MMM 2011 Malzeme Bilgisi

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "MMM 2011 Malzeme Bilgisi"

Meryem Uçar
9 yıl önce
İzleme sayısı:

1 MMM 2011 Malzeme Bilgisi Yrd. Doç. Dr. Işıl BİRLİK Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü Materials Science and Engineering: An Introduction W.D. Callister, Jr., John Wiley and Sons, Inc. 1

2 Dersin amacı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinde temel konuları tanıtmak Neler öğreneceksiniz: Malzeme yapısı, özellikleri, prosesleri Malzeme yapısı özellikleri nasıl etkiler Malzemeye uygulanan işlemler yapıyı nasıl değiştirir Dersin faydası: Malzemelerin uygun şekilde kullanımı, Malzeme seçimi Yeni ürünlerin geliştirilmesinde size yardımcı olacaktır. Malzemeler ve mühendislik Malzeme türleri Yapı-özellik-Proses ilişkileri Malzeme seçimi Malzemeler arası rekabet Malzeme kullanımında yeni gelişmeler 2

3 MALZEME NEDiR? Malzemeler üretim ve imal işlerinde kullanılan kendilerinden birşeyler oluşturulan veya yapılan fiziksel maddelerdir. Uygarlığın başlangıcından beri malzemeler enerji ile birlikte insanın yaşam standardını yükseltmek için kullanılmıştır. Ham malzemeler; malzemenin toplandıktan sonraki halidir. işlenmemiştir. Örnek:kütük İşlenmiş malzemeler; malzemenin son şekle getirilebilecek halidir. Ham malzemenin işlenmiş i halidir. Örnek: tahta İşlenmiş malzemeler ustalar tarafından veya makineler tarafından ürüne dönüştürülür. Ürün malzemenin tüketilmeye veya kullanılmaya hazır halidir. Örnek: masa 3

4 Malzemeler ve Mühendislik Her bir uygulama için uygun malzemenin seçilebilmesi, ve bunun işlenmesinde en uygun yöntemin (Processing) belirlenebilmesi için, Mühendislerin malzemelerin iç yapısı (structure) ve özellikleri (properties) hakkında bilgi sahibi olmalarını gerektirir. Araştırma ve geliştirme mühendisleri, yeni malzemeler geliştirmek veya mevcut olanları iyileştirme için çalışmalar yapmaktadır. 4

5 Yapı (structure): malzemenin iç bileşenlerinin düzeni ile ilgilidir. Subatomik Atomik Mikroskobik Makroskobik Özellik (property): Dışarıdan gelen uyarıya cevabın tipi ve büyüklüğü cinsinden malzemenin karakteristik değeri. Yapı (structure) Özellik (property) İşlem (Processing) Performans (Performance) 5

6 Optik Özellikleri: Saydam Yarı saydam Opak Al 2 O 3 Üretim yöntemleri Farklı iç yapıları Farklı optik özellik Farklı performans 6

7 Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Malzeme Bilimi, malzemelerin iç yapıları, özellikleri ve işlenmeleri (proses) hakkında temel bilgileri araştıran bir bilim dalıdır. Malzeme Mühendisliği, malzeme bilimi vasıtası ile elde edilen bilginin malzemelerin çalışmaları kapsamaktadır. ürünlere dönüştürülmesi amacı ile yapılan uygulamalı 7

8 Malzemeleri öğrenmek neden önemlidir? Mühendisler tasarıma uygun malzemeleri seçer. Örnek: Yüksek sıcaklığa dayanımlı malzemeler Uzay aracı uzaydaki koşullara dayanabilmelidir. Yüksek hız, düşük sıcaklık, mukavemetli ve hafif malzemeler. Bazı uygulamalar için özelliklerin değiştirilmesi gerekebilir. Örnek : Özellikleri değiştirmek için ısıl işlem uygulanır. 8

9 Malzeme Seçim Süreci 1. Uygulama --- Özellikler Uygulamaya uygun gerekli özellikler tespit edilir. Özellikler: mekanik, termal, optik, manyetik, elektrik ve korozyon 2. Özellikler --- Malzeme(ler) Özellikleri veren malzeme belirlenir. Malzeme: Bileşim, yapı 3. Malzeme --- Proses Gerekli olan proses veya süreç belirlenir. Proseslere örnek: Döküm, sinterleme, şekillendirme, tavlama, birleştirme, kaynak 9

10 Malzemelerin Sınıflandırılması Metalik Malzemeler Bir veya daha fazla metalik elementten oluşur. Metallik element, metalik olmayan elementi (C, N gibi) bünyesinde barındırabilir. İnorganik olup atomları düzenli bir şekilde yer aldığı kristal yapıya sahiptir. İyi elektrik ve ısıl iletkenliğe sahiptir. Oda sıcaklığında dayanıklı ve sünek malzemelerdir. 10

11 Malzemelerin Sınıflandırılması Seramik Malzemeler Birbirine kimyasal olarak bağlı metalik ve metal olmayan elementlerden oluşan, inorganik malzemelerdir. Kristal veya kristal olmayan yapıda veya bunların karışımı olabilir. Mekanik olarak kırılgan (gevrek) malzemelerdir. Yüksek sertlik, yüksek sıcaklık dayanımı, yüksek aşınma direncine sahip malzemelerdir. Termal olarak yalıtkan malzemelerdir. Yüksek sıcaklık sıvı metal ve ısıl işlem fırınlarında astar olarak kullanılır. Yapısal seramikler ve ileri teknolojik seramikler olarak sınıflandırılabilirler. (kesici takım uçları, biyoseramikler, sensörler, katalitik, elektronik seramikler) 11

12 Malzemelerin Sınıflandırılması Polimerik (Plastik) Malzemeler Organik (karbon içeren) uzun molekül zincirlerine ve ağına sahip çoğu kristal olmayan malzemelerdir. Elektriksel olarak yalıtkan malzemelerdir. Mukavemet ve süneklilik büyük değişiklikler göstermektedir. Çoğunlukla düşük yoğunluğa, düşük bozunma sıcaklığına sahiptirler. Örnekler:- Polivinil Klorür (PVC), Polyester. Uygulamalar :- Beyaz eşya,dvd,kumaşlar 12

13 Malzemelerin Sınıflandırılması Kompozit (Karma) Malzemeler İki veya daha fazla malzemenin karışımı ile oluşur. Dolgu ve güçlendirme malzemeleri ile bağlayıcıdan meydana gelir. Üç tip kompozit malzeme: o Lifli (Fiber): Fiberler, ana faz (matris) içinde lifler. o Parçacıklı (Particle): Ana faz içinde parçacıklar o Tabakalı (Plate): Ana faz içinde plakalar Ana faz (matris): metal, seramik, polimer. Örnekler : Cam lif ; Epoksi veya polyester matris içinde güçlendirici malzemedir Cam lif veya parçacıklar ; oksit ve oksit olmayan yapısal seramik matris içinde güçlendirici malzemelerdir, Beton ; çakıl taşları ve çelik çubuklar ile güçlendirilen çimento ve kum 13

Benzer belgeler

Malzeme Bilimi I (00202)

Malzeme Bilimi I (00202) Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü 1 Dersin amacı: Malzeme Bilimi ve Mühendisliğinde temel konuları tanıtmak Neler öğreneceksiniz: Malzeme yapısı Malzeme yapısı, özellikleri