MALZEME BİLİMİ DOÇ. DR. N. SİNAN KÖKSAL



Benzer belgeler
MALZEME BİLİMİ Bölüm 1. Malzeme Bilimi ve Mühendisliğine Giriş Hazırlayan Doç. Dr. Özkan Özdemir

MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ

MALZEMELERİN FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ

Malzeme Bilimi İlk söz. Materyaller. Detaylar. Dersin İçeriği. Web Site -

Atom. Atom elektronlu Na. 29 elektronlu Cu

Prof. Dr. Yusuf ÖZÇATALBAŞ. Malzeme Seçimi/ 1

MALZEMELER ve FİZİKSEL ÖZELLİKLERİ DOÇ. DR. N. SİNAN KÖKSAL

FZM 220. Malzeme Bilimine Giriş

İLERİ YAPI MALZEMELERİ DERS-6 KOMPOZİTLER

YAPI MALZEMESĐ I DERSĐ

2. TEMEL KAVRAMLAR. 2.1 Giriş

Seramik, sert, kırılgan, yüksek ergime derecesine sahip, düşük elektrik ve ısı iletimi ile iyi kimyasal ve ısı kararlılığı olan ve yüksek basma

ÇÖKELME SERTLEŞTİRMESİ (YAŞLANDIRMA) DENEYİ

KAPLAMA TEKNİKLERİ DERS NOTLARI

Alasim Elementlerinin Celigin Yapisina Etkisi

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

2/13/2018 MALZEMELERİN GRUPLANDIRILMASI

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MAKİNE MÜHENDİSLİĞİ

Sinterleme. İstenilen mikroyapı özelliklerine sahip ürün eldesi için yaş ürünler fırında bir ısıl işleme tabi tutulurlar bu prosese sinterleme denir.

METALİK MALZEMELERİN GENEL KARAKTERİSTİKLERİ BAHAR 2010

Oksijen, flor ve neon elementlerinin kullanıldığı alanları araştırınız.

MALZEME BİLGİSİ DERS 2 DR. FATİH AY. fatihay@fatihay.net

Döküm. Prof. Dr. Akgün ALSARAN

MMM291 MALZEME BİLİMİ

PLASTİK VAKUM TEKNOLOJİSİ DERSİ ÇALIŞMA SORULARI. b. Fanlar. c. Şartlandırıcı. d. Alt tabla. a. Rotasyon makinesi. b. Enjeksiyon makinesi

Teknoloji Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği. Polimer Malzemeler. Polietilen (PE)

MMM291 MALZEME BİLİMİ

Teknoloji Fakültesi Metalurji ve Malzeme Mühendisliği. Polimer Malzemeler. Polikarbonat (PC)

Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2007 KLERİ DERS NOTLARI

TAŞIMACILIK ENDÜSTRİSİ İÇİN YAPIŞTIRICI ÇÖZÜMLERİ. Yapıştırmada güvenilir yenilik

KIRILMA MEKANİĞİ Prof.Dr. İrfan AY MALZEME KUSURLARI

MMM 2011 Malzeme Bilgisi

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ

2. KATI CİSİMLERİN İÇ YAPISI

Bu konuda cevap verilecek sorular?

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. giriş Malzeme Bilimi

Üç farklı malzeme türünden imal edilen ve günlük haya6a sıkça karşılaş9ğımız ürünlerden biri, gazlı içecek kaplarıdır. Gazlı içecekler alüminyum

Çalışma Soruları 2: Bölüm 2

MBM 304 Kristal Kimyası 2. Hafta Dr. Sedat ALKOY 1 Kimyasal Bağlar

01 OCAK 2015 ELEKTRİK AKIMI VE LAMBA PARLAKLIĞI SALİH MERT İLİ DENİZLİ ANADOLU LİSESİ 10/A 436

Fizik ve Ölçme. Fizik deneysel gözlemler ve nicel ölçümlere dayanır

Malzeme Bilgisi Prof. Dr. Akgün ALSARAN. Giriş- Atomik Yapı- Atomsal Bağlar Malzeme Bilimi

Dokuz Eylül Üniversitesi İnşaat Mühendisliği Bölümü YAPI MALZEMESİ - I

T.C. YALOVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ. Tüm Ders Kodları Havuzu

Malzeme Bilgisi. Mühendsilik Malzemeleri - RÜ

MAKİNE VE MOTOR DERS NOTLARI 9.HAFTA

ELEKTRO KAZANIM (ELEKTROW NN NG)

Karıştırcılar ve Tikinerler

16. Yoğun Madde Fiziği Ankara Toplantısı, Gazi Üniversitesi, 6 Kasım 2009 ÇAĞRILI KONUŞMALAR

Ferritik Martenzitik Ostenitik Ferritik-Ostenitik (dubleks) Çökeltme sertleşmesi uygulanabilen alaşımlar

6 MADDE VE ÖZELL KLER

BA KENT ÜNİVERSİTESİ. Malzemeler genel olarak 4 ana sınıfa ayrılabilirler: 1. Metaller, 2. Seramikler, 3. Polimerler 4. Kompozitler.

Malzeme Bilimi ve Malzemelerin Sınıflandırılması

İMALATA GİRİŞ VE GENEL BAKIŞ

Kondansatörlerin çalışma prensibi

ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİNDE MALZEME

TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR

ARAŞTIRMA RAPORU. Rapor No: XX.XX.XX. : Prof. Dr. Rıza Gürbüz Tel: e-posta: gurbuz@metu.edu.tr

MALZEMENİN İÇ YAPISI: Katılarda Atomsal Bağ

Saplama ark kaynağı (Stud welding) yöntemi 1920'li yıllardan beri bilinmesine rağmen, özellikle son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır.

MMT209 Çeliklerde Malzeme Bilimi ve Son Gelişmeler 12 Sementasyon çelikleri ve Mikroalaşımlı orta karbonlu çelikler

NİKEL ESASLI SÜPER ALAŞIMLAR - İşlenmiş, Döküm


Şaft: Şaft ve Mafsallar:

ALÇAK GERĐLĐM TESĐSLERĐNDE KULLANILAN HALOJENDEN ARINDIRILMIŞ YANGINA DAYANIKLI KABLOLAR

3201 Debagatte Kullanılan Bitkisel Menşeli Hülasalar Ve Türevleri Debagatte Kullanılan Sentetik Organik, Anorganik Maddeler Müstahzarlar

SICAK İŞ TAKIM ÇELİKLERİ

INSA 283 MALZEME BİLİMİ. Giriş

Prof. Dr. Ahmet TUTAR Organik Kimya Tel No: Oda No: 813

Topoloji değişik ağ teknolojilerinin yapısını ve çalışma şekillerini anlamada başlangıç noktasıdır.

ISININ YAYILMA YOLLARI

Malzeme Bilgisi ve Gemi Yapı Malzemeleri

Daha fazla seçenek için daha iyi motorlar

MALZEME SEÇİMİNİN ÖNEMİ VE MÜHENDİSLİK MALZEMELERİ. Doç.Dr. Salim ŞAHİN

Birçok yeni mühendislik tasarımı tamamen yeni malzeme geliştirilmesine bağlıdır. Örneğin teorisi 17. yy da bilinmesine rağmen türbin ve motorlar

ENERJĠ DAĞITIMI-I. Dersin Kredisi

YAPILARDA DERZLER VE SIZDIRMAZLIK MALZEMELERİ

MasterFlow 920 AN (Eski Adı Masterflow 920 SF)

Park Elektrik Üretim Madencilik Sanayi ve Ticaret A.Ş. Sayfa No: 1

DEĞERLENDİRME NOTU: Mehmet Buğra AHLATCI Mevlana Kalkınma Ajansı, Araştırma Etüt ve Planlama Birimi Uzmanı, Sosyolog

1. Düzensiz yapı : Atom veya moleküllerin rastgele dizilmesi. Argon gibi asal gazlarda görülür.

LDPE/EVOH Harmanlarının Hazırlanması, Karakterizasyonu ve Bazı Özellikleri

Yaşantımızı kolaylaştıran çoğu teknolojinin gelişimi, uygun malzemelerin üretilebilirliği ile yakından ilişkilidir.

ERCİYES ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ SİVİL HAVACILIK ANABİLİM DALI

Massachusetts Teknoloji Enstitüsü-Fizik Bölümü

Yrd.Doç.Dr. Hüseyin YİĞİTER

MALZEME BİLGİSİ. Atomlar Arası Bağlar

MALZEME BİLİMİ. Malzeme Bilimine Giriş

T.C. İZMİR VALİLİĞİ Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. NARSAN PLASTİK SANAYİ VE TİC. LTD. ŞTİ. İnönü Mah. 139 Sok. No:59 Ayrancılar İZMİR

Metal Marketiniz... Paslanmaz Çelik - Alüminyum - Pirinç - Plastik Grubu - Bakır - Di er Muhtelif Metaller.

TÜBİTAK ÜNİVERSİTE ÖĞRENCİLERİ YURT İÇİ / YURT DIŞI ARAŞTIRMA PROJELERİ DESTEKLEME PROGRAMI ILIK SAC ŞEKİLLENDİRME PROSESİ İÇİN

TÜBİTAK-BİDEB LİSE ÖĞRETMENLERİ FİZİK, KİMYA, BİYOLOJİ VE MATEMATİK PROJE DANIŞMANLIĞI EĞİTİMİ ÇALIŞTAYLARI LİSE 1 (ÇALIŞTAY 2011)

MAK 4026 SES ve GÜRÜLTÜ KONTROLÜ. 6. Hafta Oda Akustiği

Üç-fazlı 480 volt AC güç, normalde-açık "L1", "L2" ve "L3" olarak etiketlenmiş vida bağlantı uçları yoluyla kontaktörün tepesinde kontak hale gelir

Taşıyıcı Sistem Elemanları

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

matris: a (Mo) (sünek) woven fibers cross section view fiber: g (Ni 3 Al) (kırılgan)

a good idea... Piri Reis Mh. Nazım Hikmet Blv. No:52 New Residence D:302 Beylikdüzü - Esenyurt / İSTANBUL : : T F E W : :

AFYON KOCATEPE ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ MALZEME BİLİMİ VE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI BAŞKANLIĞI DOKTORA PROGRAMI

Fizik I (Fizik ve Ölçme) - Ders sorumlusu: Yrd.Doç.Dr.Hilmi Ku çu

Transkript:

MALZEME BİLİMİ DOÇ. DR. N. SİNAN KÖKSAL

GİRİŞ Malzeme bilimi, maddenin özellikleri ve kullanım alanları ile mühendisliğin değişik alanlarını içine alan disiplinlerarası bir bilim dalıdır. Malzeme bilimi temel olarak, malzemelerin yapı ve özelliklerini inceler.

Malzeme ne demektir? Genel olarak, ihtiyaç duyulan maddelere malzeme denilmektedir. Teknik anlamda ise, mühendislik uygulamalarında kullanılan katı maddelere malzeme adı verilmektedir.

Malzeme bilimde amaç, malzemeleri iyice tanıyıp, yeni malzemelerin keşfini sağlamak ve uygun prosesler tasarlayarak malzemelerin insanlığın kullanımına sunulmasıdır.

Tarihsel Süreç Malzeme bilimi seramiklerin imalatı ile başlayan uygulamalı bilim ve mühendisliğin en eski şeklidir. Modern malzeme bilimi, metalürji ve maden bilimlerinden türemiştir.

Tarihsel Süreç Dünyada gelişim olarak adlandırılan çağlar aslında malzeme biliminin tarihini gösterir. Taş Devri Bronz (Tunç) Devri Demir Devri Gelişmiş Malzemeler Devri

Tarihsel Süreç Malzeme bilimi alanında yapılan en büyük adım Willard Gibbs in 19.yy da malzemelerin termodinamik özelliklerini göstermesiyle ortaya çıkmıştır. 1960 öncesinde çoğu malzeme bilimi bölümleri metalürji bölümleri olarak isimlendirilmekte idi. 1960 sonrası bu alanda metallerin dışında diğer malzemelerinde inceleme alanına dahil edilmesi ile ayrı isim halinde bölümler açılmaya başlandı.

Malzeme bilimi, Seramiklerin imalatı ile başlayan uygulamalı bilim ve mühendisliğin en eski şeklidir. Modern malzeme bilimi bilimlerinden türemiştir. gerçekte metalürji ve maden Malzeme bilimi alanında yapılan en büyük adım Gibbs in 19.yy da malzemelerin termodinamik özelliklerini göstermesiyle ortaya çıkmıştır

Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Kompozisyon malzemenin kimyasal makyajıdır. Yapı malzeme içerisindeki atomların veya iyonların düzenine verilen tanımdır. Sentezleme doğal olarak oluşan veya kimyasal malzemelerle oluşan prosestir. Proses etme, imal etme, üretmek malzemelerin şekil değiştirerek yararlı bileşenler haline gelmesi veya özelliklerinin değiştirilmesi gibi bir çok değişik yolla tanımlanabilir.

Malzeme bilimi; İşlem, Yapı, Özellik ve Performans olmak üzere dört ana bileşenden oluşur. Bir malzemenin performansı, özelliklerine bağlıdır. Özellikleri ise yapısına göre değişir. Malzemelerin yapısı ve yapıları ise gördükleri işlemleri ile belirlenir.

Özellikler Mekanik özellikler Uygulanan yüke karşı malzemenin verdiği cevap olarak bilinir. Fiziksel özellikler Elektriksel, manyetik, optik, ısıl, elastik ve kimyasal davranışlarını gösterir.

Yapı, İşlem ve Özellikler Özellikler mikroyapıya bağlıdır. Örnek; sertlikmikroyapı ilişkisi Ferrit + Sementit Uygulanan işlemler mikroyapıyı etkiler. G10380 + w/ Perlit Temperlenmemiş Martenzit Temperlenmiş Martenzit 12 Örnek; Çelik için mikroyapı ile soğuma hızı ilişkisi. 1

Optik özellik- yapı ilişkisi Aluminyumoksidin Işığı Geçirme özelliği Malzemenin mikroyapısına bağlı olarak ışığı geçirebilir, geçirmeyebilir veya saydam olabilir. 13 1

Şekil: Otomobil kasasında kullanılan çelik levhalar üzerine malzeme bilimi ve mühendisliği tetrahedronun uygulaması.

Yapı Malzemelerin yapısı birkaç seviyede incelenebilir: Atom-Kristal-Tane-Faz Atomik Düzey- Atom Düzeni-Mikroyapı- Makroyapı

Atom Elektronların çekirdek etrafındaki düzenleri, elektrik, magnetik, ısıl ve optik özelliklerini daha ileri gidildiğinde korozyon dirençleri, atomlararası bağlar göz önüne alındığında ne tür malzeme olduğunu ortaya koyar; metal, seramik, polimer, yarı iletken.

Kristal Bir sonraki seviye atomların düzenlerin uzaydaki halleridir. Metaller, yarıiletkenler, seramikler ve polimerler oldukça düzgün atomik düzenlere sahiptirler. Kristal yapı mekanik özellikleri etkiler. Diğer seramikler ve polimerler düzgün atomik düzene sahip değildirler. Bunlar amorf veya camsı malzemeler olarak adlandırılırlar.

atom altı seviye ; atomların elektronik yapılarının ve atomlararası etkileşimin incelendiği seviyedir. 18 1

atomik seviye ; aynı atomlara sahip malzemelerin farklı dizilmeleri sonucu farklı özelliklere sahip olduğunun incelendiği seviyedir. Örneğin grafit ve elmas, karbonun iki farklı şekilde dizilmesi sonucu oluşur. 19 1

1

mikroskobik yapı, malzemelerin mikroskop altında tane yapıları ve fazlarının incelenebildiği seviyedir. 21

Tane Tane aynı özellikte kristal yapıya sahip bölgeye denir. Tane yapısı metaller, seramikler, yarı iletkenler ve zaman zamanda polimerlerde görülürler. Tanenin yapısı, şekli malzemelerin birçok fiziksel ve mekanik özelliklerinde etkilidirler.

Malzemenin mikroyapısına bağlı olarak ışığı geçirebilir, geçirmeyebilir veya saydam olabilir. Tek Kristal Polikristal

Faz Çoğu malzeme birden fazla faz içerir. Her faz kendine özgü atomik düzene ve özelliklere sahiptir. Bu fazların boyutlarının dağılımlarının kontrolü ile temel malzemenin özellikleri değişebilir. Katı sıvı-gaz ve plazma maddenin dört hali yani fazlarıdır.

Proses etme/üretme Şekil verilmemiş malzemelerden istenen şekilli malzemeleri üretme yöntemleridir. Döküm Kaynak, lehimleme, brazing, yapıştırma Dövme Çekme Ekstrüzyon Haddeleme Eğme/Bükme İşleme

Malzemelerin Sınıflandırılması Metaller ve alaşımlar Seramikler, Camlar, Cam-Seramikler Polimerler (plastikler), termoplastikler ve termosetler. Yarı iletkenler Kompozit malzemeler

http://www.ptable.com/?lang=tr 27 1

Metaller ve alaşımlar Çelik, alüminyum, magnezyum, çinko, dökme demir, titanyum, bakır, nikel vb. Elektrik iletkenlikleri yüksek Isıl iletkenlikleri yüksek Sünek Şekil verilebilir Şok direnci yüksek Yapısal ve yük taşıyıcı alanlarda kullanıma uygundurlar. Saf metaller çok az kullanılmakla birlikte metallerin kombinasyonlarından oluşan alaşımlar değişik özellikleri gelişmiş malzemeler üretmek üzere tercih edilirler.

Alüminyum, bakır, çinko, demir ve nikel gibi saf metaller ile bir metalin diğer elementlerle oluşturduğu çelik (Fe-C), pirinç (Cu-Zn) ve bronz (Cu-Sn) gibi alaşımlar olup, imalat sanayinde en çok kullanılan malzemelerdir. 31

Mühendislik malzemeleri olarak alüminyum alaşımları ve diğer düşük yoğunluklu malzemeler (örneğin; Mg ve Ti) yakıt tüketiminde büyük azalma sağladıkları için taşımacılık sektöründe özel bir önem kazanmışlardır. Bu malzemelerin sahip oldukları önemli avantaj özgül mukavemetlerinin (Mukavemet/yoğunluk) çok yüksek değerlerde olmasıdır.

Şekilde, Alüminyum ve Magnezyumun farklı kristal yapıları ve uygulanan kuvvet karşısında kopma şekilleri gösterilmektedir. 34 1

Seramikler Tuğla, cam, refrakterler ve aşındırıcılar. Düşük elektrik iletkenliği Düşük ısıl iletkenliği Kırılgan Yüksek sıcaklık uygulamalarında yüksek direnç Korozyona dirençli Genelde yalıtkan malzeme olarak kullanılırlar ancak yeni proses teknikleri ile yük taşıyıcı uygulamalarda da kullanılır hale gelmişlerdir. Optik ve elektrik özellikleri geliştirildiğinden entegre devre ve fiber optik uygulamalarda kullanılabilirler.

Seramikler: Genellikle metallerle, metal olmayan elementlerin oluşturduğu bileşiklerdir. Cam, tuğla, beton, porselen gibi malzemeler. 36

Değişik kompleks seramik parçalar. Fanlar, bıçaklar, vb. Bunlar yüksek sıcaklıklarda verimli olarak türbin motorlarının çalışmasını sağlarlar.

Polimerler Temelde karbonun; hidrojen, oksijen, azot gibi metal olmayan elementlerle oluşturduğu büyük moleküllü organik bileşiklerdir. Organik moleküllerden polimerizasyon prosesi ile büyük moleküler yapılar oluşturularak üretilirler. Lastik, plastik, ve yapıştırıcılar. Düşük termal direnç Düşük elektrik iletkenliği Düşük mukavemet Yüksek sıcaklık direnci düşüktür.

Polimerler Termoplastik ve termoset olarak genelde ikiye ayrılırlar; Termoplastik polimerlerde zincirler rijit bağ yapısına sahip değildirler bu yüzden sünek ve şekil verilebilir özellik sergilerler. Termoset polimerlerde moleküler zincirler çok sıkı bağlıdır ve bu yüzden kırılgandırlar.

Polimerler Lastik, plastik, ve yapıştırıcılar. Termoplastik ve termoset olarak ikiye ayrılırlar; Termoplastik polimerlerde zincirler rijit bağ yapısına sahip değildirler bu yüzden sünek ve şekil verilebilir özellik sergilerler. Termoset polimerlerde moleküler zincirler çok sıkı bağlıdır ve bu yüzden kırılgandırlar.

o Düşük termal direnç o Düşük elektrik iletkenliği o Düşük mukavemet o Yüksek sıcaklık direnci düşük 41 1

Yarı iletkenler Elektrik akımını bir değere kadar akmasına izin vermeyen, bu değerden sonra sonsuz küçük direnç gösteren maddelerdir. Yarı iletkenler periyodik cetvelde 3. ve 5. gruba girerler. Bu demektir ki son yörüngelerinde elektron alıcılığı veya vericiliği iletkenden fazla yalıtkandan daha azdır. İletkenler: Pt, Ni, Au, Cu, Al, Fe... Yalıtkan: Ebonit, Cam, Tahta, Su... Yarı iletkenler: Si, Ge, Br, Al, In(indiyum)...

Yarı iletken malzemeden yapılmış bilgişlemci Elektriksel özellikleri kontrol edilebilir Transistör, diyod ve entegre devrelerde kullanılırlar. Kovalent bağa sahiptirler. Elektronlar atomlar tarafından paylaşılmaktadır. 43

Kompozitler en az iki malzemeden üretilirler. Kompozit bir malzeme olan cam elyafdan yapılmış golf sopası 44 Böylece bir malzemeden elde edilemeyen farklı özelliklere sahip olurlar. 1

Kompozit Malzemeler İki veya daha çok malzemeden oluşurlar. Beton, sunta, fiberglas, karbon fiberle güçlendirilmiş polimer Düşük ağırlıklı Mukavemetli Sünek Yüksek sıcaklık direnci yüksek Şok direnci yüksek

Mühendislik malzemeleri olarak alüminyum alaşımları ve diğer düşük yoğunluklu malzemeler (örneğin; Mg ve Ti) yakıt tüketiminde büyük azalma sağladıkları için taşımacılık sektöründe özel bir önem kazanmışlardır. Bu malzemelerin sahip oldukları önemli avantaj özgül mukavemetlerinin (Mukavemet/yoğunluk) çok yüksek değerlerde olmasıdır.

İleri kompozit malzemeler uçak ve uzay sanayisi gibi dayanım, bükülmezlik ve hafiflik özelliklerini gerektiren uygulamalarla ilgilidir. İleri kompozitlerde tipik olarak polimer veya metal matris içinde boron, grafit veya kevlar fiber kullanılır.

Malzeme Seçiminde Özellikler Fiziksel özellikler (boyut, şekil, yoğunluk ) Mekanik özellikler (çekme mukavemeti, süneklik, sertlik, darbe, yorulma, burulma, sürünme direnci ) Kimyasal ve elektrokimyasal özellikler (kimyasal bileşim, çözünürlük, korozyon ) Elektrik ve manyetik özellikler (öz direnç elektrik iletkenliği, manyetiklik ) Isıl özellikler (ısı iletim katsayısı, ergime sıcaklığı, özgül ısı, ısı kapasitesi ) 48 1

Optik özellikler (ışığı yansıtma ve geçirme, renk, ışığı yutma, kırılma indisi) Akustik özellikler (Sesi geçirme, sesi yutma, sesi yansıtma) Teknolojik özellikler (imal edilebilme, kaynak, döküm PŞV, işlenebilme ) Ekonomik özellikler (bulunabilme, maliyet ) 49 1

Uygulama alanları Metaller ve alaşımlar Gri dökme demir Otomobil motor blokları Seramik ve Camlar Camlar SiO2-Na2O-CaO Pencere Camı Polimerler Polietilen Yiyecek paketleme Özellikler Dökülebilir, işlenebilir, titreşim söndürür Optik geçirgen, ısıl yalıtkan Kolayca ince esnek filmlere dönüştürebilir, hava geçirmez

Malzeme Seçimi ve Tasarımı Yoğunluk 51 1

Bir içecek için kullanılan üç farklı malzeme tipi. En üstte alüminyum teneke (metal), ortada cam şişe (seramik) ve en altta plastik şişe (polimer) görülmektedir. 52

Malzemelerin Fonksiyonel Sınıflandırılması Uzay ve uçak Biyomedikal Elektronik Malzemeler Çevre ve Enerji Teknolojisi Manyetik Malzemeler Fotonik veya Optik Malzemeler Akıllı Malzemeler Yapısal Malzemeler 54 1

Yapılarına Göre Malzemelerin Sınıflandırılması Kristal malzemeler: Bir veya daha çok kristalden oluşan malzemedir. Her bir kristalde, atom veya iyonlar uzun mesafeli periyodik bir dizilime sahiptirler. Tek Kristal malzemeler: Bir tek kristalden oluşan malzemedir, tane sınırı yoktur. Polikristal malzemeler: Birçok kristalden oluşan malzemedir. Tek kristalin karşıtıdır, o tek bir kristalden oluşur. Taneler: Polikristal malzemedeki tanelerdir. Tane sınırları: Polikristal malzemede arasındaki amorf yapılı sınırlardır. 56 1 taneler

atom altı seviye ; atomların elektronik yapılarının ve atomlararası etkileşimin 57 incelendiği seviyedir. 1

58 1

atomik seviye ; aynı atomlara sahip malzemelerin farklı dizilmeleri sonucu farklı özelliklere sahip olduğunun incelendiği seviyedir. Örneğin grafit ve elmas, karbonun iki farklı şekilde 59 1 dizilmesi sonucu oluşur.

1

mikroskobik yapı, malzemelerin mikroskop altında tane yapıları ve fazlarının incelenebildiği seviyedir. 61 1

Şekil: Farklı malzemelerin dayanım değerleri 62 1

Değişik malzeme gruplarının özellikleri 63 1

Ortam Şartları ve Diğer Etkiler Parça tasarımı yapılırken, beklenmedik bir hasarla karşılaşmamak için aşağıdaki etkiler göz önünde bulundurulmalıdır: Sıcaklık Korozyon Yorulma Deformasyon Hızı 64 1

Tuzlu su ve gerilme metalde çatlağa sebep olur. crack speed (m/s) Ortam şartlarının yapı ve özelliklere etkisi 10-8 as-is held at 160C for 1hr before testing 10-10 65 Alloy 7178 tested in saturated aqueous NaCl solution at 23C increasing load Isıl işlem: Tuzlu suda belirli bir sıcaklıkta bekleme ile çatlak hızı yavaşlar. 1