İleri Kompozit Malzemeler - Bursa Teknik Üniversitesi

MMM291 MALZEME
BİLİMİ
Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 – 16:00
[email protected], [email protected]
Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi,
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Malzemeler
Metaller
Polimerler
Seramikler
Kompozitler
Seramik Malzemeler
Camlar
Kil ürünler
Refrakterler
Aşındırıcılar
Çimento
İleri
seramikler
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Taş insanoğlu tarafından yoğun olarak kullanılan ve devirlere ismini vermiş bir
seramik malzemedir
Tarih Öncesi Devirler, o dönem insanlarının
kullandıkları araç ve gereçlere göre dönemlere
ayrılmıştır.
Taş
Devrinde
malzeme
insanlar
olarak
taşı
yaptıkları
kullanmıştır.
aletlerde
Maden
Devrinde ise insanlar buldukları madenlerden
yararlanarak o dönemlerde ihtiyaç duydukları
araçları yapmışlardır.
Tarih Öncesi Devirler
Taş Devri
(M.Ö. 600000-M.Ö. 5000)
--- Kaba Taş
--- Yontma Taş
--- Cilalı Taş
Maden Devri
(M.Ö. 5000-M.Ö. 3200)
Tarih öncesi devirlerde doğal hammaddeler
kullanılmış ve o dönemlerde malzemelerin
--- Bakır
--- Tunç
--- Demir
şekillendirilmesi önemli bir yer tutmuştur.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
TAŞ DEVRİ
Flint bıçaklar
Flint bir tür kuvarstır ve taş
devrinde araç ve silah yapımında en
fazla kullanılan malzemedir.
Flint ok uçları
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Seramik ve camlar binlerce yıldır kullanıma sahip, oldukça kararlı ve
uzun ömürlü malzemelerdir. Günümüzde de yaygın bir kullanım alanına
sahiptir. Uzay, havacılık ve elektronik sektörü gibi pek çok kritik
uygulamada bu malzemelerin kullanıldığını görmekteyiz.
Taş en eski ve en kararlı yapı malzemesidir. Piramitlerin yaklaşık 5000
yıllık bir geçmişe sahip olduğu düşünülmektedir.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Malzemelerin Tarihsel Gelişimi
Metaller
Polimer ve
elastomerler
Seramik
ve camlar
Hibrit
malzemeler
Termokimya
ve polimer
kimyasının
gelişmesiyle
birlikte
renkli
bölgelerde
sunulmakta
olan
malzemelerin
geliştirilmesi
mümkün
olmuştur.
Taş, bronz ve
demir
çağlara
ismini
verecek
ölçüde etkili
olmuştur
tarihte.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Seramik kelimesi Yunanca «keramikos» kelimesinden gelmektedir.
Seramik, en basit tarifiyle, “çok yüksek sıcaklıkta pişirilmiş toprak”
demektir. Seramik malzemeler, metal ve metal olmayan elementler
içeren, iyonik ve/veya kovalent bağ ile bağlı, inorganik kristalin
malzemeler olarak da ifade edilebilmektedir.
Seramiğin tarihi, uygarlık tarihi kadar eskidir. İlk seramiğin
Milattan Önce 6000 yılında Anadolu’da üretildiği bilinmektedir.
Çatalhöyük’teki kazılarda elde edilen seramik parçaları, aradan
geçen 8000 yıl boyunca bozulmadan, günümüze ulaşmıştır.
Bugün arkeologlar için, insanlık tarihi ile ilgili bilgilerin en önemli
kaynakları da, seramik buluntularıdır. Binlerce asır bozulmadan
günümüze gelen seramikler üzerindeki yazı, resim ve semboller
sayesinde, geçmiş uygarlıkların yaşam tarzları ve kültürleri
hakkında bilgi edinmek mümkün olmaktadır.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Seramiklerde bağlanma
 Çoğunlukla iyonik bağlanma görülür (örneğin CaF2), bazen ise kovalent bağlanma
görülür (örneğin SiC). İyonik ve kovalent bağ birlikte de görülebilmektedir.
 Elektronegatiflikler arasındaki fark arttıkça % iyonik karakter artar
CaF2
SiC
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Malzemelerin Özellikleri
Kırılma Davranışı
Çok
sünek
Orta
derecede
sünek
Kırılgan
Sünek kırılma tercih edilir
Sünek : Kırılma öncesi uyarı
verir
Kırılgan: Uyarı yok, aniden
kırılır
%RA : % alansal küçülme
% EL : % uzama
% RA veya %EL :
Büyük
Orta
Küçük
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Malzemelerin Özellikleri
Kırılma Davranışı
Yüksek derecede sünek
kırılma davranışı sergileyen
malzemelerde kopma
noktasına kadar süren bir
boyun oluşumu söz konusudur.
Çok
sünek
Orta
derecede
sünek
Kırılgan
Orta derecede sünek kırılma
davranışı sergileyen
malzemelerde kısmi boyun
oluşumu meydana gelir daha
sonra sünek kırılma
gerçekleşir.
Kırılgan malzemelerde plastik
deformasyon meydana
gelmeksizin gevrek kırılma
gerçekleşir. SERAMİKLER
kırılgan malzemelerdir.
% RA / %EL : Büyük
Orta
Küçük
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Malzemelerin Özellikleri
Kırılma Davranışı
(a) Alüminyumda
çanak-koni
kırılması
(b) seramikte gevrek
kırılma
(b)
Metaller sünek kırılma davranışı sergiler.
Seramikler gevrek kırılma davranışı gösterir.
Polimerler hem gevrek hem sünek kırıma davranışı gösterebilir türüne bağlı
olarak.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Seramik Malzemeler
İleri Seramikler
Geleneksel Seramikler
İleri seramiklerin üretiminde
sentetik olarak üretilmiş saf tozlar
ya da doğada bulunan ancak
doğadan alındıktan sonra
uygulanan bazı özel işlemler
sonucunda safsızlığı yüksek hale
Geleneksel seramiklerin üretiminde
doğal hammaddeler kullanılır.
Bunlar kullanım öncesinde bazı ön
işlemlerden geçirilip safsızlık oranı
düşürülebilmektedir, uygulama
alanına bağlı olarak.
getirilen seramik tozlar
kullanılmaktadır.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Seramikler
Uygulama alanına bağlı olarak seramik malzemelerin sınıflandırılması
Seramik Malzemeler
İleri Seramikler
Geleneksel Seramikler
Sağlık gereçleri
Yapısal Seramikler
Fonksiyonel Seramikler
Biyoseramikler
Elektronik altlıklar
Otomotiv sektöründe
Dielektrik, piezoelektrik
kullanılan seramikler
seramikler
Nükleer seramikler
Magnetik seramikler
Refrakterler
Optik seramikler
Karolar (yer, duvar, vb)
Aşınmaya karşı dirençli
seramikler (triboloji)
İletken seramikler
(lavabo, klozet, vb.)
Çimento
Aşındırıcılar
Yapısal kil ürünler (tuğla,
kiremit, vb.)
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Geleneksel Seramikler
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Geleneksel Seramikler
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Geleneksel Seramikler
Kil borular diğer malzemelere
oranla daha uzun ömürlü
olmaktadır.
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Geleneksel Seramikler
İzolasyon tuğlaları
Refrakter tuğlalar
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Geleneksel Seramikler
Klasik cam ürünler de geleneksel
seramikler grubunda yer almaktadır
http://www.wolfard.com
Classic Wolfard Oil Lamp
Heat resistant glassware
(microwave safe)
Tempered Glass
Cutting Board
Heat resistant
glass lid
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Geleneksel Seramikler
Klasik cam ürünler de geleneksel
seramikler grubunda yer almaktadır
Temperlenmiş cam
masa
http://www.ifjk.org
www.aarticommercial.com/pro
ducts.php
www.tripadvisor.com
Laminated
Windscreen Glass
Glass sink cabinets in the bathroom
http://freshome.com
Isıya dayanıklı cam
ürünler
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Klasik cam ürünler de geleneksel
seramikler grubunda yer almaktadır
Geleneksel Seramikler
www.whitersstreetglass.com.au
Glass splashbacks
www.toxel.com
Glass Bathtub
http://freshome.com
Superdurable tempered glass
http://www.wickedreport.com
Hirom Glass Violin is a product of
Hario Glass Co. Ltd., Japan. And
also, The world’s first hand made
glass violin.
http://worlds-interior-design.blogspot.com
Wall-to-wall glass windows
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Seramik filtre
Seramik bıçak
Köpük seramik ergiyik metal filtreleri
Seramik izolasyon malzemeleri
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Ceramic fittings
Ceramic Fiber Products
Ceramics are used in various textile
machines as guide parts, thread
processing nozzles, oiling nozzles,
rollers and twister parts.
Cutting and wear-resistant parts
Ceramic
faucet
valves
with
superior wear resistance and
sealing performance.
Alumina Ceramic Pipe Lining
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
http://aluminatechnologies.com/products.php
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Ball Heads
Cup Inserts. For inserting
into the acetabular cup
Knee Joint Components.
Improved quality of life,
reduce wear and minimize
the risk of allergies.
Ceramic seal rings, axial bearings and radial bearings ensure highly reliable operation and long
service life wherever fluids are pumped or gas is compressed.
High
temperature
wear
resistance industrial zirconia
advanced ceramic insulator
products
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Sheer Veneers
ZrO2-metal free
restorations
Biocompatible ceramic parts
for drug-delivery systems.
With its extensive material range and continuously growing production
expertise in the field of ceramic components for textile processing,
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Bearing Rollers made from Silicon Nitride
Ceramic gas nozzles made of silicon nitride
In engine design or exhaust systems, in liquid or
gas circuits – automotive industry demands on
seal rings, bearings and sealing technology are
especially high. Technical ceramics ensure wear
resistance, temperature resistance and stability in
these aggressive environments.
Ceramic rollers
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Inserts from CeramTec's latest generation of
ceramic cutting materials. Designed specifically
for high-performance machining of cast iron
materials.
CBN indexable inserts (polycrystalline cubic boron nitride)
for efficient machining of cast iron materials and sintered
steels for turning, milling, boring and grooving.
The proven performance standard for
efficient machining with indexable inserts
made of ceramic cutting materials.
Whether filtration, galvanization, water heating or soil analysis;
fields of application such as the chemicals industry, laboratories,
electronics and electrical engineering, environmental technology or
foundry technology
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
İleri Seramikler
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
SORULAR
Asst. Prof. Dr. Ayşe KALEMTAŞ