TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN"

Nazar Mehmed
8 yıl önce
İzleme sayısı:

1 TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ 2

2 Malzeme İnsanların ihtiyaçlarını karşılayan her şeye MALZEME denir. Teknik anlamda malzemenin tanımı ise Üretim yapmak için kullanılan taşınabilir her türlü araç ve gerece MALZEME denir. Malzemeler genel anlamda iki çeşide ayrılırlar Şekil değiştirmeyen ( Katı ) Şekil değiştiren ( Sıvı Gaz ) 2

taşınabilir her türlü araç ve gerece MALZEME denir.

3 ġekil değiģtirmeyen ( Katı ) malzemeler Metal malzemeler Demir esaslı metaller İçerisinde ağırlıklı olarak demir bulunan malzemelere denir. Tabiatta bol bulunduğundan dolayı ucuzdur. Kimyasal simgesi Fe dir.atom numarası 26,Atom ağırlığı da 56 dır. Ergime sıcaklığı C dir. Özgül kütlesi 7.86 gr/cm 3 tür. Rengi gri dir. Doğa da bulunan malzemelerin %70 i Demir esaslıdır. Demirin farklı sıcaklıklarda düzenli atomik bağ değişimine sahiptir. Yani Allotropik özellik göstermektedir. Demir C in altında iken manyetik özellik taşımaktadır. 3

Ergime sıcaklığı 1538 0 C dir. Özgül kütlesi 7.86 gr/cm 3 tür. Rengi gri dir. Doğa da bulunan malzemelerin %70 i Demir esaslıdır.

4 ġekil değiģtirmeyen ( Katı ) malzemeler Demir dıģı metaller Altın, gümüş, bronz, prinç, alüminyum v.b. gibi Metal olmayan malzemeler Seramikler Plastikler Kompozitler Malzeme (Metal)seçiminde dikkat edilecek kriterler Yoğunluk Rengi Ergime sıcaklığı Çekme gerilmesi Atom numarası Elastiklik modülü Atom ağırlığı Sertliği 4

gibi Metal olmayan malzemeler Seramikler Plastikler Kompozitler Malzeme

5 BĠR GAZ KARIġIMI OLAN HAVA Hava, yer yüzünü saran atmosfer tabakasını oluşturan renksiz, kokusuz ve tatsız homojen bir gaz karışımıdır. Yer yüzüne yakın yerlerde hava; O 2, N 2, CO 2, Ar ve az miktarda diğer gazların karışımıdır. Sabit bir bileşeni olup, 1 litre kuru hava normal şartlarda 29 gramdır. Yer yüzüne yakın yerlerde havanın öz kütlesi artarken yer yüzünden uzaklaştıkça azalır. Havada bulunan oksijenin önemini nefes alan canlılar için belirtmeye gerek bile yoktur. Oksijen aynı zamanda yanma olayı için gerekli bir gazdır. Oksijenin bulunma oranı ve mevcut miktarı son derece ayarlı ve kararlı bir değerdir. Güneş sistemindeki gezegenlerde oksijenin hayat için gerekli olan miktarı yalnız dünyamızda mevcuttur. Diğer gezegenlerde oksijen hemen hemen yok denecek kadar azdır. Bunun yerine kalın koyu bir karbondioksit ile zehirli bir gaz olan metan bulunur. 5

Yer yüzüne yakın yerlerde havanın öz kütlesi artarken yer yüzünden uzaklaştıkça azalır. Havada bulunan oksijenin önemini nefes alan canlılar için belirtmeye gerek bile yoktur.

6 BĠR GAZ KARIġIMI OLAN HAVA Havadaki karbondioksiti bitkiler alır, kendileri için kullanışlı hâle getirdikten sonra havaya oksijen olarak iade eder. Duman ve diğer gazların havaya devamlı karışması sonucu, karbon monoksit, hidrojen sülfür, kükürt dioksit, ve amonyak gibi gazlar havada eser miktarda bulunur. Fabrika bacalarından ve kükürtlü yakacakların yakılmasından açığa çıkan bu gazlar hava kirliliğine sebep olurlar. Havada değişen oranlarda su buharı daima bulunur. Toz parçacıkları, bakteriler ve bitkilerden uçuşan sporlar her zaman havada mevcuttur. Ozon ise az miktarda şimşek çakmaları sırasında oluşur. Atmosferin üst kısımlarında güneş ışınları ile havadaki oksijen arasında gerçekleşen tepkime ile oksijen ozona dönüşür. Bu tepkimeler kilometre yukarılarda olur. Bu bölgede bir ozon tabakası vardır. Ozon tabakası yaşam için zararlı olan mor ötesi ışınları soğurur ve bize kadar gelmelerini büyük ölçüde önler. Atmosferin daha alt taraflarında ise su buharı ile karbondioksit güneşin kızıl ötesi ışınlarını absorbe eder. Böylece güneşten gelen mor ötesi ve kızıl ötesi ışınlar tutulmuş olur. Atmosferi geçerek gelen ışınlar da canlı için uygun olan ışınlardır. 6

Fabrika bacalarından ve kükürtlü yakacakların yakılmasından açığa çıkan bu gazlar hava kirliliğine sebep olurlar. Havada değişen oranlarda su buharı daima bulunur.

7 BĠR GAZ KARIġIMI OLAN HAVA Yer yüzüne yakın yerlerde nemsiz havada bulunan gazların yüzdeleri. (Tüm atmosfer yaklaşık 8 km kalınlıkta ve sabit öz kütlede düşünülmüştür.) 7

8 YANMA Kimyasal olay, maddenin molekül yapısında meydana gelen değişmelerdir. Bu değişiklik olurken moleküller arası ve moleküllerdeki atomları bir arada tutan bağlar kopar ve yeni düzenleme ile yeni bir takım bağlar oluşur. Bu farklı özellikte yeni maddelerin oluşması demektir. Örnek olarak, Hidrojen ve oksijen moleküllerinin reaksiyonundan su oluşur. Bu bir kimyasal olaydır. Havai fişeklerin patlaması bir kimyasal olaydır. Fosforun yanması bir kimyasal olaydır Yanmanın gerçekleşebilmesi için üç ana unsur vardır. 8

takım bağlar oluşur. Bu farklı özellikte yeni maddelerin oluşması demektir.

9 YANMA Bazı element ve bileşiklerin oksitlenmesinden daha büyük moleküllü bileşikler oluşur. Bu olay bir yanma olayıdır. Bu reaksiyonlar da sentez reaksiyonlarıdır. Metallerin oksijenle reaksiyona (oksidasyon) girerek oksit bileşikleri meydana getirmeleri de bir sentez reaksiyonudur. Metal ve ametallerin O2 ile reaksiyonundan oksit bileşikleri meydana gelir. Çoğu zaman reaksiyonda bir miktar enerji açığa çıkar. Örnek olarak; 9

Metallerin oksijenle reaksiyona (oksidasyon) girerek oksit bileşikleri meydana getirmeleri de bir sentez

10 YANMA Burada, reaksiyon şartlarının gerçekleşmesi durumunda, bakır atomları ile oksijen atomları reaksiyona girer. Neticesinde ise kuprit adı verilen bakır oksit oluşur. Başlangıçta 2 mol-gram bakır atomları (2x64 gram-mol=128 gram Cu) var iken reaksiyon sonrası bir mol-gram kuprit (2x64+16 gram-mol=144 gram Cu2O) oluşmuş olur. Yani belirli bir miktar saf metali ısıtarak oksidasyona uğrattığımızda elde edilen metal oksitin kütlesi, saf metalin kütlesinden her zaman için daha fazladır. Kuprit de bakır gibi kübik sistemde kristalleşir. Oksijen atomları kübik kafes yapısı içerisinde bakır atomlarının yerini alarak homojen bir dağılım sergiler ve böylece kuprit oluşmuş olur. 10

Yani belirli bir miktar saf metali ısıtarak oksidasyona uğrattığımızda elde edilen metal oksitin kütlesi, saf metalin kütlesinden her zaman için daha fazladır.

11 YANMA VE OKSĠJEN 11

12 KOROZYON MALZEME ÖZELLİKLERİ İçinde bulundukları ortamın etkisi ile metalik malzemelerin fiziksel, kimyasal, elektriksel ve diğer özelliklerinde istenmeyen değişikliğe uğramasına korozyon denir. Korozyon, metal ile ortamın arasında meydana gelir. Metallerin ortam ile temas etmedikleri yerlerde korozyonda yoktur. Oksitlenme de bir korozyon çeşididir. Metal yüzeyindeki atomların; Şeklinde etkileşimi ile meydana gelir. 12

Korozyon, metal ile ortamın arasında meydana gelir.

13 KOROZYON MALZEME ÖZELLİKLERİ Demirin su ile etkileşimi sonucu korozyona uğraması 13

14 KOROZYON Korozyon sebebi ile metalik malzemelerin zarara uğramasını kaldırmak ve azaltmak için çeşitli tedbirler alınabilir. Bunlar metallerin yüzey özelliklerinin değiştirildiği çok çeşitli işlemlerdir. Bu işlemlerle metallerin yüzey özellikleri aşılama, alaşımlama, kaplama, boyama, katodik koruma gibi yöntemlerle korozyondan korunmaya çalışılır. Metal yüzeyini korozyondan korumak için; Metal kaplamalar ( Çinko, Kalay, Nikel, Krom, Antimon, Alüminyum vb. metallerle kaplama) Seramik kaplamalar (Emayeleme, oksitli, karbürlü, vb. seramiklerle yüzeyi kaplama) Plastik kaplamalar ( Polimerlerle metallerin yüzeyinin kaplanması) Yüzey değiştirme (Difüzyon, katodik Koruma vb.) Boyama ( metal yüzeylerinin havanın oksijeni ile temasını kesmek ) gibi çeşitli yöntemler uygulanabilir. 14

Bu işlemlerle metallerin yüzey özellikleri aşılama, alaşımlama, kaplama, boyama, katodik koruma gibi yöntemlerle korozyondan korunmaya çalışılır.

15 KOROZYON Metal kaplama yöntemleri 15

16 MALZEME KĠMYASAL SĠMGESĠ ÖZKÜTLESĠ ( Kg/m 3 ) SERTLĠK ( RC ) ATOM NUMARASI ATOM AĞIRLIĞI ERGĠME SICAKLIĞI ( 0 C ) RENGĠ ÖDEV 1 Yoğunluklarına göre güncel olarak kullanılan 10 tane metal malzemenin özelliklerini araştırınız? 16

) RENGĠ ÖDEV 1 Yoğunluklarına göre güncel olarak

17 ÖDEV 2 Kitabınızda 58. sayfadaki ( Bölüm 2 ) değerlendirme soruları 1. Teknik elemanların üretim yapmak için kullandıkları taşınabilen her türlü araç gerece ne denir? a) Metal b) araç c) malzeme d) gereç e) alet 2. Metal olmayan elementlerden oluşan kovalent bağlı malzemelere ne denir? a) metal b) seramik c) malzeme d) kompozit e) polimer 3) Saf demir, farklı sıcaklıklarda farklı kristal yapıya sahip olarak nasıl bir özellik gösterir? a) metal b) allotropik c) ortotropik d) izotropik e) anizotropik 4) Saf demirde manyetikliğin kaybolduğu 768 oc ye ne noktası denir? a) Tery b) Cery c) Lusy d) Curie e) Many 5) Bir demir-karbon alaşımı olan çelik içerisinde ne kadar karbon bulunur? a) %2 den az b) %3 c) %6.67 d) %4.3 e) %5 6) Yoğunluğu 2.70 g/cm3 olup, bu değeri çeliğin yoğunluğunun yaklaşık üçte biri kadar olan demir dışı metal hangisidir? a) krom b) kalay c) bakır d) magnezyum e) alüminyum 7) Endüstride teneke kutuların kaplanmasında yaygın olarak kullanılan yumuşak, oldukça düşük ergime sıcaklığına sahip, kullanımında zehirli etkisi olmayan metal hangisidir? a) nikel b) kurşun c) kalay d) krom e) alüminyum 8) Yanabilen maddelerin hava oksijeni ile tepkimeye girip yeni madde ya da maddeler oluşturması olayına ne denir? a) hava b) endoterm c) egzoterm d) yanma e) liçleme 9) Çevrenin kimyasal ve elektrokimyasal etkilerinden dolayı oluşan hasara ne ad verilir? a) korozyon b) aşınma c) hasar d) sürtünme e) aşınma 10) Aşağıdakilerden hangisi korozyonu önleme yöntemlerinden biri değildir? a) ısıl işlem b) uygun tasarım c) katodik koruma d) inhibitör kullanımı e) sertleştirme Cevap Anahtarı 1. c; 2. e; 3. b; 4. d; 5. a; 6. e; 7. c; 8. d; 9. a; 10. e. 17

a) metal b) seramik c) malzeme d) kompozit e) polimer 3) Saf demir, farklı sıcaklıklarda farklı kristal yapıya sahip olarak nasıl bir özellik gösterir?

Benzer belgeler

Bu konuda cevap verilecek sorular?

MANYETİK ALAN Bu konuda cevap verilecek sorular? 1. Manyetik alan nedir? 2. Maddeler manyetik özelliklerine göre nasıl sınıflandırılır? 3. Manyetik alanın varlığı nasıl anlaşılır? 4. Mıknatısın manyetik