Polyester (Su Deposu)

MALZEME

Doğal, yarı mamul veya mamul mühendislik uygulamalarında kullanılan katı sıvı ve gaz bütün maddelere malzeme denir.

Malzeme Türleri:

Malzemeler mühendislik açısından 3 ana ve 3 de yan grup olmak üzere sınıflandırılabilirler...

Ana Malzemeler:

1. Metaller
2. Seramikler
3. Polimerler

Yan Malzemeler:

1. Kompozitler
2. Yarı İletkenler
3. Biyomalzemeler

METALLER

Metaller, +2 veya +3 valans elektorona sahip aktif elementlerdir, ısıyı, elektriği iyi iletirler, yüksek dayanım ve rijitliğe sahip, oda sıcaklıgında kolayca şekillendirilebilen metaller, demir alaşımlar ve demir dışı alaşımlar olmak üzere 2?ye ayrılırlar.

1. Demir Alaşımlar:

a. Sade C Çelikler:

*Az C? lu Çelikler - %0,2? den az

* Orta C? lu Çelikler - %0,2 - %0,5 arasında.Örn: Mil, tel, dingil, ray

* Yüksek C? lu Çelikler - %0,5? den fazla Örn: Torna kalemi, matkap uçları

b. Alaşımlı Çelikler:

* Düşük Alaşımlı Çelikler ? alaşım element miktarı toplamada %5? i geçmez.

* Takım Çelikleri ? Örn: Tornavida, kalıplar

* Paslanmaz Çelikler ? En az %12 oranında Cr içerirler.

c. Dökme Demirler:

* Gri Dökme Demirler Örn: Otomobil motor blokları

* Beyaz Dökme Demirler. Örn: Demir yolu vagonu fren pabuçlarında

* Temper D.D.

METALLER

2. Demir Dışı Alaşımlar:

a. Hafif Alaşımlar:

* Zn Alaşımlar - Örn: Demir ve sacların korozyana karşı korunmasında

* Al Alaşımlar ? Örn: Soğutucu yapımında, hafif malzemelerde

* Mg Alaşımlar- Örn: El matkabı, sarjlı tornavida

* Ti Alaşımlar ? Örn: jet motorları, füzeler ve uzay araçları

b. Ağır Alaşımlar

* Cu Alaşımlar ? Örn: Tunç (Bronz) [Cu-Sn], Pirinç [Cu-Zn]

* Pb Alaşımlar ? Örn: Yumuşak lehim (Pb-Sn)

* Ni Alaşımlar ? Örn: Parlak, paslanmaz ev ve mutfak eşyaları, yüksek sıcaklık

c. Reflakter Metal Alaşımlar

* Mo Alaşımlar ? Örn: Röntgen lambası yapımında

* Ta Alaşımlar

* W (Tungusten )Alaşımlar ? Örn: Ampullerde kullanılır

d. Kıymetli(Değerli) Alaşımlar

* Au Alaşımlar

* Ag Alaşımlar

* Pt Alaşımlar

METALLERİN ÖRNEĞİ : FERROUS STEELS...

Orta C?lu Çelikler (Dingil)

Yüksek C?lu Çelikler (Torna Kalemi)

Takım Çelikleri (Tornavida)

Gri Dökme Demir (Otomobil Motor Blokları)

Beyaz Dökme Demir (Fren Papuçları)

NONFERROUS METALLERİN ÖRNEĞİ...

Zn Alaşımlar (Sacların Kaplanması)

Al Alaşımlar (Soğutucularda)

Ti Alaşımlar (Jet Motorları)

Zn Alaşımlar (Zamak Enjeksiyon Parçaları)

Al Alaşımlar (Jant)

Ti Alaşımlar (Ti Kaplama)

Cu Alaşımlar (Tunç-Bronz)

Cu Alaşımlar (Pirinç)

Pb Alaşımlar (Lehim Teli)

Ni Alaşımlar (Paslanmaz Ev Eşyaları)

W Alaşımlar (Ampuller)

SERAMİKLER

Seramikler; Camlar, klasik seramikler, mühendislik seramikleri ve

elektronik malzeme olmak üzere 4 grupta incelenir.

1.Camlar:

ü Na (Soda) esaslı

ü B esaslı

2. Klasik Seramikler:

ü Porselen

ü Tuğla, kiremit, güveç

ü Mermer

ü Çimento

3. Mühendislik Seramikleri:

ü Oksitler ? Al2O3, FeO3, NiO, TiO

ü Karbürler ? SiC, TiC

ü Nitrürler ? FeN, TiN, AlN

4. Elektronik Malzeme:

ü Ferritler

ü Ferroelektrik

ü Yarı İletken

ü Süper İletken

SERAMİKLERE ÖRNEK OLARAK...

ü Porselen

ü Mermer

ü Ferritler

ü Güveç

ü Çimento

ü Yarı iletkenler

POLİMERLER

Polimerler; Termoplastikler, termosetler ve doğal polimerler olmak üzere 3 grupta incelenir.

1)Termoplastitler

a) Kısmi Kristalimsi

? Polyamid

? Polyetreherketron (PE)

b) Amorf Yapı

? Polysitren (ABS)

? PVC

? Polykarbonat (PC)

Termosetler

a) Aşırı (Kuvvetli) Bağlı

? Epoksi

? Aminoplast

? Silikon

? Polyester

b) Basit (Zayıf) Bağlı

? Doğal kavcuk

? Silikon kavcuk

3. Doğal Polimerler

a) Selüloz Esaslı

b) Protein Esaslı

POLİMERLERE ÖRNEKLER...

Polyemid (Naylon İplik)

PVC (Pencere)

Epoksi (EpoksiBakırPlaket)

Doğal Kavcuk (Ayakkabı Tabanı)

Polyester (Su Deposu)

YAN MALZEMELER

v KOMPOZİT MALZEMELER

v YARI İLETKENLER

v BİYO-MALZEMELER

KOMPOZİTLER

Kompozitler; iki veya daha fazla malzemenin karışımından üretilir. Beton, kontraplak, cam ve fiber tipik kompozitlere örnektir. Yapılarını oluşturan malzemeler ve yapı bileşenlerinin şekline

göre 2 şekilde sınıflandırmak mümkündür.

Yapılarını Oluşturan Malzemelere Göre

1. Metal Esaslı Kompozit (MEK)
2. Seramik Esaslı Kompozit (SEK) ? Örn: TiC + %5 Fe, TiC + %10 PVC
3. Polimer Esaslı Komposit (PEK) ? Örn: PVC + %10 Al

Yapı Bileşenlerinin Şekline Göre

1. Çökelti Fazlı
2. Parçacık Takviyeli
3. Fiber (lif) Takviyeli
4. Doğal Kompozitler
5. Kırpıntı (whisker)

KOMPOZİTLERE ÖRNEKLER...

Metal Esaslı (Tenis Raketi)

Seramik Esaslı (Diş Protezi)

Polimer Esaslı (alçak basınç türbin kanatçığı)

YARI İLETKENLER

Elektriksel Özellikleri iletkenlerle, yalıtkanların arasındadır. Yarı iletkenlerle

(Silisyum, Germanyum) entegre devreler yapılabilmektedir. Bu entegre

devreler elektronik ve bilgisayar teknolojisindeki değişimin en köklü

sebeplerinden biri olmuştur.

Diyot Transistör Entegre

BİYO-MALZEMELER

Zarar Görmüş veya yok olmuş parçaların yerine insan vücuduna konan

parçalardır. Titanyum, Krom, Ni, Al, Au? vb gibi metal ve alaşımlar biyomalzeme

olarak kullanılır.

İmplant Bacak Protezi

MALZEMENİN TİPİK ÖZELLİKLERİ

Malzemenin özelliği, mekanik, fiziksel ve teknolojik olmak üzere 3 grupta incelenir.

Mekanik Özellikler

ü Sürünme, sürünme hızı

ü Aşınma oranı, tokluk

ü Gerilim-kopma özellikleri

ü Süneklik

ü % uzama, % kesit daralması

ü Sertlik, Çizilme direnci

ü Yorulma, Dayanım sınırı, Akma Dayanımı

ü Elastikiyet modülü

ü Geçiş Sıcaklığı

ü Darbe, Emilen enerji

Mekanik özelliklere örnek olarak...

ü Aşınma (Araç Lastiği)

ü Gerilim-Kopma

ü Süneklik

ü Darbe, Emilen Enerji

MALZEMENİN TİPİK ÖZELLİKLERİ

Fiziksel Özellikler

1. Kimyasal, Korozyon
2. Manyetik, Ferrimagnetik, Ferromagnetik, Paramagnetik
3. Saflaştırma
4. Yoğunluk (özgül ağırlık)
5. Elektriksel İletkenlik, Yalıtkanlık
6. Optik, Emme, Renk, Kırınım, Kırılma
7. Lazer davranışı
8. Ferroelektirik, Piezoelektrik
9. Isıl kapasite, Isıl iletkenlik, Isıl genleşme
10. Fotoiletkenlik
11. Yansıma, İletme

Teknolojik Özellikler

1. Dökülebilirlik
2. Dövülebilirlik
3. Kaynak Edilebilirlik
4. Talaşlı İmalat

Fiziksel özelliklere örnek olarak...

ü Korozyon

ATOMUN YAPISI

Atom; en küçük partikül, görülmez ve bölünemez parça olarak tanımlanır. Elektron, proton ve nötronlardan oluşur. Elektonlar negatif(-), protonlar pozitif (+) ve nötronlar yüksüzdür.(nötr)

Atom Numarası; Atomda bulunan proton sayılarının toplamına denir.

Kütle Numarası; Atomda bulunan proton sayısı + nötron sayısı toplamına denir.

Nötr bir atomda proton sayılarının toplamı nötron sayılarının toplamına eşittir.

Atom; Atomların son yörüngelerinde en çok sekiz elektron bulunabilir.

(tek yörüngeli atomlarda iki elektron). Tüm atomlar son yörüngelerindeki elektronları 8 yaparak soy gazlar gibi kararlı hale geçme eğilimindedirler.

ATOMLAR ARASI BAĞLAR

Atomlar arası bağlar 4 gurupta incelenir.

1. Metalik Bağlar
2. Kovalent Bağlar
3. İyonik Bağlar
4. Van Der Waals Bağı

1. Metalik Bağ

Metaller son yörüngelerindeki valans elektronlarını serbest bırakarak iyon haline gelirler. Serbest kalan elektronların metal çekirdeği ile bağları çok zayıftır ve hiçbir atoma bağlı kalmadan metal çekirdekleri etrafında serbestçe dolaşırlar.

Metal atomları biri birine yaklaştığında son yörüngelerindeki enerji bantları biri birinin içine girer ve serbest elektronlar bu bantlarda hareket edebilirler. Metallerin valans elektronlarını serbest bırakmaları özelliği, iyi elektrik iletimi sağlamalarına sebep olur. Bu bantlar içinde hareket eden negatif yüklü elektronlar ile pozitif yüklü çekirdek arasındaki çekim metalik bağı oluşturur.

Metal atomları arasındaki bağ belirli atomlar ve elektronlara bağlı olmadığı için, atomların biri birine göre hareket etmesi ile bu bağ kopmaz. Bu özellik metallerin şekillendirilebilmelerini sağlar.

Metalik bağ, atomların valans elektronlarını vererek elektron denizi oluşturmaları ile oluşurlar. Pozitif yüklü atom çekirdekleri negatif yüklü elektronların karşılıklı çekimi ile birbirlerine bağlanırlar.

Metalik bağa voltaj uygulandığında elektron denizindeki elektronlar kolayca hareket ederek akım taşırlar.

2. Kovalent Bağ

Elektronlar çekirdek etrafında döndükleri gibi kendi eksenleri etrafında da dönerler. Bu dönme hareketi neticesinde elektromagnetik kuvvetler oluşur.

Ametaller ile Ametaller arasında olur. Valans elektronlarının ortak kullanımı söz konusudur. Paylaşılan elektron ile pozitif çekirdek arasında çekim

kuvveti oluşur.

Örneğin; Silisyum atomu 4 valans elektronuna sahip olup bu elektron sayısını 8 e tamamlamak için diğer silisyum atomunda bulunan 4 valans elektronunu paylaşır. Her elektron paylaşımı bir bağ olarak sayılır. Her silisyum atomu 4 komşu atomla bir elektron paylaşarak 4 kovalent bağ yapar. Bu bağlar güçlü bağlardır. Yöne bağımlı bağlardır. Silisyum örneğinde tetrahedron oluşur ve açı yaklaşık 109º dir. Elektriği çok iyi iletmezler ve süneklikleri düşüktür.

3. İyonik Bağ

Malzemede bir türden farklı atomlar mevcut ise ve bir atom valans elektronunu diğer farklı atoma vererek ikinci atomun dış kabuğunu doldurursa iyonik bağ oluşur. İki atomda enerji seviyesini doldurmuş/boşaltmış iyon haline gelmişlerdir. Elektronunu veren atom pozitif yüklü (katyon), alan atom ise negatif yüklenmiştir (anyon).Bu zıt yüklü iyonlar birbirlerini çekerek iyonik bağı oluştururlar. Güçlü bağlardır. Elektrik iletkenliği iyonun tüm iyonların hareketi ile sağlanır. Elektriği çok iyi iletmezler ve süneklikleri düşüktür.

İyonik bağ birbirine benzemeyen değişik elektronegativite değerine sahip atomlar arasında oluşur. Sodyum valans elektronunu klor e verdiğinde ikisi de iyon haline geçer ve iki arasında çekim oluşur ve iyonik bağ kurulur.

İyonik malzemeye voltaj uygulandığında tüm iyon akımın geçmesi için hareket eder. İyon hareketi yavaş ve elektrik iletkenliği zayıftır.

5. Van Der Waals Bağı

Moleküllerin veya atom gruplarının zayıf elektrostatik çekimlerle biraraya gelmesini sağlayan bağ türüdür. Bir çok plastik, seramik, su ve diğer moleküller kalıcı olarak polarize olmuşlardır. Bu nedenle moleküllerin bir kımsı

pozitif yüklüdür diğer kısmı ise negatif yüklüdürler. Bu iki molekül arasındaki zıt yüklü bölgeler elektrostatik çekim ile birbirlerine bağlanırlar. İkincil bağ türüdür.

Zayıf bağlardır

Su kaynadığında önce van der vals bağları kopar ve su buharlaşır. Suyun bileşiminde bulunan hidrojen ve oksijen birbirlerine kovalent bağlı olan hidrojen ve oksijeni ayırmak için daha yüksek sıcaklıklara gerek vardır.

ATOMSAL YAPI TÜRLERİ

1. Kristal (Metalik) Yapı

Atomlar 3 boyutta belirli bir düzendedir. Tüm malzeme boyunca sürekliliğini korur.

2. Amorf Yapı

Atomların dizilişinde bir düzensizlik vardır.

3. Bileşik Yapı

Çok küçük kristal parçalarının gelişigüzel bir yığını vardır.

4. Kolloidal Yapı

Çok küçük elemanlar halinde bazı cisimler, birbirlerinden ayrı olarak, ayrı faz veya aynı faz halinde bulunan başka bir cisim içinde dağılmıştır.

5. Seramik Yapı

Bir metal veya iki metal ile bir ametal atomun belirli steokimetrik oranlarda birleşmesiyle oluşurlar.

KRİSTAL (METALİK) YAPI

Metal atomları üç boyutlu olarak düzenli bir diziliş meydana getirirler ki buna uzay kafesi denilir. Üç boyutlu olarak tekrarlanan en küçük yapıya birim hücre (kafes) denilir.

Yapı Malzemesi olarak kullanılan metallerin kristal yapıları

daha çok kübik ve hekzagonal sisteme uymaktadır. Bu yapılar şunlardır;

1. Basit Kübik Yapı
2. Hacim Merkezli Kübik Yapı
3. Yüzey Merkezli Kübik Yapı
4. Hegzagonal Sıkı Paket

1. Basit Kübik Yapı

Basit kübik yapıya örnekler...

Örnek: NaCI, LiF, MgO

2. Hacim Merkezli Kübik Yapı

Hacim merkezli kübik yapıya örnekler...

Örnek: Fe, CI, Mo,To, V

3. Yüzey Merkezli Kübik Yapı

Örnek: Al, Au, Ag, Cu, Ni

4. Hekzagonal Sıkı Paket

Bu tip malzemelere allotropik metal denir. Sıcaklık ve basınç değişiminde malzemenin yapısı veya özelliği değişiyorsa allotropik metal denir.

Örnek: Mg, Zn, Be, T

MALZEME HATALARI

Malzeme hataları; Atomik noktasal hatalar, Çizgisel (Dislokasyon) hataları, Yüzeysel hatalar ve Hacimsel hatalar olmak üzere 4 gurupta incelenir.

Date: 2016-06-12; view: 278