MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403
Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408
Az anyag Az anyagot az ember nyeri ki a természetből és alakítja olyanná, ami az igényeknek leginkább megfelel.
2
Az anyagok csoportosítása • Az anyagok csoportosíthatók: ¾Halmazállapot szerint • szilárd, • folyékony, • légnemű és • plazma
3
Az anyagok csoportosítása Halmazállapotok
4
Az anyagok csoportosítása • Eredet szerint • szerves anyagok, polimerek • természetes eredetűek pl. gumi, fa, bőr stb. • mesterségesen előállított műanyagok
• szervetlen • fémek, kerámiák, kompozitok 5
Az anyagok csoportosítása ¾Felhasználás szerint • Létfenntartáshoz szükséges (élelmiszerek 23 % stb.) • Energia hordozók (31 %) • Ipari anyagok(46 %) energia hordozók ipari anyagok élelmiszerek 6
Ipari anyagok, szerkezeti anyagok Ipari anyagoknak vagy szerkezeti anyagoknak a technikailag hasznos tulajdonságú anyagokat nevezzük. Az ipari anyagok lehetnek:
•Fémek •Kerámiák •Polimerek •Kompozitok
7
Az „ipari” anyagok relatív fontossága
8
A szerkezeti anyagok kiválasztása A termékek előállításához az anyagokat a megfelelő műszaki funkcióhoz célzottan kell kiválasztani, azaz optimális módon figyelembe véve: • Az anyag és energia felhasználást • Minőséget • Megbízhatóságot • Gazdaságosságot • Élettartamot • Környezetvédelmi követelményeket 9
Az anyagkiválasztás feltétele tulajdonság járulékos
saját Mechanikai tulajdonságok pl. Keménység, szilárdság Nem mechanikai pl. hőtágulás Felületi tulajdonságok
tervezés
Ár és alkalmasság gyárthatóság Megjelenés, szerkezet 10
Autó karosszéria anyagok (fémek) • acél
• alumínium
11
Autó karosszéria anyagok (nem fémes anyagok) • Fém vázon kompozit
12
Autó karosszéria anyagok (nem fémes anyagok) • Kompozit
13
Az anyag körforgása
14
• A termékek feladatuk teljesítése hulladékká válnak. • A hulladékot kezelni kell. Ez lehet: • Újrafeldolgozás, újrahasznosítás • Megsemmisítés • Ártalmatlanítás • Végleges elhelyezés
után
15
Az anyagok szerkezete • Amorf
• kristályos
• részben kristályos 16
A szilárd anyagok részecskéi közötti kapcsolat A szilárd testek atomjai közötti kapcsolat a kötés két-két részecske közötti kölcsönhatás eredménye. A kölcsönhatás:
− mindkét atom magja vonzza a másik elektronjait − a két atom elektronjai taszítják egymást − az atom magok taszítják egymást 17
Kötésfajták • Elsődleges vagy primér kötés – ionos – kovalens – fémes
• Másodlagos, gyenge – molekulaközi Van der Waals – hidrogénkötés 18
Elsődleges vagy primer kötés • Ionos kötés Pl. a NaCl ( konyhasó )
19
Elsődleges vagy primer kötés
•Kovalens kötés. Pl CH4, és a C
•Fémes kötés pl. fémek 20
Gyenge, mellékvegyérték kötések • Molekulaközi kötés (Van der Waals kötés) A Pl. a szerves anyagok, műanyagok
• Hidrogén kötés a
hidrogén és a vele molekulákat alkotó elemek pl. F, O, Cl, N, C között jön létre.
21
A kötésmód és a szerkezeti anyag közötti összefüggés Molekulaközi kötés
22
Szerkezeti anyagok •szerves anyagok, polimerek •természetes eredetűek pl. gumi, fa, bőr stb. •mesterségesen előállított műanyagok
•szervetlen •fémek, kerámiák, kompozitok
Szerves anyagok, polimerek A tulajdonságuk elsősorban a szerkezetüktől függ. Lehetnek: )hőre lágyuló termoplasztok, )hőre nem lágyuló duroplasztok )műkaucsukok vagy elasztomerek
De általában: ⇒könnyűek, kis sűrűségük van ⇒rossz hő-és elektromos vezetők ⇒korrózió állóak
24
Fémek )kristályos szerkezetűek, )kiváló hő-és elektromos vezetők )fémes fényűek )képlékenyen alakíthatók )terhelhetőséggel, szilárdsággal rendelkeznek 25
Kerámiák ) szerkezetük rövid távon rendezett ) rossz hő-és elektromos vezetők ) nagy a villamos ellenállásuk, az ellenállás a hőmérséklet növelésével általában csökken ) nagy hőállósággal rendelkeznek ) kis a hősokkállóság ) kemények, ridegek 26
Kompozitok Az előző csoportok felhasználásával )szemcsés )laminált, )szálerősített, )Felületi rétegelt tervezett felépítésű anyagok. Tulajdonságaik jelentősen függnek az alkotók tulajdonságaitól, és a kompozit szerkezetétől. 27
