Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název a adresa školy: Integrovaná střední škola Cheb, Obrněné brigády 6, 350 11 Cheb
Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0290 Číslo a název klíčové aktivity: Číslo DUM: Název DŮM: Jméno autora: Ročník: Předmět: Vzdělávací obor: Klíčová slova: Anotace: Druh učebního materiálu: Očekávaný výstup: Metodika učebního materiálu:
III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_08Hal_16 16_Sklo a keramika Mgr. Dagmar Halová 1. Chemie pro obory zakončené maturitní zkouškou sklo, keramika Žáci se dozvídají informace o chemických pojmech – sklo, keramika. Prezentace Žáci objasní pojmy sklo a keramika. Stiskni klávesu F5
Sklo Sklo bylo objeveno kolem roku 3000 př. n. l. v Egyptě, byla to jen glazura na keramiku – fajáns, která měla podobné složení jako sklo. Zpočátku bylo velmi nečisté a bylo používáno na výrobu ozdob, šperků,amuletů a malých nádobek na vonné oleje. Obsahovalo oxid křemičitý, vápník a sodu, jednalo se tedy o sodno-vápenaté sklo.
amulet
fajáns
Sklo Jedna z nejobvyklejších charakteristik obyčejného skla je, že je transparentní (průhledné). Sklo vyrobené pouze z čistého oxidu křemičitého SiO2 se nazývá křemenné sklo. Oproti běžným sklům má některé odlišné vlastnosti. Rozdělení podle použití : technické sklo (tabulové, obalové, chemické, optické a elektronické, sklo pro dopravní stroje) ploché sklo - výplně oken, dveří a výloh obalové sklo - láhve, nápojové, obaly pro potraviny varné sklo (kuchyňské, odměrné, laboratorní, průmyslové)
Keramika Keramika (řecky „pro hrnčířství“) je anorganický nekovový materiál nebo uhlíkový materiál, vyrobený za vysokých teplot. První keramika se objevuje ke konci paleolitu. Šlo o hliněné sošky, které představovaly první izolované pokusy o její výrobu a brzy vymizely. (V 8. století př. n. l. se objevují první výrobky užité keramiky - tedy nikoli už jen sošky pravěkých umělců.) V dnešní době se názvem keramika dále označují i některé hi -te materiály, používané například v armádě jako součásti pancéřování.
Dělení keramiky Tradiční keramika • Přírodní suroviny (jíly) pouze s částečnou úpravou • Heterogenní struktura (různé krystaly, většinou se skelnou fází a pórovitostí
Pokročilá keramika • Syntetické prášky • Řízená mikrostruktura • Vyšší užitné vlastnost (např. mechanické vlastnosti)
Příklad pokročilé keramiky – kyčelní kloub Hlavice kyčelního kloubu
Příklad skla a keramického kompozitu – tepelný štít 1. Deska z porézního taveného SiO2 s hutnou povrchovou vrstvou skla teplota použití do 1260°C
video
2. Kompozitní uhlíkový materiál s povlakem SiC - teplota použití do 1650°C
Vazby v keramických materiálech
• Iontová
rozdílná elektronegativita atomů
• Kovalentní
blízká elektronegativita atomů
• Smíšená (iontově-kovalentní)
podíl iontové vazby roste se zvyšujícím se rozdílem elektronegativit
Vazby v keramice jsou zodpovědné za specifické vlastnosti a odlišnosti keramiky od kovů
Struktura keramických materiálů Keramika – polykrystalický materiál Pravidelné uspořádání atomů (iontů) na dlouhou vzdálenost v rámci jednotlivých zrn (100 nm - 1 mm)
Sklo – amorfní materiál Pravidelné uspořádání atomů (iontů) pouze na krátkou vzdálenost
Nepravidelné uspořádání na dlouhou vzdálenost, v tělese nerozlišujeme zrna
Struktura SiO2 cristobalit Si4+ O2-
Nekrystalický SiO2
Krystalický SiO2
Typické vlastnosti keramiky
Přednosti:
Omezení:
• vysoká teplota tání
• křehké chování
• pevnost v tlaku
• citlivost na teplotní šoky
• tvrdost
• příprava a nákladné opracování
• střední a nízká hustota
Aplikace metod tvarování
Náhrada kolenního kloubu
Rotory turbín Zubová čerpadla
Aplikace metody 3D printing
Použité zdroje: • http://cs.wikipedia.org/wiki/Keramika • http://cs.wikipedia.org/wiki/Sklo •http://seznam.cz/obrázky •http://www.google.com/imghp?hl=csgoogle.cz/obrázky • Vlastní zdroje • Vacík Jiří.: Přehled středoškolské chemie,1.vydání,Praha,SPN,1990. • Banýr Jiří.: Chemie pro střední školy, 2.vydání, Praha, SPN, 2001. • Autorem materiálu a všech jeho příloh, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Dagmar Halová.
