ANYAGTUDOMÁNY ÉS TECHNOLÓGIA TANSZÉK Anyagismeret 2009/10 Bevezetés Dr. Reé András ree@eik.bme.hu Anyagtudomány és Technológia Tanszék Alapítva 1889 MT épület 2 1
Anyagtudomány és Technológia Tanszék tanszékvezető: Dr. Dévényi László MT fszt. www.att.bme.hu Előadók: Dr. Reé András, Dr Palotás Béla MT I.em. Tárgyfelelős: Dr. Lovas Jenő MT fszt. Hallgatói adminisztráció: MT épület fszt. balra Ercsei Mária Laboratóriumok: MT, G és V2 épület Félévi követelmények 1 1. Az előadások látogatása ajánlott. A tárgy előadói előzetesen megjelölik azokat a témaköröket, amelyeknek elsajátításához az előadás nélkülözhetetlen. Az előadások megértését segédanyagokkal támogatjuk. 2. A gyakorlatok elvégzése kötelező. Elmulasztott gyakorlat pótlására a félév végén a pótgyakorlati héten van lehetőség. Indokolt esetben engedéllyel a félév közben is más gyakorlati csoporttal. 3. A Jkv -val jelzett gyakorlatokról jegyzőkönyvet kell készíteni. Beadási határidő a következő gyakorlat. A jegyzőkönyvek űrlapját a vonatkozó mérésre el kell elhozni. A jegyzőkönyves gyakorlatok akkor teljesek, ha a jegyzőkönyvet a gyakorlatvezető elfogadta. 4. A segédanyagokat, valamint a mérésekhez szükséges jegyzőkönyveket a tanszék honlapjáról lehet letölteni, melynek címe: www.att.bme.hu 2
Félévi követelmények 2 5. A vizsgára bocsátás (a félévi aláírás) feltétele: Valamennyi gyakorlat elvégzése, a jegyzőkönyvek elfogadása. 6. A félévvégi osztályzatot írásbeli vizsga alapján állapítjuk meg (szóbeli javítási lehetőséget biztosítunk). A minősítés: 0-40 pontig elégtelen (1), 41-55-ig elégséges (2), 56-70-ig közepes (3), 71-85-ig jó, 86-100 pontig jeles (5). 7. A tananyag elsajátításának alapvető forrásai... lásd a következő dián. 8. A félév közbeni konzultációs igényekkel a gyakorlatvezetőhöz kell fordulni. 9. A tárgy kreditértéke: 5 pont. Félévi követelmények 3 7. A tananyag elsajátításának alapvető forrásai az előadások, a gyakorlatok és a segédletek. A tanuláshoz az alábbi irodalmat javasoljuk: Prohászka János: Bevezetés az anyagtudományba Tankönyvkiadó, 1988 Artinger-Csikós-Krállics-Németh-Palotás: Fémek és kerámiák technológiája Műegyetemi Kiadó, 2000, (Jegyzetszám: 45-048) Gillemot László: Anyagszerkezettan és anyagvizsgálat Tankönyvkiadó, 1979 Komócsin Mihály: Gépipari anyagismeret COCOM, Miskolc, 1995 Anyagszerkezettan és fémek technológiája Tankönyvkiadó, 1987 (Gyakorlati jegyzet J4-718) 3
Ajánlás A tárgy sokrétű alapokra épít (fizika, kémia, matek, mechanika), ezért nehéz, vegyék komolyan. Az eddigiekhez képest szokatlan fogalmakat és ábrázolásokat alkalmaz. A felkészülés során a hangsúlyt a megértésre kell helyezni, a rögzítés saját felkészülési vázlat és ábrák segítségével oldható meg. Amit a felkészülés során kihagynak, azt a vizsgán biztos megkérdezik. 7 Követelmények Anyagok Technológiák 4
Anyagtudomány Anyagismeret Az anyagszerkezet és a tulajdonságok közötti kapcsolat feltárása. Anyagtechnológia A fenti kapcsolat alapján anyagok, mérnöki szerkezetek tervezése és gyártása, megfelelő tulajdonságok biztosítása. Anyagtudomány anyagtechnológia Alkalmazás Tulajdonság Gyártási folyamatok (Alak és tulajdonságváltoztató módszerek) Mikroszerkezet (Hogyan épül fel az anyag? ) 5
Anyagok - szerkezetek Szerkezeti jellemző Atomi kötések Üres rácshelyek, beékelődött atomok Kristályok (rendezett atomok) Második fázisú részecskék Mérnöki szerkezetek Dimenzió (m) < 10-10 10-10 10-8 -10-1 10-8 -10-4 10-0 -10 2 Anyagok csoportosítása Fémek és ötvözetek Kerámiák és üvegek Polimerek Kompozitok 6
Mérnöki anyagaink relatív fontossága Elektronikai Si, GaAs,Ge, BaTiO 3,Cu, polimerek Al,W Szerkezeti Acélok, Al ötv. műanyagok, fa, beton Repülési Kompozitok, SiO 2, Al ötv. szuperötv. titán ötv. Mágneses Fe,Fe-Si, NiZn, MnZn, Co-Pt,Ta-Cr γ-fe 2 O 3 Optikai SiO2,GaAs Üvegek Al 2 O 3 Anyagok funkció szerinti csoportosítása Orvostechnikai Titán ötv. korrózióálló ac. alakemlékező ötv. Intelligens Alakemlékező ötvözetek, polimer gélek Energia technológiai UO 2, Ni-Cd ZrO 2, LiCoO 2 7
Anyagtulajdonság Mechanikai (terhelés és alakváltozás hatása) Elektromos (elektromos tér hatása) Hőfizikai (hőmérséklet-mező hatása) Mágneses (mágneses tér hatása) Optikai (elektromágneses tér hatása) Károsodási (kémiai reaktivitás hatása) Anyagvizsgálat - 1 Szakítás Keménység Hajlítás F L/2 L/2 x 1 M F τ 8
Anyagvizsgálat - 2 Pásztázó Elektronmikroszkóp Transzmissziós Rideg viselkedés Szívós viselkedés Fénymikroszkóp Különleges alkalmazások Polimerek Elektronikus eszközök anyagai is lehetnek. pl. computer dip switches, nedvesség ellenállás és alacsony vezetőképesség szükséges Félvezető anyagok Integrált áramkörök számítógépek és más elektronikus eszközök számára Kompozit anyagok Helikopter rotor szénszálas, polimermátrixú anyagból. 9
Orvostechnikai alkalmazások Titán és titánötvözetek (hagyományos és nanokristályos anyag) alkalmazása. Szilárdság, szívósság és biokompatibilitás fontossága. Reaktortartály és kapcsolódó berendezések Saválló acél 10
Szuperképlékeny anyagok Közlekedési eszközök 11
Kerékpár 12
Autó Ajtó panel Hűtő borítás Karosszéria elemek Hátsó sárvédő 13