Metalurji Mühendisliğine Giriş. Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

Transkript

1 Metalurji Mühendisliğine Giriş Yrd. Doç. Dr. Rıdvan YAMANOĞLU

2 Esasını makromoleküllü organik maddelerin oluşturduğu yapay veya doğal maddelerin kimyasal yoldan dönüştürülmesiyle elde edilirler. Organik madde: Karbonun istisnaları dışındaki (CO,CO 2, metal karbonatlar, karbürler) bütün bileşiklerine denir. Başlıca özellikleri, Isıya dayanıklı değildirler Yanıdıcıdırlar Molekül yapılıdırlar

3 Geleneksel Seramikler Makromolekülün omurgasını oluşturan atomlar (siyah), makromoleküller arasındaki kovalent bağlar (sarı) ve omurgaya bağlı atomlar (mavi, H, C, Cl, F) gösterilmiştir.

4 Geleneksel Seramikler Polimer in kelime anlamı çok parçalı demektir. Polimerle çok sayıda aynı veya farklı atomik grupların kimyasal bağlarla az veya çok düzenli bir biçimde bağlanarak oluşturduğu uzun zincirli yüksek molekül ağırlıklı bileşiklerdir.

5 Geleneksel Seramikler Plastikler doğada hazır olarak bulunmaz. Plastikler ya tamamen sentetik olarak petrolden, doğal gazdan, taş kömüründen, kireç, su, azot, kum vs. gibi maddelerin de yardımıyla veya Selüloz, süt (yumurta akı maddeleri), doğal kauçuk ve ağaç reçinelerinin kimyasal işlemlerden geçirilip bunların yeni bileşiklerinin yapılmasıyla elde edilirler.

6 Çeşitli plastiklerin kısa gösterimleri ve açılımları ABS Geleneksel Seramikler EP MC PA PAN PE PET PP PS PUR PVC PC PTFE SI Akrilnitril/Butadien/Stiren Epoksit reçinesi Metil selüloz Poliamid Poliakrilnitril Polietilen Polietilen tereftalat Polipropilen Polistiren Poliüretan Polivnil Klorür Polikarbonat Politetraflor etilen (teflon) Silikon

7 Geleneksel Seramikler Cam, karbon gibi malzemeler ile kuvvetlendirilen plastik malzemeler daha yüksek mekanik ve fiziksel özelliklere sahip olurlar.

8 Geleneksel Seramikler Tamamen sentetik olanlar: bu plastiklerin monomerleri petrolden, doğal gazdan, taş kömüründen, kireç, su, azot vs. Gibi maddelerden sentez yoluyla kazanılır.

9 Geleneksel Seramikler Doğal maddelerin dönüştürülmesiyle elde edilenler: ham maddeleri selüloz, süt (yumurta akı maddeleri), doğal kauçuk ve ağaç reçineleri gibi büyük moleküllü doğal organik maddelerin kimyasal işlemlerden geçirilmesiyle elde edilirler.

10 Geleneksel Seramikler Doğal maddelerin dönüştürülmesiyle elde edilenler: ham maddeleri selüloz, süt (yumurta akı maddeleri), doğal kauçuk ve ağaç reçineleri gibi büyük moleküllü doğal organik maddelerin kimyasal işlemlerden geçirilmesiyle elde edilirler.

11 Geleneksel Seramikler 1. Polimerizatlar (Polimerizasyon ile) 2. Poliadüktler ((Poliadisyon ile) 3. Polikondenzantlar (Polikondenzasyon ile) Polimerizasyon: Aynı cins veya benzer monomerlerin yan yana birleşerek zincir şeklinde makromoleküller yapmalarıdır. Kimyasal süreçte açığa hiçbir yan ürün çıkmaz. Polikondenzasyon: Farklı cins monomerlerin makromolekül oluşturacak şekilde birleşmesidir. Birleşim sonunda bir yan ürün çıkar (plastik hammaddesiyle ilgisi olmayan bu yan ürün su, hidroklorik asit, karbondioksit ve amonyak olabilir). Poliadisyon: Farklı cins monomerlerin makromolekül oluşturacak şekilde birleşmesidir. Reaksiyon esnasında bir H atomu monomeri oluşturan moleküllerden birinden diğerine yer değiştirir. Bileşim sonunda bir yan ürün ortaya çıkmaz.

12 Geleneksel Seramikler

13 Geleneksel Seramikler Termoplastlar: Makromolekülleri arasında ağlaşma yoktur. Isıtılarak tekrar tekrar plastik şekillendirilebilirler. Her ısıtıldıklarında makro molekül yapıları biraz zayıflar. Kaynak edilebilir, eritilebilir ve su emerler. Termosetler: Makromolekülleri birbirleriyle dar biçimde ağlaşmıştır. Yani makromoleküller arasında kovalent bağlar vardır. Normal olarak kalıcı bir şekil verilmeleri mümkün değildir. Camlaşma sıcaklığının üstünde tamamen elastiktirler. Elastomerler: Makromolekülleri birbirleriyle geniş biçimde ağlaşmıştır. Camlaşma sıcaklığının altında sert/elastiklerdir. Kullanım sıcaklıkları camlaşma sıcaklığının üzerinde olmalıdır. Ergimezler, çözünmezler, sıvı emerler. Fluidoplastlar: normal ortam sıcaklıklarında yer çekimi kuvveti ile akabilen, çoğunlukla macunumsu uzayarak akan, yapışkanımsı olan çözücülerle kolay çözünen plastiklerdir.

14 Plastiklerin Özellikleri 1. Düşük yoğunluk (0,9 1,4 g/cm3). 2. Organik büyük moleküllü malzemelerdir. 3. Makromoleküller içindeki atomlar arasında kovalent bağ bulunur. 4. İnorganik çözeltilere karşı yüksek kimyasal dayanım. 5. Elektriği, ısıyı ve sesi yalıtma kabiliyeti iyidir. 6. katkı maddeleri ile özellikler etkilenir. 7. Kompozit oluşturmaya diğer malzemelere nazaran daha yatkın. 8. Sıcaklığa karşı düşük dayanım değerlerine sahip. 9. Isıl genleşme katsayıları metallere oranla daha yüksektir.

15 Özellikler Birimi Değerler Malzeme ÇEKME DAYANIMI N/mm Çelikler Gerilmiş PA ve Pet lifleri Cam elyaf takviyeli UP ve EP Demir Al ve diğer hafif metaller Camlar Ağaç malzemeler Termosetler (güçlendirilmiş) 2-70 Termoplastlar (güçlendirillmiş)

16 Özellikler Birimi Değerler Malzeme KOPMA UZAMASI % Elastomerler Termoplastlar 0,8-3 Termosetler 0,7-1,5 Ağaç malzemeler 0,1-0,7 Doğal taşlar (mermeler) 0,07 0,2 Dökme demirler 0,15 Camlar 0,05 Tam sertleştirilmiş çelik

17 Özellikler Birimi Değerler Malzeme BASMA DAYANIMI N/mm Camlar Dökme demirler Çelikler Termosetler Termoplastlar Aluminyum Ağaç malzemeler 0,01-8 Elastomler, köpürtülmüş plastikler

18 Polietilen PE 1. Tel ve kablo izolasyonları 2. Telefon ve yüksek gerilim kablolarının izolasyonu 3. Çuval ve poşetler 4. Şişeler 5. Ev ve tarla seralarının örtüleri 6. Akü kutuları 7. Akaryakıt depoları 8. Kapaklar 9. Bağlantı körükleri 10. İçme suyu ve pis su boruları 11. Kalorifer boruları 12. Kovalar 13. Contalar 14. Protezler 15. Tıbbi araçlar Dış yüzey PE iç yüzey polieüretan

19 Polipropilen PP

20 Polivinilklorür PVC