Fyzikální a chemické vlastnosti. K fyzikálním vlastnostem patří hustota a vlastnosti tepelné, elektrické, magnetické a optické.

Podobné dokumenty
Vlastnosti technických materiálů

1 ZÁKLADNÍ VLASTNOSTI TECHNICKÝCH MATERIÁLŮ Vlastnosti kovů a jejich slitin jsou dány především jejich chemickým složením a strukturou.

ROZDĚLENÍ, VLASTNOSTI A POUŽITÍ MATERIÁLŮ

Základní vlastnosti technických materiálů. Fyzikální vlastnosti technických materiálů

Druhy ocelí, legující prvky

1 Druhy litiny. 2 Skupina šedých litin. 2.1 Šedá litina

Prášková metalurgie. 1 Postup výroby slinutých materiálů. 1.1 Výroba kovových prášků. 1.2 Lisování pórovitého výlisku

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

Chemické látky a jejich vlastnosti

5. Materiály pro MAGNETICKÉ OBVODY

4.5.7 Magnetické vlastnosti látek

NAUKA O MATERIÁLU I. Přednáška č. 02: Vlastnosti materiálu I (vlastnosti fyzikální a chemické)

05 Technické materiály - litina, neželezné kovy

III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Pracovní list č.3 k prezentaci Křivky chladnutí a ohřevu kovů

A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ K O R O Z E A O C H R A N A P R O T I K

ROZDĚLENÍ CHEMICKÝCH PRVKŮ NA KOVY, POLOKOVY A NEKOVY

VÝROBKY PRÁŠKOVÉ METALURGIE

PERIODICKÁ TABULKA. Všechny prvky v tabulce můžeme rozdělit na kovy, nekovy a polokovy.

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123TVVM tepelně-fyzikální parametry

KATEDRA MATERIÁLOVÉHO INŽENÝRSTVÍ A CHEMIE. 123MAIN tepelně-fyzikální parametry

Na Zemi tvoří vodík asi 15 % atomů všech prvků. Chemické slučování je děj, při kterém z látek jednodušších vznikají látky složitější.

6. Jaký je výkon vařiče, který ohřeje 1 l vody o 40 C během 5 minut? Měrná tepelná kapacita vody je W)

Seminář z anorganické chemie

Podle vlastností rozdělujeme chemické prvky na. Periodická soustava prvků

Svařitelnost korozivzdorných ocelí

VLASTNOSTI KOVŮ. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: osmý

Polotovary vyráběné práškovou metalurgií

Základní vlastnosti stavebních materiálů

Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Obrábění. Název: Téma: Fyzikální metody obrábění 2. Ing. Kubíček Miroslav. Autor:

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Elektrická vodivost - testové otázky:

Elektromagnetismus 163

42 28XX nízko středně legované oceli na odlitky odlévané jiným způsobem než do pískových forem 42 29XX vysoko legované oceli na odlitky

Zařazení polokovů v periodické tabulce [1]

LOGO. Struktura a vlastnosti pevných látek

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Fyzika je přírodní věda, která zkoumá a popisuje zákonitosti přírodních jevů.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Elektřina a magnetizmus magnetické pole

Základní vlastnosti stavebních materiálů

Bez PTFE a silikonu iglidur C. Suchý provoz Pokud požadujete dobrou otěruvzdornost Bezúdržbovost

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY chemie 8.ročník ZŠ

3.3 Fyzikální vlastnosti

Výroba surového železa a výroba oceli

Magnetické vlastnosti látek část 02

SHRNUTÍ A ZÁKLADNÍ POJMY UČEBNICE ZÁKLADY CHEMIE 1

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Zvyšování kvality výuky technických oborů

V Y _ 3 2 _ I N O V A C E _ _ N E Ž E L E Z N É K O V Y _ P W P A U T O R : I N G. J A N N O Ž I Č K A S O Š A S O U Č E S K Á L Í P A

Složení látek a chemická vazba Číslo variace: 1

Elektrický proud. Elektrický proud : Usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem. Kovy: Usměrněný pohyb volných elektronů

NEREZOVÁ OCEL PRAKTICKÁ PŘÍRUČKA

Technologie I. Pájení

1 Moderní nástrojové materiály

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Číslo materiálu Předmět ročník Téma hodiny Ověřený materiál Program

Studijní opora pro předmět Technologie elektrotechnické výroby

Fe Fe 3 C. Metastabilní soustava

Struktura a vlastnosti kovů I.

ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

FYZIKÁLNA PODSTATA A MECHANIZMUS PLASTICKEJ DEFORMÁCIE

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Masarykova střední škola zemědělská a Vyšší odborná škola, Opava, příspěvková organizace

VY_32_INOVACE_6/15_ČLOVĚK A PŘÍRODA. Předmět: Fyzika Ročník: 6. Poznámka: Vodiče a izolanty Vypracoval: Pták

J.Kubíček 2018 FSI Brno

Prospekt s instrukcemi o výrobku BINAL. Aditivum pro hliníkovou taveninu. e b. Dr. Bilger Umweltconsulting GmbH

KAPITOLA 9: KOVY Vysoká škola technická a ekonomická v Českých Budějovicích

Magnetické pole - stacionární

HLINÍK. Lehké neželezné kovy a jejich slitiny

Vyberte z těchto částic Cu Cl 2 Fe 2+ Na + CO H 2 SO 4 Ag Cl - NaOH. atomy: Cu Ag molekuly: Cl 2 CO H 2 SO 4 NaOH kationty: Fe 2+ Na +

Nikl a jeho slitiny. Ing. David Hrstka, Ph.D. -IWE

Charakteristika. Vlastnosti. Použití NÁSTROJE NA TLAKOVÉ LITÍ NÁSTROJE NA PROTLAČOVÁNÍ NÁSTROJE PRO TVÁŘENÍ ZA TEPLA VYŠŠÍ ŽIVOTNOST NÁSTROJŮ

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

Sklářské a bižuterní materiály 2005/06

Neželezné kovy a jejich slitiny. Al, Cu, Ti, Mg, Ni, Mo, Sn, Pb a jejich slitiny

Ročník: 1. Mgr. Jan Zmátlík Zpracováno dne:

Třídění látek. Chemie 1.KŠPA

MENSA GYMNÁZIUM, o.p.s. TEMATICKÉ PLÁNY TEMATICKÝ PLÁN (ŠR 2017/18)

VLASTNOSTI VLÁKEN. 3. Tepelné vlastnosti vláken

TEPELNÉ JEVY. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Tercie

Měření teplotní roztažnosti

Magnetické pole se projevuje silovými účinky - magnety přitahují železné kovy.

Zvyšování kvality výuky technických oborů

Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/ Název DUM: Teplota Číslo DUM: III/2/FY/2/1/13 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Fyzikální veličiny

Obloukové svařování wolframovou elektrodou v inertním plynu WIG (TIG) - 141

Základní zákony a terminologie v elektrotechnice

VLASTNOSTI MĚDI Cu-DHP

Mgr. Ladislav Blahuta

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

CZ.1.07/1.5.00/

EU peníze středním školám digitální učební materiál

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

TEMATICKÝ PLÁN 6. ročník

Nauka o materiálu. Přednáška č.14 Kompozity

Předmět: CHEMIE Ročník: 8. ŠVP Základní škola Brno, Hroznová 1. Výstupy předmětu

Stacionární magnetické pole Nestacionární magnetické pole

1 NEŽELEZNÉ KOVY A JEJICH SLITINY

Koroze. Samovolně probíhající nevratný proces postupného narušování a znehodnocování materiálů chemickými a fyzikálněchemickými vlivy prostředí

Transkript:

1 Fyzikální vlastnosti K fyzikálním vlastnostem patří hustota a vlastnosti tepelné, elektrické, magnetické a optické. 1.1 Hustota je hmotnost jednotkového objemu. = m/v [kg/m 3 ], je závislá na teplotě. Skutečné látky mají často nižší hustotu, než je hodnota udávaná v tabulkách. Je to vlivem nečistot popř. pórovitosti lité kovy mají až o 3% menší hustotu, než tvářené. Často se v technické praxi hustota udává v jednotkách kg/dm 3, g/cm 3, t/m 3. Ocel má hustotu cca 7,85 kg/dm 3. 1.2 Teplota tání a tuhnutí [ o C] je teplota, při níž látka mění skupenství (z tuhého na kapalné a naopak). Čisté kovy se taví při určité konstantní teplotě, naopak slitiny, sklo, keramika se taví postupně a je nutné udávat teplotní interval tavení/tuhnutí. Znalost teploty tání/tavení a teploty tuhnutí je nutná pro odlévání kovů, pokovování, svařování. 1.3 Délková a objemová roztažnost je prodloužení délky popř. zvětšení objemu vlivem zvýšení teploty. V tabulkách najdeme: - Teplotní součinitel délkové roztažnosti l - udává změnu délky při změně teploty o 1 K, vztaženo na počáteční délku: l = l/l 0. - Teplotní součinitel objemové roztažnosti V udává změnu objemu při změně teploty o 1 K, vztaženo na počáteční objem: V = V/V 0. Pro odlévání kovů je také důležitá smrštivost materiálu (opak roztažnosti). Platí vztahy: l = l. l. t popř. V = V. V. t. Příklad: Zjistěte prodloužení kovové tyče při zvýšení teploty z 10 o C na 20 o C, je-li původní délka tyče 2 m a součinitel délkové roztažnosti l = 0,000 012 K -1 (uhlíková ocel). l = l. l. t = 0,000 012. 2 000 (mm). 10 = 0,24 mm Tyč dlouhá 2m se při ohřevu o 10 o C prodlouží o 0,24 mm. 1.4 Tepelná vodivost je schopnost materiálu přenášet tepelnou energii, jednotkou je Wm -1 K -1. Tato jednotka vyjadřuje, kolik tepla Q (J,W) projde protilehlými stěnami krychle o velikosti hrany 1 m za jednotku času, je-li rozdíl teplot mezi vstupní a výstupní stěnou 1K. 1

Platí vztah Q =. S/l. T. t Příklad: Zjistěte, kolik tepla projde za 1 hodinu stěnou o ploše 10 m 2 a tloušťce stěny 0,2 m, je-li venkovní teplota 0 o C a teplota v místnosti 20 o C. Tepelná vodivost materiálu je 0,87 Wm -1 K -1 Q =. S/l. T. t = 0,87. 10/0,2. 20. 3600 = 3 132 000 J (Ws) Tepelná vodivost se často porovnává s tepelnou vodivostí stříbra Ag, které je nejlepším vodičem tepla (stříbro má 100%ní vodivost), potom ji udáváme v %. Např. tepelná vodivost železa je 21%, mědi 94%. 1.5 Elektrická vodivost je schopnost vést el.proud, opakem vodivosti je el.odpor R. Elektrická vodivost materiálu je charakterizována měrným el.odporem = R. S/l ( m). Podle vodivosti dělíme kovy na vodiče (čisté kovy), izolanty (nejlepším izolantem je vakuum) a polovodiče (Ge germanium, Si křemík, Se selen). Supravodivost je schopnost některých kovů skokem snížit elektrický odpor na nulovou hodnotu. Tento stav vzniká při velmi nízkých teplotách blízkých 0 K a vyskytuje se u kovů i polovodičů. U čistých kovů je přechod rychlý, u slitin pomalejší. Supravodivost se projevuje hlavně u stejnosměrného el. proudu. Obr. 1 Magnet nad supravodičem chlazeným tekutým dusíkem Deutsch: Ein Magnet schwebt über einen mit flüssigem Stickstoff gekühlten Hochtemperatursupraleiter (-200 C) English: A magnet is suspended over a liquid nitrogen cooled high-temperature superconductor (- 200 C) 2

1.6 Magnetické vlastnosti jsou definovány veličinou permeabilita. Platí vztah = B/H, kde B je magnetická indukce uvnitř materiálu, H je intenzita vnějšího mag. pole. Podle velikosti permeability dělíme materiály na diamagnetické, paramagnetické a feromagnetické. Diamagnetické látky < 1 mírně zeslabují účinek magnetického pole (vodík, měď, stříbro, zlato) Paramagnetické látky > 1 mírně zesilují účinek magnetického pole (kyslík, sodík, draslík) Feromagnetické látky >> 1 silně zesilují účinek mag.pole (železo, nikl, kobalt a slitiny chromu a manganu). Feromagnetické látky dělíme dále na - magneticky měkké - snadno se odmagnetují i zmagnetizují - magneticky tvrdé - magnetizují se obtížně, ale zmagnetizování pak udrží. Vyrábí se z nich permanentní magnety. Curieova teplota je teplota, nad níž neexistuje feromagnetismus, pro Fe je to 768 o C (je to proto, že se vzrůstající teplotou se zvětšují kmity atomů a tím se ruší účinek magnetických sil). Obr.2 Magnet S (south) jih, N (north) sever 2 Chemické vlastnosti Mezi chemické vlastnosti patří odolnost proti korozi, žárupevnost a žáruvzdornost. 2.1 Odolnost proti korozi Koroze je oxidace povrchu kovu, posuzuje se jako úbytek hmotnosti v g na 1 cm 2 plochy za určitý čas. Ochrana proti korozi je velmi důležitá, protože roční ztráty korozí jsou až 5% hodnoty roční výroby oceli. Provádí se ochrannými nátěry, elektrochemickou úpravou povrchu, pokovováním apod. Rozlišujeme korozi chemickou a elektrochemickou: Chemická koroze je oxidace povrchu kovů vzdušným kyslíkem. Elektrochemická koroze je koroze vodnými roztoky kyselin, zásad a solí (koroze v půdách, vodách, atmosférická vlivem vlhkosti vzduchu). 2.2 Žáruvzdornost je schopnost kovu odolávat opalu, tj. oxidaci povrchu za vysokých teplot. Žáruvzdornost slitin zlepšuje přídavek Al, Si, Cr. 3

2.3 Žárupevnost je schopnost materiálu zachovat pevnost při dlouhodobém působení vyšších teplot. Žáruvzdornost a žárupevnost musí mít např. části spalovacích motorů, lopatky parních turbín, motory tryskových letadel, raket, kotlů, rošty (musí dlouhodobě odolávat teplotám nad 600 o C). Obr.3 Parní kotel + schéma 3 Úkoly 1. Uveďte rozdělení fyzikálních a chemických vlastností. 2. Definujte jednotlivé fyzikální vlastnosti. 3. Kde najdeme koeficienty pro výpočet délkové a objemové roztažnosti? 4. Jaký je rozdíl mezi žárupevností a žáruvzdorností? 5. Vysvětlete odolnost proti korozi, uveďte druhy korozi. 4 Použité materiály (1.) FRISCHHERZ, Adolf, Technologie zpracování kovů 1, nakladatelství Wahlberg, Praha 1993, 1. vyd., kap. 2 Technické materiály, ISBN 3-7002-0740-9 4

(2.) BOTHE, Otakar, Strojírenská technologie I., SNTL, Praha 1989, 5. vyd., kap. 3 Kovové technické materiály, typové číslo L13-C1-II-96/26119, 4-217-89 (3.) HLUCHÝ, Miroslav a kol., Strojírenská technologie, SNTL, Praha 1969, 2. vyd., kap. 1 Výroba technických materiálů, typové číslo L 13-C2-III-84/22266-VII, 04-201-69 Obrázky: [1] Commons.wikimedia.org [online]. [cit. 2012-05-26]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:magnet_4.jpg [2] Commons.wikimedia.org [online]. [cit. 2012-05-26]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:bar_magnet.jpg [3] Commons.wikimedia.org [online]. [cit. 2012-05-26]. Dostupný pod licencí Public domain na WWW: http://commons.wikimedia.org/wiki/file:wt_boiler.gif http://commons.wikimedia.org/wiki/file:brotans_boiler.jpg 5