docPrezentacja programu PowerPoint
download 
Reklamacja Transkrypt
Prezentacja programu PowerPoint
2016-01-07 Nauka o Materiałach Nauka o Materiałach - Wstęp dr hab. inż. Mirosław Bućko, prof. AGH B-8, p. 1.13, tel. 12 617 3572 www.kcimo.pl, [email protected] Podstawy Nauki o Materiałach - Wstęp Plan wykładów • • Monokryształy, Materiały amorficzne i szkła, • • • Polikryształy – budowa, Polikryształy – otrzymywanie, Proszki, włókna, warstwy, kompozyty, • • • Właściwości mechaniczne – sprężystość, Właściwości mechaniczne – plastyczność, Właściwości mechaniczne – dekohezja, • • • Właściwości cieplne, Właściwości elektryczne, Właściwości magnetyczne, • • Właściwości optyczne, Właściwości biologiczne, 1 2016-01-07 Podstawy Nauki o Materiałach - Wstęp Literatura • • • • • • • Wykłady – www.kcimo.pl M. F. Ashby; D. H. Jones „Materiały inżynierskie” wyd. WNT Warszawa 1996; R. Pampuch „Budowa i właściwości materiałów ceramicznych”, AGH, 1995; J. Dereń; J. Haber; R. Pampuch „Chemia ciała stałego”, PWN Warszawa 1975; R. Pampuch „Współczesne materiały ceramiczne”, AGH 2005; L.A. Dobrzański „Metaloznawstwo z podstawami nauki o materiałach, WNT, 1996; M. Blicharski „Wstęp do inżynierii materiałowej”, AGH, 1995; Warunki zaliczenia przedmiotu Pozytywna ocena z laboratorium, Ocena końcowa = 0,25×ocena z laboratorium + 0,75×ocena z egzaminu Nauka o Materiałach - Wstęp Czym jest materiał? zazwyczaj ciało stałe, każda substancja (pierwiastek, związek chemiczny, stop) służąca do wytworzenia przedmiotu użytkowego o zdefiniowanych właściwościach – materiały inżynierskie Co nie jest materiałem inżynierskim? odczynniki, paliwa, leki, żywność, woda (na pewno?),… Nauka o Materiałach - Wstęp Historia materiałów Epoka kamienia – od ok. 2,5 mln lat, początki kultury materialnej, narzędzia i przedmioty użytkowe, materiały pochodzenia naturalnego – kamień, drewno, glina, kości; Epoka brązu – od ok. 5 tys. lat, proste technologie ceramiczne i metalurgiczne, przeróbka surowców naturalnych, obróbka materiałów; Epoka żelaza – od ok. 3 tys. lat, rozwój technologii ceramicznych i metalurgicznych, ulepszanie właściwości materiałów; Epoka materiałów zaawansowanych – od ???, materiały wysoko przetworzone, polimery, kompozyty, zaawansowana wiedza podstawowa i technologiczna, inteligentne projektowanie materiałów; Epoka ??? 2 2016-01-07 Nauka o Materiałach - Wstęp Historia materiałów Nauka o Materiałach - Wstęp Właściwości materiałów • mechaniczne – wytrzymałość, odporność, twardość, plastyczność; • cieplne – przewodnictwo cieplne, dylatacja, … • termomechaniczne – odporność na wstrząs cieplny, … • optyczne – przeźroczystość, barwa, … • elektryczne – przewodnictwo elektryczne, polaryzacja, … • magnetyczne – ferromagnetyzm, paramagnetyzm, … } EM • biologiczne – biozgodność, bioaktywność, … Nauka o Materiałach - Wstęp Podział materiałów ze względu na charakter przeważających wiązań chemicznych: • metale • materiały ceramiczne CERAMIKA • polimery • kompozyty KOMPOZYTY METALE POLIMERY 3 2016-01-07 Nauka o Materiałach - Wstęp Podział materiałów ze względu na charakter przeważających wiązań chemicznych: • metale • materiały ceramiczne • polimery • kompozyty ze względu na zastosowanie: • materiały konstrukcyjne – „do konstrukcji urządzeń zwielokrotniających siłę ludzkich mięśni”, głównie przenoszące obciążenia mechaniczne; • materiały funkcjonalne – „do budowy urządzeń zwielokrotniających działanie ludzkiego umysłu”, wykorzystujące specyficzne właściwości; Nauka o Materiałach - Wstęp Czym jest nauka o materiałach? interdyscyplinarna dziedzina wiedzy (system poglądów) związana z materiałami w czterech podstawowych obszarach: budowa, właściwości, technologia, zastosowanie. Jej celem jest optymalne opracowanie materiału o wymaganych właściwościach dla określonego zastosowania. budowa charakterystyka właściwości technologia zastosowanie Nauka o Materiałach - Wstęp Czym jest nauka o materiałach? Nauka o materiałach to „filozofia materiałów” będąca podstawą technologii materiałowych zarówno w nauce jak i edukacji. Praktycznym wykorzystaniem nauki o materiałach dla wytwarzania i zastosowania specjalnych materiałów (wyjątkowe właściwości, mała skala produkcji) jest inżynieria materiałowa. 4 2016-01-07 Nauka o Materiałach - Wstęp Historia nauki o materiałach • koniec XIX w. – J.W. Gibbs, właściwości termodynamiczne wynikające ze struktury atomowej decydują o właściwościach fizycznych; • początek XX w. – rozwój chemii i fizyki ciała stałego; • do WW II – rozwój technologii materiałowych oparty na kolejno zdobywanych doświadczeniach głównie w metalurgii; • po WWII – „zimna wojna”, zbrojenia, programy kosmiczne, wyścig technologiczny wymusił poszukiwanie nowych bardziej wydajnych metod poszukiwań nowych materiałów i ich technologii; • lata ’70 XX w. – powstanie nowej dziedziny nauki (Materials science & engineering, Materials technology, materials engineering); Nauka o Materiałach - Wstęp Poziomy budowy materiału • subatomowy – struktura elektronowa, wiązania chemiczne w ciele stałym,… • strukturalny – nanoskala, sieć krystaliczna, symetria, … • mikrostrukturalny – poziom mikroskopowy, ziarna, granice, pory, … • makroskopowy – od milimetrów w górę, właściwości użytkowe, … 5m Nauka o Materiałach - Wstęp Poziomy budowy materiału 5 2016-01-07 Nauka o Materiałach - Wstęp Kompleksowe zastosowanie materiałów Konstrukcja ściany budynku Nauka o Materiałach - Wstęp Kompleksowe zastosowanie materiałów Konstrukcja kadzi stalowniczej Nauka o Materiałach - Wstęp Kompleksowe zastosowanie materiałów Konstrukcja pancerza czołgu 6 2016-01-07 Nauka o Materiałach - Wstęp Kompleksowe zastosowanie materiałów Konstrukcja endoprotezy stawu biodrowego 7
