Materialgrupper och materialegenskaper Flashcards
Inledande allmän information
Vilka materialgrupper finns det?
- Metaller
- Keramer
- Polymerer
Ibland anses glas och elastomerer som separata materialgrupper men de kan annars ses som undergrupper till keramer respektive polymerer. En kombination av två eller flera material kallas för en komposit eller hybrid och kan ibland också ses som sina egna materialgrupp.
Nämn minst två olika typer av atombindningar och redogör för deras karaktäristiska egenskaper.
- Kovalent bindning:
− Stark
− Riktningsberoende
− Keramer, polymerer - Metallbindning:
− Stark
− Elektronmoln=>elektrisk och
termisk ledning
− Hos metaller - Jonbindning
− Stark
− Bindning mellan positiva och
negativa joner
− Keramer - Van der Waal, vätebindning,
polära bindningar
− Svaga
− Mellan polymerkedjor
Vad är en keram och vad kännetecknar dem?
- Oorganiska, kemiska föreningar
mellan metal- och icke-metall - Ex: Al2O3, SiC, SiO2
- Använder sig av kovalent- eller jonbindning
- Cement, betong, tegel, porslin,
glas, tekniska keramer
Egenskaper: - Hög smälttemperatur
- Kemiskt stabila
- Hög styvhet, bra slitstyrka
- Spröda, tål inte dragbelastning,
bättre i tryckbelastning - Elektriskt och termiskt
isolerande
Hur tillverkas vanligtvis en produkt gjord i någon form av keram?
- Keramer tillverkas av olika
mineral - Utgångsmaterial i form av lera
eller pulver - Formas till produktens form
- Sintras (bränns) vid ca. 2/3 av
keramens smälttemperatur
Vad är en metall och vad kännetecknar dem?
- Vanliga metaller
− Stål
− Aluminium
− Cu, Mg, Ti, Ni - Används oftast i legering
(blandning)
− Stål = Fe + C
− Brons = Cu +Sn
− Mässing = Cu + Zn
Egenskaper: - Kristallin struktur
- Medel till hög smälttemperatur
- Elektriskt och termiskt ledande
- Hög styvhet
- Hög sträckgräns (hårdhet)
- Ej spröda
- Hög densitet
- Kan gjutas
- Kan formas med plastiska
metoder: valsning, pressning - Kan maskinbearbetas:
borrning, svarvning, fräsning
Vad är en polymer och vad kännetecknar dem?
- Organiska material som består
av makromolekyler - Tillverkas av olja, men även
annan organisk råvara - Plast = polymer + tillsatser
Egenskaper: - Låg användningstemperatur
- Relativt låg styvhet och
sträckgräns - Låg densitet
- Elektriskt och termiskt
isolerande - Enkla att forma
Nämn minst två olika typer av polymerer och vad som kännetecknar dem.
- Termoplaster
− Långa polymerkedjor
− Svaga bindningar mellan
kedjorna
− Kan formas med värme
− Återvinningsbara - Härdplaster
− Nätverk av molekyler
− Kovalenta bindningar
− Kan inte formas med värme
− Inte återvinningsbara - Gummi (elastomerer)
− Glest tvärbundna
polymerkedjor
− Kan inte formas med värme
− Inte återvinningsbara
Vad är en komposit och vad kännetecknar dem?
- Kombination av två eller flera
material, ex. plast och kolfiber - Vanliga fiber: kolfiber, glasfiber,
aramidfiber - Förstärkningen kan vara i olika
form: långa fiber, korta fiber,
partiklar - Andra exempel:
− Betong = cement och sten
− Hårdmetall = Co och WC
Nämn minst två olika typer av tillverkningsmetoder.
- Primär formning
- Sekundär formning
- Fogning
- Ytbehandling
“Materialegenskaper” brukar delas upp i ett antal underkategorier, nämn minst tre av dessa.
- Allmänna egenskaper
- Mekaniska egenskaper
- Elektriska, magnetiska och
optiska egenskaper - Termiska egenskaper
- Kemiska egenskaper
- Miljö
Ge minst två exempel på mekaniska egenskaper.
- Styvhet
− Hur mycket ett material
deformeras vid en viss last. - Sträckgräns
− Vid vilken last (spänning) ett
material deformeras
permanent. - Brottseghet
− Vid vilken last ett material
går sönder.
Ge minst två exempel på elektriska, magnetiska och optiska egenskaper.
- Elektisk ledningsförmåga
- Elektrisk isolering
- Magnetiska
- Genomskinligt, reflexion, färg
Beror på växelverkan mellan
elektronerna i materialet
Ge minst två exempel på termiska egenskaper.
- Smälttemperatur
- Min och max
användningstemperatur - Värmeledning
- Specifik värmekapacitivitet
- Termisk utvidgning
Ge minst två exempel på kemiska egenskaper.
- Korrosion (“rostar”)
- Oxidation (reagerar med syre)
- Reaktioner i användningsmiljön
- Giftigt
Ge minst två exempel på miljöegenskaper.
- CO2 footprint: mängd CO2-som
bildas vid framställning - Embedded energy: mängd
energi som åtgår för
framställning - Återvinningsbart
- Andra miljöbelastningar vid
utvinning, framställning,
produkttillverkning,
användning och skrotning
