Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
14
1.Wprowadzenie
ceramika-ceramika.(Listatamożebyćoczywiścieuzupełnionaokompozytytrój-iwięcej
składnikowe).
Wymienionetrzyzasadniczegrupymateriałów,metale,ceramikiipolimery,różniąsię
przedewszystkimcharakteremwiązańpomiędzyatomami,zktórychsięskładają.Wprzy-
padkumetaliiceramikmamydoczynieniazsilnymiwiązaniami,przyczymwceramikach
mająonecharakterkierunkowy,awmetalachzdelokalizowany.Powodujeto,żeceramiki
sątrudnoodkształcalne,natomiastmetale,naogół,wykazujądużąpodatnośćnaodkształ-
canieplastyczne.Silnewiązaniamiędzyatomamiprzekładająsiętakżewoczywistyspo-
sóbnadużyopórwprzypadkuodkształceniaodwracalnego(sprężystego)opisywanego
modułemsprężystości,inaczejzwanymmodułemYounga.Wartościmodułudlaceramik
sąniecowiększeniżdlametali.Innącharakterystycznącechąceramikjesttemperatura
topnienianależącadonajwyższychwśródmateriałówkonstrukcyjnych,cozwiązanejest
dopewnegostopniazkierunkowościąwiązańatomowych.
Wodróżnieniuodceramikimetali,dużaczęśćatomówwmateriałachpolimerowychjest
powiązanastosunkowosłabymiwiązaniamivanderWaalsalubwodorowymi.Wrezultacie
sątozwyklemateriaływzględniepodatnenaodkształcanie(mająmałewartościmodułusprę-
żystości).Ztychsamychpowodówmogąbyćstosowanewstosunkowoniskichtemperatu-
rach.Właściwościposzczególnychgrupmateriałówsąszerzejomówionewrozdziale2.
Materiałykompozytowemajązwyklewłaściwościpośredniewstosunkudowłaś-
ciwościkomponentów,zktórychsięskładają.Dajetoszczególnieszerokiemożliwości
kształtowaniawłaściwościwprzypadkukompozytówzbudowanychzkomponentówotak
rozbieżnychwłaściwościach,jakceramikaimetalorazceramikaipolimer.
1.4.Budowamateriałówinżynierskich
Zprzedstawionychrozważańwynika,żepodstawowewłaściwościmateriałówinżynier-
skich,takiejakopórprzymałychodkształceniach,mierzonyzapomocąmodułusprężys-
tości,możnawyjaśnićcharakteremwiązańpomiędzyatomamiwchodzącymiwskładdane-
gotworzywa.Przyrodajestjednaktakzorganizowana,żetesameatomymogątworzyć
różnekonfiguracjeprzestrzenne,czegoskutkiemjestzróżnicowaniewieluwłaściwości
zależnychoduporządkowaniaatomówwmateriale.Właściwościmechanicznemateria-
łów,takiejakgranicaplastyczności,naprężenieuplastyczniające,wytrzymałośćzmęcze-
niowa,odpornośćnapełzaniezależąodsposobuułożeniaatomów.Dlawielukonstrukcji
inżynierskichwłaściwościtemajądecydująceznaczenie,zasadnejestwięcbardziejszcze-
gółoweomówienieuporządkowaniaatomówwmateriałachkonstrukcyjnych.
Omawianieuporządkowaniaatomówwmateriałachinżynierskichwygodniejest
zacząćodmożliwiemałejskaliwymiarowej-skaliatomowej,przechodzącstopniowo
doskaliwymiarówmakroskopowych.Wskaliatomowej,toznaczywtakiejskali,wktóre
rozróżniamypozycjępojedynczychatomów,obserwujesięzwyklejedenztrzechpoda-
nychniżejsposobówichułożenia:
•ułożenieperiodyczne-siećkrystaliczna,
•ułożenieczęściowouporządkowane,
•ułożeniechaotyczne.
