุนงานวศิวกรรม

Engineering Materials

114 กระบวนการท าวสัดผุสมพลาสติกเสริมแรงดว้ยเสน้ใย

โดยใชแ้ม่พมิพแ์บบปิด

1141 วธิีอดัและวธิีฉีดเขา้ไปในแบบหรือแม่พมิพ ์

1142 กระบวนการผลติโดยใช ้ Shee t- Molding

1143ใชก้ระบวนการ Pultrusion ชนิด

115 กระบวนการผลติเซรามิก

1151 การอดัผง

1152 กรรมวธิีการข้ึนรูปดว้ยการเท .

1153 การข้ึนรูปโดยอาศยัความเหนียว

1154 การข้ึนรูปผลติภณัฑเ์ซรามิคโดยใชแ้รงอดั

1155 Tape casting

1156 ซีเมนต ์

หน่วยที่ 11 พื้นฐานการผลติวสัดใุนงานวศิวกรรม(ต่อ)

Engineering Materials

121 การจ าแนกมาตรฐานของเหล็กกลา้

1211 ขอ้ก าหนดมาตรฐานของเหล็กของ

ระบบอเมริกา ( AISI )

1212 มาตรฐานเหลก็ของระบบเยอรมนั (DIN)

1213 มาตรฐานเหลก็ของระบบญี่ปุ่ น(JIS )

122 ขอ้มูลแสดงสมบตัขิองวสัดุวิศวกรรม

1221 มาตรฐาน (Standards)

1222 แหลง่ขอ้มูล (Data sources)

1223 Coding systems

หน่วยที่ 12 มาตรฐานของวสัดใุนงานวศิวกรรม

Engineering Materials

131 สมบตัแิละการเลือกใชว้สัดุ

1311 คณุสมบตัขิองวสัด ุ

1312 สมบตัแิละการน าไปใชง้านของเหลก็ชนิดตา่งๆ

1313 สมบตัแิละการน าไปใชง้านของเหลก็กลา้

1314 สมบตัแิละการน าไปใชง้านของโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก

1315 โลหะเบา (Light Metals)

1316 สมบตัแิละการใชง้านของโลหะประสม

1317 สมบตัแิละการน าไปใชง้านของโลหะเบาประสม

1318 ขอ้พจิารณาในการเลือกใชว้สัดุ

132 แนวโนม้การใชว้สัดใุนอนาคต

1321 วสัดปุระเภทโลหะ

1322 วสัดปุระเภทโพลิเมอร ์ ( พลาสตกิ )

1323 วสัดปุระเภทเซรามิก

1324 วสัดผุสม

1325 วสัดอุเิล็กทรอนิกส ์

1326 การแข่งขนัระหวา่งวสัดปุระเภทตา่งๆ

หน่วยที่ 13 การเลอืกวสัดใุนงานวศิวกรรม

Engineering Materials 141 บทน า

1411 แนวทางการวเิคราะหก์ารช ารุดเสยีหาย

1412 รูปแบบของการช ารุดเสยีหาย

1413 ชนิดของแรงกระท า

142 ตวัแปรที่มีผลตอ่การช ารุดเสยีหาย

1421 ผลของความเคน้ที่เพิ่มสูงข้ึน

1422 ผลของความแข็งแรงที่ลดลง

1423 ผลของความเคน้ตกคา้ง

1424 ตวัแปรอืน่ๆ

143 ผลจากการรบัแรงที่น ามาวเิคราะหก์ารช ารุด

เสยีหาย

1431 การแตกหกัเน่ืองจากความลา้

1432 การแตกหกัที่เกิดจากการ

14.33 การช ารุดเสยีหายที่เกดิจากแรงบดิ

1434 สาเหตทุี่ท าใหเ้กดิการช ารุดเสยีหาย

หน่วยที่ 14 วเิคราะหก์ารช ารุดเสยีหาย