Studiu Materialelor

Cap. 1. Materiale 

1.1 Introducere

Materialele - substanţe din care se produc obiecte utile omului.

Materialele definesc nivelul de dezvoltare al unei societăţi.

Utilizarea materialelor depinde de proprietăţi, resurse, preţ de cost, prelucrabilitate şi compatibilitatea cu mediul înconjurător.

Stiinţa materialelor:

Tehnologia materialelor – producerea şi prelucrarea materialelor;

Studiul materialelor – utilizarea raţională a materialelor.

Structura materialului :

Macrostructura – observată cu ochiul liber;

Microstructura – grăunţii cristalini şi particulele observate prin microscopie optică sau electronică;

Aranjamentul atomic – prin difracţie cu radiatii X

Obiectul disciplinei Studiului materialelor: Corelaţia

Tabel1.1 Exemplu de influenţă a modificărilor structurale pe cale chimică, termică si mecanică asupra rezistenţei la tracţiune la aliaje Fe-C

1.2 Clase de materiale

Ex.: Linia suspendată de înaltă tensiune

1.Cablul electric

2. Stâlpii de sustinere

3. Elementele izolatoare electric

4. Fundaţia

A. Metalele şi aliajele lor:

- Aliajele conţin două sau mai multe metale sau nemetale, preponderent fiind un metal;

- Ex: Fe, Al, Cu, Fe-C, Cu-Zn…

- Agregate atomice cu legătura interatomică de tip metalic;

- Proprietăţi: conductibilitate electrică şi termică, coeficient termic de rezistivitate pozitiv, opacitate la lumina vizibilă, luciu metalic, emisie termo-electronică, deformabilitate plastică, duritate, rigiditate.

B. Polimeri organici

- Compuşi macromoleculari, la care lanţurile moleculare conţin atomi de carbon, pe care se fixează elemente ca: H, Cl, F, CH3 etc;

- Ex: PE, PVC, PS, PA, PTFE (teflon)…

Legătura între atomii lanţului molecular - covalentă.

Legătura intermoleculară - de la legături slabe de tip van der Waals la legături punctuale covalente;

- Proprietăţi: termoplasticitate, elasticitate, termorezistenţă, izolatori termici şi electrici, uşori, uşor de pus în formă, cu rigiditate redusă şi stabilitate termică până la 200ºC.

C. Materiale ceramice

- Materiale anorganice rezultate din reacţia unor metale (Mg, Al, Fe) cu metaloizi (O, C, N).

- Ex: Al2O3, SiO2 ,WC, SiC,Si3N4, boruri (TiB2), sticle minerale, diamant, grafit etc.

- În stare solidă sunt agregate atomice cu legatură interatomică covalentă, iono-covalentă sau mixtă.

- Proprietăţi: refractaritate, izolatori termici şi electrici, în general foarte dure şi fragile.