Číslo a název klíčové aktivity: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT

Transkript

1 Zlepšení podmínek pro vzdělávání na středních školách Operačního programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Název a adresa školy: Integrovaná střední škola Cheb, Obrněné brigády 6, Cheb Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Číslo a název klíčové aktivity: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Číslo DUM: VY_32_INOVACE_08Hal_16 Název DŮM: 16_Sklo a keramika Jméno autora: Mgr. Dagmar Halová Ročník: 1. Předmět: Chemie Vzdělávací obor: pro obory zakončené maturitní zkouškou Klíčová slova: sklo, keramika Anotace: Žáci se dozvídají informace o chemických pojmech sklo, keramika. Druh učebního materiálu: Prezentace Očekávaný výstup: Žáci objasní pojmy sklo a keramika. Metodika učebního materiálu: Stiskni klávesu F5

2 Sklo Sklo bylo objeveno kolem roku 3000 př. n. l. v Egyptě, byla to jen glazura na keramiku fajáns, která měla podobné složení jako sklo. Zpočátku bylo velmi nečisté a bylo používáno na výrobu ozdob, šperků,amuletů a malých nádobek na vonné oleje. Obsahovalo oxid křemičitý, vápník a sodu, jednalo se tedy o sodno-vápenaté sklo. amulet fajáns

3 Sklo Jedna z nejobvyklejších charakteristik obyčejného skla je, že je transparentní (průhledné). Sklo vyrobené pouze z čistého oxidu křemičitého SiO 2 se nazývá křemenné sklo. Oproti běžným sklům má některé odlišné vlastnosti. Rozdělení podle použití : technické sklo (tabulové, obalové, chemické, optické a elektronické, sklo pro dopravní stroje) ploché sklo - výplně oken, dveří a výloh obalové sklo - láhve, nápojové, obaly pro potraviny varné sklo (kuchyňské, odměrné, laboratorní, průmyslové)

4 Keramika Keramika (řecky pro hrnčířství ) je anorganický nekovový materiál nebo uhlíkový materiál, vyrobený za vysokých teplot. První keramika se objevuje ke konci paleolitu. Šlo o hliněné sošky, které představovaly první izolované pokusy o její výrobu a brzy vymizely. (V 8. století př. n. l. se objevují první výrobky užité keramiky - tedy nikoli už jen sošky pravěkých umělců.) V dnešní době se názvem keramika dále označují i některé hi -- te materiály, používané například v armádě jako součásti pancéřování.

5 Dělení keramiky Tradiční keramika Pokročilá keramika Přírodní suroviny (jíly) pouze s částečnou úpravou Heterogenní struktura (různé krystaly, většinou se skelnou fází a pórovitostí Syntetické prášky Řízená mikrostruktura Vyšší užitné vlastnost (např. mechanické vlastnosti)

6 Příklad pokročilé keramiky kyčelní kloub Hlavice kyčelního kloubu

7 Příklad skla a keramického kompozitu tepelný štít 1. Deska z porézního taveného SiO 2 s hutnou povrchovou vrstvou skla - teplota použití do 1260 C video 2. Kompozitní uhlíkový materiál s povlakem SiC - teplota použití do 1650 C

8 Vazby v keramických materiálech Iontová Kovalentní Smíšená (iontově-kovalentní) rozdílná elektronegativita atomů blízká elektronegativita atomů podíl iontové vazby roste se zvyšujícím se rozdílem elektronegativit Vazby v keramice jsou zodpovědné za specifické vlastnosti a odlišnosti keramiky od kovů

9 Struktura keramických materiálů Keramika polykrystalický materiál Pravidelné uspořádání atomů (iontů) na dlouhou vzdálenost v rámci jednotlivých zrn (100 nm - 1 mm) Sklo amorfní materiál Pravidelné uspořádání atomů (iontů) pouze na krátkou vzdálenost Nepravidelné uspořádání na dlouhou vzdálenost, v tělese nerozlišujeme zrna

10 Struktura SiO 2 cristobalit Si 4+ O 2- Nekrystalický SiO 2 Krystalický SiO 2

11 Typické vlastnosti keramiky Přednosti: vysoká teplota tání pevnost v tlaku tvrdost střední a nízká hustota Omezení: křehké chování citlivost na teplotní šoky příprava a nákladné opracování

12 Aplikace metod tvarování Náhrada kolenního kloubu Rotory turbín Zubová čerpadla

13 Aplikace metody 3D printing

14 Použité zdroje: Vlastní zdroje Vacík Jiří.: Přehled středoškolské chemie,1.vydání,praha,spn,1990. Banýr Jiří.: Chemie pro střední školy, 2.vydání, Praha, SPN, Autorem materiálu a všech jeho příloh, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Dagmar Halová.