Știința materialelor

INTRODUCERE IN STIINTA MATERIALELOR

Definitie, relatia cu alte ramuri ale stiintelor tehnice.

Corelatia compozitie – structura – proprietati – utilizari.

Clasificarea materialelor de uz tehnic : metale, ceramici, polimeri, compozite, multimateriale.

Bibliografie

1. V.Candea, C.Popa – Initiere in Stiinta Metalelor, Bucuresti, Ed.Vega 1995;

2. H.Colan, s.a. – Studiul Metalelor, Bucuresti, EDP 1983;

3. M.Radulescu – Studiul Metalelor, Bucuresti, EDP, 1982;

4. S.Gadea, M.Petrescu – Metalurgie Fizica si Studiul Metalelor, vol. 1,2,3, Bucuresti, EDP, 1979 – 1983;

5. D.Constantinescu, s.a. – Stiinta Materialelor, Bucuresti, EDP, 1983

6. D.Askeland – Introduction to Materials Science, J.Wiley & Sons, 1993

7. C. Paul – Materials Science and Engineering, ASM 1991

Stiinta materialelor : Ramura a stiintelor tehnice care studiaza raportul dintre compozitia chimica, structura si proprietatile materialelor de uz ingineresc.

Vechime : ca stiinta, dupa 1840 (microscopul optic)

Utilizare practica: comportament datorat constructiei si proprietatilor de material

’ Caracteristici functionale

Exemplu: Caroserie auto rezistenta mecanica – determinata de material si constructie

durabilitate mecanica (stabilitate a formei in timp) – idem

rezistenta la coroziune – determinata de material si de tehnologia de imbinare (aluminiu / otel)

masa / rigiditate

Proprietatile materialelor: Mecanice

Fizice

Chimice

(Tehnologice)

Exemple: Racheta de tenis (lemn, metal, material compus)

Scutul termic al navetelor spatiale

Dupa modul de obtinere, materialele sunt naturale (os, roca, lemn, proteine, etc.)

de sinteza

Clasificarea materialelor dupa natura:

I. METALE

82 in tabelul periodic – caracter electropozitiv, niveluri energetice comune intre banda de conductie si cea de valenta

Practic nu metale pure, ci aliaje

(contin si alte elemente dar sunt pe baza unui metal)

Cele mai folosite – Fe, Al, Cu, Mg, Zn, Ti, Ni, ...

Caracter metalic: conductori electrici, rezistivitatea creste cu temperatura;

conductori termici; luciu metalic;

II. CERAMICI Materiale formate din compusi anorganici, fara caracter metalic.

General: contin elemente metalice combinate cu elemente puternic nemetalice (O, Cl, F, ....)

Exceptii: C, B

Clasificare: A. Clasice (portelan, faianta, lut, ....)

Tehnice (alumina, zircona, TiN,...)

B. Amorfe – sticle

Cristaline

III. POLIMERI Materiale organice macromoleculare constituite din lanturi lungi de atomi (C + H, O, N) (M = 104 – 106)

Clasificare: termoplasti

termorigizi

elastomeri

MATERIALE COMPUSE din categoriile de baza

COMPOZITE – matrice (majoritatea volumului, mentine forma piesei)

+ constituent de armare

Clasificare: A. Dupa materialul matricei Polimerica

Metalica

Ceramica

B. Dupa forma constituentului de armare Fibre lungi

scurte

Tesatura

Particule

MULTIMATERIALE STRATIFICATE Straturi din materiale diferite imbinate solidar,

care se comporta ca un material unitar