مواد مهندسی
اسلاید 1: به طور کلی می توان مواد مهندسی را به 4 گروه اصلی تقسیم بندی کرد:- فلزات (metals) مانند مس، آهن و ... و آلیاژهای آنها مانند فولاد و چدن- پلیمرها Polymers) ) مانند پلی اتیلن و PVCو ...- سرامیکها Ceramics) ) مانند شیشه ، مواد دیر گداز یا نسوز ،بسیاری از مواد الکترونیکی و ...- مواد مرکب Composites)) مانند فایبر گلاس و ...که هر کدام از این دسته ها خود به چندین دسته تقسیم می شوند.
اسلاید 2: به طور کلی منظور از خواص فیزیکی مواد بررسی رابطه ساختار میکروسکوپی با خواص و رفتار مواد است یعنی مطالعه ساختاری مواد برای بررسی خواص آنها، رفتار آنها و علت رفتار آنها.نسبت استحکام به وزن یکی از مهمترین پارامترها در طراحی های امروز مهندسی است به ویژه در ساخت وسایل نقلیه که وزن وسیله در مصرف سوخت و انرژی نقش مهمی دارد .از این رو مواد کامپوزیتی که معمولا دارای استحکام مناسب با وزن کمتری هستند بجای فلزات و یا سرامیکها در سازه ها استفاده می شوند.
اسلاید 3: برای بررسی استحکام مواد از آزمونی به اسم آزمون کشش روی ماده صورت می گیرد و با استفاده از میزان تغییرات کرنش در اثر تغییرات تنش منحنی رسم کرده(منحنی تنش-کرنش) و از روی این نمودارها استحکام مواد را بررسی و مقایسه می نمایند.(توضیح: ماده هنگامی که تحت تنش قرار می گیرد 2 نوع تغییر فرم در آن رخ می دهد، چنانچه تغییر فرم صورت گرفته پس از برداشتن تنش از ماده برپشت پذیر باشد به این تغییر فرم الاستیک گویند و اگر تغییر فرم برگشت ناپذیر باشد به آن تغییر فرم پلاستیک گویند یعنی پس از توقف اعمال تنش تغییر شکل ایجاد شده در ماده باقی خواهد ماند)
اسلاید 4: در نمودارهای تنش-کرنش مواد با اعمال تنش ابتدا تا حدی از تنش رفتار الاستیک و سپس رفتار پلاستیک از خود نشان می دهند و اگر تنش را همچنان افزایش دهیم در نهایت ماده دچار گسیختگی می شود و یا اصطلاحا می شکند.مواد مهندسی:1)فلزات: دارای هدایت الکتریکی حرارتی بالا، استحکام(strength( نسبتا بالا، سفتی نسبتا بالا (stiffness) ، انعطاف پذیری و فرم پذیری، مقاومت در برابر شوک یا ضربه می باشند
اسلاید 5:
اسلاید 6:
اسلاید 7: مرز منطقه الاستیک و پلاستیک نقطه تسلیم یا استحکام تسلیم(yield strength) نام دارد(نقطه A در شکل اول)،نقطه ای از نمودار که در آن جسم می شکند را نقطه استحکام نهایی(UTS) گویندشیب نمودار در منطقه الاستیک کمیت مهمی استقابلیت تغییر شکل پلاستیکی فلز این اجازه را به ما می دهد که فلز را به هر فرمی در آوریممقاومت در برابر ضربه را با انرژی لازم برای شکست نشان می دهند که سطح زیر منحنی است و حاصلضرب نیرو در تغییر طول است.
اسلاید 8: 2)سرامیکها (ceramics):دارای هدایت الکتریکی و حرارتی پایین هستند (به عنوان عایق استفاده می شوند)استحکام نسبتا بالا دارند ولی ترد و شکننده هستند(خاصصیت انعطاف پذیری و مقاومت در برابر ضربه را ندارند)
اسلاید 9: سرامیکها در ناحیه الاستیک می شکنند یعنی انعطاف پذیری سرامیکها صفر استروشهای جدید در تولید سرامیکها باعث بوجود آمدن مقاومت کافی در برابر شکست و تحمل نیروی بیشتر شده بطوریکه در کاربردهایی مانند پره های توربین ، ساچمه و بلبرینگ شده است.3)پلیمرها: مانند چسبها، رزین ها و لاستیکها . از ویژگیهای این مواد -هدایت الکتریکی و حرارتی پایین- استحکام پایین
اسلاید 10: این مواد معمولا برای کار در دماهای بالا مناسب نیستند (البته لایه نچسب ظروف تفلون پلیمری است که تا دمای 300 درجه سلسیوس را هم تحمل می کند)سطح زیر منحنی در سرامیکها و فلزات در مقایسه با هم نشان می دهد که مقاومت در برابر ضربه در سرامیکها چقدر کمتر از فلزات است،پلیمر ها در اصل از نظر نمودار،عکس سرامیکها هستند و به طور کلی داریم:E(ceramics)>E(metals)>E(polymers)
اسلاید 11:
اسلاید 12: 4) کامپوزیتها (مواد مرکب): مانند بتن و فایبر گلاساین مواد از یک فاز زمینه و یک فاز تقویت کننده تشکیل شده اند که در بتن فاز زمینه سیمان و فاز تقویت کننده را شن و خرده سنگها تشکیل می دهند از دیگر کامپوزیتهای ساختمانی که از قدیم مورد استفاده بوده می توان به کاه گل اشاره نمود که فاز زمینه گل است و فاز تقویت کننده رشته های کاه می باشد.
اسلاید 13: مواد مرکب معمولا دارای وزن پایین (به ویژه در کامپوزیتهای با زمینه پلیمری مانند فایبر گلاس) ، استحکام بالا ، مقاومت در برابر ضربه هستندیک دسته دیگر از مواد که شاید می توان آنها را به این تقسیم بندی افزود، مواد الکتروسرامیکی هستند که معمولا پایه سرامیکی دارند و در صنایع الکترونیک استفاده می شوندنیمه هادی ها از این دسته مواد هستند که معمولا ترد هستند و هدایت الکتریکی قابل کنترل دارند(در نتیجه می توانند در وسایل الکترونیکی مثل ترانزیستورها و IC ها استفاده شوند).
اسلاید 14: برای نمونه، نیمه هادی ها سیگنال های الکتریکی را به نور تبدیل می کنند و نور وارد فیبر نوری می شوند و در نهایت نیمه هادی نور را دریافت و تبدیل به سیگنالهای الکتریکی می نماید.همانطور که پیش از این نیز گفته شد هدف از مبحث خواص فیزیکی،درک رابطه ساختمان مواد با رفتار مواد می باشد از این رو به یاد آوری چند نکته دیگر می پردازیم:فلزات با جدا شدن الکترون از انها به یون مثبت تبدیل می شوند (فلزات الکترو پوزیتیو هستند)
اسلاید 15: غیر فلزات به سختی الکترون از دست می دهند (الکترو نگاتیو هستند)شبه فلزات دارای خواصی بین فلزات و غیر فلزات هستند (ظاهری فلزی دارند ولی تشکیل یون مثبت نمی دهند)شبه فلزات با افزایش دما، هدایت الکتریکی انها افزایش می یابد اما در فلزات با افزایش دما ، هدایت الکتریکی کم می شود )پیوند های بین اتمها: - پیوندهای یونی یا الکترووالانس- پیوندهای کو والانت(به اشتراک گذاشتن الکترونها)
اسلاید 16: - پیوندهای فلزی(هر اتم الکترون ظرفیتی خود را با همه اتمها به اشتراک می گذارد،تشکیل ابر الکترونی)- پیوندهای واندروالس
نقد و بررسی ها
هیچ نظری برای این پاورپوینت نوشته نشده است.