Naslovnica
Zoran Kalinić: Tehnički materijali .......za prvi razred strukovnih škola

Udžbenik je namijenjen učenicima prve godine strukovnih škola za strojarska zanimanja. Jezično i grafički je prilagođen uzrastu učenika, a rađen je prema okvirnom programu za predmet "Osnove tehničkih materijala". Cilj udžbenika je upoznati učenike s osnovnim svojstvima, području uporabe i načinu proizvodnje najvažnijih tehničkih materijala kako bi oni mogli samostalno prepoznati i odabrati materijale za pojedina područja uporabe i time ih pripremiti za stjecanje novih znanja iz struke. S obzirom na mnoštvo novih izraza s kojima se učenici susreći i s obzirom na mnoštvo različitih materijala, gotovo svakom materijalu i gotovo svakom izrazu pridružena je pripadna fotografija ili shema, a podaci o materijalima su preuzeti iz najnovijih priručnika, kataloga i internetskih stranica proizvođača. Za lakše vođenje nastave, za nastavnike je izrađen CD koji prati udžbenik, a koji obiluje velikim slikama, animacijama i filmovima iz područja strukture, proizvodnje i uporabe tehničkih materijala.
Udžbenik se sastoji iz šest poglavlja: 1. Osnove građe materijala, 2. Željezni ili crni metali, 3. Neželjezni ili obojeni materijali, 4. Sinterirani metali, 5. Nemetalni materijali, 6. Goriva i maziva

Autor
Njivice 19. 6. 2009.

Kupi udžbenik na UNIBOOK.COM

Naruči udžbenik na FRAVERO.HR


CD za nastavu

 

Zatražite ponudu za CD

Licenca za uporabu CD-a na tri godine 450 HRK

 

Ulomci:
Metali se po svojim karakteristikama bitno razlikuju od drugih materijala. Imaju određenu temperaturu taljenja, karakterističan metalni sjaj, veliku moć refleksije svjetlosti, dobro vode električnu struju, mogu se kovati, zavarivati i lemiti, djelomično se daju toplinski obrađivati itd. Većina metala je sive ili bijele boje osim crvenkastog bakra i žutog zlata. Na sobnoj temperaturi su u krutome stanju (osim žive), a u rastaljenom stanju se mogu miješati. Mješavine metala nazivaju se legure ili slitine, a uglavnom imaju bolja svojstva od metala od kojih u izgrađene. Legure mogu biti i mješavine metala s nemetalima (čelik).
Svojstva metala i drugih materijala može se podijeliti u četiri skupine:
· fizikalna svojstva,
· kemijska svojstva,
· mehanička svojstva i
· tehnološka svojstva,

1.5.2. Volumno (prostorno) centrirana kubna rešetka (VCKR)
Volumno centrirana kubna rešetka ima osam atoma na vrhovima kuba i jedan atom u sjecištu prostornih dijagonala (slika 8). Atomi na vrhovima kuba osnovnoj rešetki pripadaju jednom osminom, a atom u sjecištu prostornih dijagonala osnovnoj rešetki pripada cijeli, pa jednoj volumno centriranoj kubnoj rešetki pripadaju ukupno dva atoma (8/8 + 1 = 2).

I.5.6. Ravnine klizanja
Ravnine klizanja su one ravnine u kristalnoj rešetki u kojima je najviše atoma. U VCK rešetki to su ravnine koje određuju bridovi kuba s dijagonalama ploha kuba, u PCK rešetki to su ravnine koje određuju dvije susjedne dijagonale ploha, a u heksagonskoj rešetki to su osnovice heksagona (slika 12).

II.1.2. Zasip visoke peći

U visoku peć se stavlja:

- ruda,
- koks,
- talionički dodaci,
- specijalni dodaci i
- zrak.

Ruda
Rude željeza su oksidni, sulfidni ili karbonatni spojevi bogati željezom. Nalaze se u zemljinoj kori pomiješane s jalovinom:
- kvarcnim pijeskom (SiO2),
- glinicom (Al2O3),
- vapnencem (CaCo3) ili
- magnezijevim oksidom (MgO2).

Kvarcni pijesak i glinica su kemijski kiseli, a vapnenac i magnezijev oksid lužnati.

Konverteri
Sirovo željezo se donosi u rastaljenom stanju neposredno iz visoke peći i ulijeva u koksom ugrijani konverter. Kroz dno konvertera dovodi se stlačeni zrak koji prolazi kroz rastaljeno željezo, a kisik iz zraka reagira sa željezom i primjesama zbog čega primjese oksidiraju (izgaraju) i istovremeno stvaraju dovoljnu količinu topline za rad konvertera. Bessemerov konverter ima kiselu oblogu, a Thomassov lužnatu. Ovisno o veličini peći proces traje 10-20 min uz plamen na grotlu peći i tutnjavu. Pri kraju procesa plamen i tutnjava jenjavaju što je znak da proces treba prekinuti. Zbog slabe kontrole procesa ovi su konverteri zamijenjeni LD konverterima i Siemens_Martinovim pećima.

U LD konverteru ne upuhuje se zrak nego se s gornje na površinu taljevine upuhuje čisti kisik koji reagira sa željezom i primjesama. Željezo siromašnije ugljikom je gušće i tone zbog čega je djelovanju kisika izložena taljevina s većim udjelom ugljika koja vrtloži u površinskom sloju

II.3.5 Vermikularni lijev
Vermikularni lijev po sastavu je sličan sivom lijevu uz dodatak magnezija. Prilikom lijevanja izvodi se cijepljenje titanom uslijed čega se grafit izlučuje u obliku crvića i čvorića (slika II.3.6).

Slika II.3.6 Vermikularni lijev (mikroskopske fotografije)
Zbog strukture izlučenog grafita vermikularni lijev ima svojstva sivog i svojstva nodularnog lijeva. Po odlijevnosti sličan je sivom lijevu, a po mehaničkim svojstvima žilavom. Dobro podnosi promjene temperatura. Uz to se dobro obrađuje rezanjem, a s obzirom da dobro prigušuje vibracije i otpornost na trošenje vermikularni lijev se često primjenjuje za izradu blokova motora i za izradu glava velikih brodskih motora.

Slika II.3.7 Blok motora izrađen iz vermikularnog lijeva

III.1.2. Cink
Cink je metal plavkasto bijele boje, velike gustoće, male čvrstoće i male tvrdoće. Pri sobnoj temperaturi je krhak i lomljiv, a između 100 i 150°C je žilav i istezljiv. Na temperaturi preko 200°C je toliko krhak da se može zdrobiti u prah. Ako ga se ugrije na 500°C u dodiru za zrakom izgori poput magnezija. Otapa se u kiselinama i jakim lužinama.
Cink se na zraku presvlači slojem oksida koji ga štiti od dalje korozije pa se primjenjuje za pocinčavanje drugih metala radi zaštite od korozije. Oko 50% svjetske proizvodnje cinka rabi se za pocinčavanje čeličnih limova, traka, žica i profila. Veliki dio cinka služi sa izradu legura iz obojenih metala od kojih su najznačajniji mesing i bijela kovina.
Jedan od najkorištenijih cinkovih spojeva je cinkov oksid (ZnO) ili cinkovo bjelilo, koje se dobiva izgaranjem elementarnog cinka, a služi kao pigment za bijelu boju, ali i za izradu flastera, sapuna, pudera, masti i sl..


Slika III.1.4. Krov iz pocinčanog čeličnog lima [Vikipedia]
Slika III.1.4. Cinkovo bjelilo [Vikipedia]
Najznačajnije rude za proizvodnju cinka su:
· sfalerit (ZnS) i
· smitsonit (ZnCO3).

Slika III.1.6. Minerali cinka; a) sfalerit [Vikipedia], b) smitsonit (http://mineralienneu.com)

Cink se proizvodi suhim ili pirometalurškim i mokrim ili hidrometalurškim postupkom (slika III.1.7).

Slika III.1.7. Pregled proizvodnje cinka

U oba postupka rudaču se prethodno prži na temperaturi 600-650 °C radi izdvajanja vode i sumpora.

U pirometalurškom postupku rudaču se samelje i pomiješa s ugljenom prašinom. Tom se mješavinom napune keramički lonci (mufole) koje se potom posloži u mufolnu peć. Na mufole se priključe glineni sanduci (predlošci), a na predloške se postave sanduci iz čeličnog lima (alonži) (slika III.1.8.)

Slika III.1.8. Mufolna peć

Grijanjem mofola iznad 1000°C cink isparava a pare odlaze u predloške gdje kondenziraju jer se predloške hladi zrakom. Jedan dio cinkovog praha odlazi u alonžije i tamo se taloži.

U hidrometalurškom postupku prženu i samljevenu rudaču se prerađuje u cink u dvije faze:
· u prvoj fazi rudaču se izlaže djelovanju sumporne kiseline radi dobivanja vodene otopine cinkova sulfata.

· U drugoj fazi se elektrolizom vodene otopine cinkova sulfata na katodi izlučuje cink

III.3.1. Legure bakra

Legure bakra su tehnički metali koji se zbog izrazito dobrih svojstava često primjenjuju. Dobro se lijevaju i obrađuju kovanjem i valjanjem, dobro vode električnu struju i toplinu, a otporni su na koroziju i trošenje

Prema udjelu bakra legure bakra se dijele na:
- tehnički bakar,
- legirani bakar,
- mjedi i
- bronce.

Tehnički bakar ima više od 99,5% bakra, a ostalo su primjese.
- Tehnički bakar s malim udjelom kisika primjenjuje se za izradu lima za građevinsku galanteriju, za izradu električnih sabirnica, sklopki i prekidača, za izradu tiskarskih valjaka
- Tehnički bakar bez kisika primjenjuje se za izradu vodiča, elektronskih cijevi, električnih grijača i sl.
- Bakar s malim udjelom arsena primjenjuje se za izradu bojlera, radijatora, izmjenjivača topline, cijevi za kondenzaciju, i sl..


Legirani bakar ima više od 98% bakra, a legirajućim elementima se poboljšavaju određena svojstva bakra. Najznačajniji legirajući elementi za bakar jesu:

- Kadmij (0,6-1,0%) - Bakar s kadmijem se primjenjuje za izradu dijelova koji se u radu griju ili koje je potrebno lemiti, za izradu posuđa, električnih vodova i elektroda za zavarivanje.
- Krom (0,5% Cr) - Bakar s kromom zadržava čvrstoću pri povišenim temperaturama, otporan je na koroziju i lako se obrađuje skidanjem strugotine Primjenjuje se za izradu elektroda za zavarivanje, za vodiče namota elektromotora i za dijelove električnih aparata.
- Telur (0,5% Te) - Bakar s telurom po svojstvima i uporabi vrlo je sličan bakru s kromom
- Berilij (2% Be) i kobalt (0,4% Be; 2,6% Co). Legure bakra s berilijem i kobaltom imaju visoku čvrstoću i tvrdoću, a primjenjuju se za izradu telefonskih vodova, namota elektromotora i za izradu opruga.

Mjed (mesing) je legure bakra i cinka s manjim udjelom drugih metala ( kositra, željeza, mangana, aluminija i silicija). Najpoznatije mjedi jesu:

- Tombak mjedi imaju 5% do 20% cinka, malo olovo i željeza. Ovisno o udjelu cinka boje tombaka su različite (crvena, zlatna, svijetlozrvena i žuta), a tombak se primjenjuju uglavnom za izradu nakita i ukrasa, zatim za izradu elastičnih cijevi, košuljica za streljivo i sl..
- Mjedi za kovanje (alfa mjedi) imaju manje od 35% cinka. Zbog visokog udjela bakra te mjedi imaju plošno centriranu kubnu rešetku pa se lako obrađuju plastičnom deformacijom u hladnom stanju, a primjenjuju se za izradu puhačkih instrumenata, za izradu limova, traka i sličnih proizvoda.
- Mjedi za kovanje i lijevanje (alfabeta mjedi) imaju 35 do 45% cinka i volumno centriranu kubnu rešetku zbog čega mogu kovati samo u toplom stanju. Primjenjuju se za izradu kovanih i lijevanih dijelova koji se u radu griju.
- Mjedi za lijevanje (beta mjedi) imaju 45 do 50% cinka i prostorno centriranu kubnu rešetku zbog čega se teško kuju. Veće su tvrdoće i čvrstoće od alfa i alfabeta, a prikladne su za lijevanje.
- Mornarička mjed ima 30% cinka i 1% kositra. Kositar sprječava decinkaciju mjedi pa je mornarička mjed prikladna za uporabu u brodogradnji.


Slika III.3.1. Primjeri uporabe mjedi (u sredini je niklani sifon izrađen iz mjedi)


Bronca je naziv za većinu legura bakra u kojima nema cinka. Najčešće su to legure bakra s kositrom, s fosforom, s manganom, s aluminijem sa silicijem. Odlikuju se velikom čvrstoćom, tvrdoćom i visokom otpornošću na koroziju. Najpoznatije bronce jesu: kositrena, aluminijska, fosforna, berilijeva i silicijeva.

- Kositrene bronce (sa 6-10% Sn), primjenjuju se za izradu kovanog novca, kliznih ležaja, opruga, noževa, dijelova crpki i turbina, armaturu parnih kotlova i sl..
- Aluminijske bronce (sa 5-12% Al), otporne su na atmosferilije, kiseline i lužine, imaju visoku čvrstoću i tvrdoću i lijepu zlatnu boju. Lako se kuju. Primjenjuju se u kiparstvu, za izradu kliznih ležaja, opruga, za izradu nakita, kovanog novca, zupčanika, ventila, i sl..
- Fosforne bronce (sa 0,1-0,3% P), otporne su na morsku vodu, lako se valjaju i razvlače. Primjenjuju se za izradu kliznih ležaja, opruga, raznih ventila, žica za žičane instrumente, i sl..
- Berilijeve bronce (0.3-3%Be), primjenjuju se za izradu neiskrećih alata, kontakata, kolektora elektromotora, elektroda za točkasto zavarivanje, i sl..
- Silicijeve bronce imaju široku primjenu u industriji i kiparstvu


Slika III.3.2. Primjeri uporabe bronce

Crveni metal (crveni lijev) je naziv za skupinu legura bakra, cinka (2-5%) i kositra (5-10%)otpornih na morsku vodu. Ovisno o udjelu kositra i cinka primjenjuju se za kućišta crpki, ležaje, pužna kola, za vodilice i sjedišta ventila i sl..

Alpaka (novo srebro) legura je bakra (oko 65 %), nikla (oko 18 %) i cinka (oko 17 %). Srebrnaste je boje, čvrsta i otporna prema oksidaciji. Primjenjuje se za izradu nakita, ukrasnih predmeta, puhačkih instrumenata, medicinskih instrumenata, pribora za jelo, posuđa, dijelova u finoj mehanici i sl..

Konstantan je legura bakra, nikla i mangana (55% Cu i 44% Ni, 1% Mn). To je legura kojoj se električni otpor s promjenom temperature gotovo ne mijenja pa se primjenjuje za izradu promjenjivih otpornika (reostata) i u mjernoj tehnici.

Bakreni i mjedeni lemovi jesu legure za tvrdo lemljenje. Bakreni lemovi se sastoje iz:
- 85 do 100 % bakra,
- 5 do 13% kositra i
- do 8 % fosfora
Primjenjuju se za lemljenje ugljičnih čelika, čelika legiranih niklom i čistog bakra.

Mjedeni lemovi sadrže
- 40 do 85 % bakra
- 13 do 56 % cinka i
- 0.2 do 0.4 % silicija.
Primjenjuju se za lemljenje čelika legiranih bakrom, legura na bazi bakra i legura na bazi nikla


IV Sinterirani metali
IV.1. Metalurgija praha

Metalurgija praha je proces u kojemu se strojni dijelovi i oprema i alati proizvode iz praškastih tvari (metala, oksida, karbida, nitrida i sl..). Većinom se primjenjuje u automobilskoj industriji, ali svoju primjenu nalazi i u drugim industrijskim granama i kućanstvu (slika IV.1)
,
Slika IV.1.1. Primjena metalurgije praha [http://www.mpif.org]

Metalurgijom praha se proizvode: zupčanici, klipnjače motora, košuljice cilindara, prirubnice ispušnih sustava, rotori i kućišta pumpi i turbina, kućišta ležaja, podizači ventila, diskovi i bubnjevi kočnica, dijelovi mobilnih telefona, dijelovi kompjutora i pisača, električni kontakti, medicinska pomagala, porozni ležaji isl..


Slika IV.1.2. Primjeri dijelova izrađenih metalurgijom praha [http://www.mpif.org, http://www.turktoz.gazi.edu.tr]

Metalurgija praha se primjenjuje u slučajevima kad se žele dobiti određena svojstva proizvoda koja se ne mogu dobiti primjenom klasičnih postupaka izrade. Npr.:
- samopodmazivi klizni ležaji mogu se proizvesti izradom poroznog ležaja iz brončanog praha koji se nakon oblikovanja natopi ugrijanom mašću,
- rezni alati trebaju biti otporni na trošenje i zadržati tvrdoću pri visokim temperaturama, a u isto vrijeme trebaju biti žilavi pa se proizvode iz praha volframovog karbida i kobalta
- klipnjače, podizači ventila i slični dijelovi motora imat će veću žilavost, veću otpornost na umor, bolje prigušenje zvuka i vibracija i sl. ako se proizvedu iz praha čelika nego klasičnim postupkom lijevanja ili kovanja
- itd..

Metalurgija praha pred klasičnim strojnim obradama ima niz prednosti:
- smanjenje broja operacija izrade,
- smanjenje količine otpadnog materijala,
- mogućnost obrade različitih vrsta materijala,
- mogućnost proizvodnje poroznih dijelova,
- povećanje čvrstoće i otpornosti na trošenje,
- lakša obrada složenih dijelova
- niži troškovi proizvodnje
- ...


U metalurgiji praha razlikuju se četiri faze:

1. proizvodnja praha
2. oblikovanje proizvoda
3. srašćivanje čestica praha
4. naknadna obrada i završna obrada (prema potrebi)

V.1.2.3. Konstrukcijska keramika

Konstrukcijska keramika se odlikuje se visokom tvrdoćom, visokom čvrstoćom, otpornošću na koroziju pri povišenim temperaturama, otpornošću na trošenje i sl... Primjenjuje se za izradu različitih dijelova u strojarstvu kao što su: zupčanici, klizni prsteni, klipnjače motora, porozni klizni ležaji, keramički filtri, rotori pumpi, rotori kompresora, grla žarulja, nosači grijača, tijela osigurača i sl..


Slika V.1.5. Primjeri dijelova izrađenih iz tehničke keramike (kuglični ležaj, gerotor, rotor kompresora, ventili dvoručne miješalice)

Najznačajniji konstrukcijski keramički materijali jesu:

- aluminijev oksid (Al2O3),
- cirikonijev oksid (ZrO2) i
- silicijev karbid (SiC)

Postupak proizvodnje dijelova obuhvaća: pripremu praha, oblikovanje poluproizvoda i sinteriranje.


Slika V.1.6. Mikrostruktura sinteriranog aluminijevog oksida (1700°C);

V.2.2. Polimerizacija
Polimerizacija je kemijski proces u kojemu se djelovanjem topline, tlaka i katalizatora male molekule udružuju u duge lance molekula (slika V.2.2.).



Slika V.2.2. Polimerizacija etilena u polietilen, načini crtanja molekula i vrste molekula

Ako se polimer sastoji samo od jedne vrste molekula (kao na slici V.2.2) onda se on naziva homopolimer , a ako se sastoji iz različitih molekula naziva se kopolimer .

Razlikuju se dva načina polimerizacije:
- adicijska polimerizacija ili poliadicija i
- supstitucijska polimerizacija ili polikondenzacija

Poliadicija je proces spajanja malih molekula u duge lance molekula u kojemu zbog jednostavnog dodavanja molekule na molekulu za vrijeme procesa ne nastaju nikakvi drugi proizvodi pa se kemijski sastav osnovne sirovine ne mijenja. Primjer adicije je nastanak polietilena iz etilena (slika V.2.2.).

Polikondenzacija je proces spajanja različitih malih molekula u duge lance molekula u kojemu dolazi do zamjene (supstitucije) atoma različitih molekula. Zbog takvog načina povezivanja molekula dolazi do izdvajanja pojedinih atoma iz osnovnih molekula i njihovog povezivanja u nove drukčije molekule. Te molekule do kraja procesa napuštaju osnovni materijal u vidu kondenzata (vode, alkohola i sl.). Proces polikondenzacije može se po volji prekinuti i kasnije nastaviti, pa je postupak polikondenzacije primjenjiv za izradu ljepila, boja i lakova. Postupak polikondenzacije nastavlja se sušenjem, grijanjem ili dodavanjem katalizatora . Neki polikondenzati su fenolplasti, karbamidne smole i lakovi, poliesteri i sl..


V.2.5.2. Polivinilklorid (PVC)

Polivinilklorid je homopolimer koji se dobiva polimerizacijom vinilklorid monomera (VCM). Ovisno o punilima polivinilklorid može biti meki i tvrdi. Meki polivinilklorid se primjenjuje za izradu podnih podloga, vrtnih cijevi za vodu, filmskih folija, igračka, skaja, za izolaciju vodiča, i sl.
Tvrdi polivinilklorid se primjenjuje za izradu građevinske stolarije, ambalaže u prehrambenoj industriji, odvodnih cijevi, služi kao izolator i td..

Slika V.2.5. Primjeri proizvoda iz polivinilklorid


V.2.5.3. Poliamid (PA)

Poliamidi su kopolimeri nastali polikondenzacijom monomera dikarboksilne kiseline i diamin monomera. Najpoznatiji poliamidi su najlon (PA 6.6) i perlon (PA 6). Poliamide se razlikuje prema broju ugljikovih atoma u osnovnim molekulama npr. PA6, PA11, PA12, PA6-6 i sl.
Poliamid je čvrst, žilav i otporan na trošenje, ima dobra klizna svojstva, a primjenjuje se za izradu zupčanika, ležajeva, tekstilnih podnih obloga, tekstila, tankostijenih cijevi u pneumatici i hidraulici, automobilskoj industriji i sl..
Poznati poliamidi su čvrsta aramidna vlakna (kevlar cordura i tawaron ) koja se primjenjuju za izradu zaštitne odjeće, obuće, neprobojnih prsluka i kaciga, za izradu brtvi glava motora SUI i sl..

Slika V.2.6. Primjeri proizvoda iz poliamida

V.3. Kompozitni materijali
V.3.1. Osnovni pojmovi i vrste kompozita

Kompozitni materijali su mješavine dvaju ili više materijala koji se razlikuju po obliku, sastavu i svojstvima, a koji se međusobno ne rastvaraju. Kombiniranjem svojstava različitih materijala dobiju se novi (umjetni) materijali čija se svojstva sastoje iz svojstava pojedinih komponenata. Na primjer:
- Dodavanjem čestica silicijeva karbida u aluminij dobije se lagana legura otporna na trošenje koja dobro provodi toplinu. Aluminij je pri tom nositelj male mase i dobre toplinske vodljivosti, a silicijev karbid daje tvrdoću koja je uzrok velike otpornosti na trošenje. Ta se legura primjenjuje za izradu blokova motora SUI.
- Dodavanjem volframovog karbida u srebro ili bakar dobije se materijal koji dobro vodi struju i koji je u isto vrijeme otporan na trošenje pa se primjenjuje za izradu električnih kontakata...

Kompoziti se sastoje iz osnovne komponente (matrice) i dodataka. Prema materijalu matrice kompoziti mogu biti:
- metalni,
- keramički ili
- polimerni,

a prema obliku dodataka razlikuju se:
- kompoziti s česticama (npr. beton – šljunak + cement),
- kompoziti s vlaknima (npr. stakloplastika – poliester + staklena vlakna) ,
- slojeviti kompoziti ili laminati (npr. šperploča – tanke drvene ploče + ljepilo) i
- sendvič kompoziti.

V.4. Ostali tehnički materijali
V.4.1. Drvo

Drvo je prirodni konstrukcijski materijal koji se primjenjuje u neobrađenom ili obrađenom stanju ili služi kao sirovina za proizvodnju drugih proizvoda.

Drvo se najčešće dijeli prema porijeklu i prema vrsti poluproizvoda.

Najznačajnije tehničke vrste drva prema porijeklu jesu:
- hrast – za izradu brodova, tračničkih pragova, građevinske stolarije, namještaja i sl.,
- bukva – za izradu namještaja,
- jela – za izradu građevinske stolarije, namještaja, za oplatu,
- smreka – za izradu građevinske stolarije, za oplatu,
- bor – za za izradu građevinske stolarije,


Slika V.4.1. Najznačajnije tehničke vrste drva; hrast, bukva, jela, smreka, ariš

Najznačajniji drveni poluproizvodi jesu:
- grede
- daske
- letve
- iver ploče (iverica)
- OSB ploče
- lesonit ploče
- furniri
- šper ploče
- panel ploče (panelka)



Slika V.4.2. Najznačajniji drveni poluproizvodi; grede,daske, letve, iver ploče, OSB ploče, lesonit ploče, furniri, šper ploče, panel ploča

Drugi proizvodi iz drva jesu:
- štavila za kožarsku industriju,
- smole za proizvodnju lakova,
- drveni ugljen,
- octena kiselina za prehrambenu i kemijsku industriju,
- drveni katran,
- drvni plin kao gorivo,
- celuloza za proizvodnju papira,
- metilni alkohol,
- lignin kao vezivo za prešano drvo ,
- i sl..


VI.1.3. Sastav i izgaranje goriva

Sva goriva se sastoje od gorivih i negorivih tvari. Gorive tvari su vodik, ugljik i sumpor, a negorive kisik, dušik, vodena para i primjese koje čine pepeo. Kako je sumpor vrlo štetan po zdravlje i okoliš nastoji se primjenjivati goriva bez sumpora.

Potpunim izgaranjem goriva ugljik se veže s kisikom iz zraka i nastaje ugljikov dioksid, a vodik se veže s kisikom i nastaje vodena para.

C + O2 ŕ CO2
2H2 + O2 ŕ 2H2O

Pri gorenju jedan dio goriva ne može ishlapiti pa ne izgara i ostaje slobodan (slobodni ugljikovodici – HC), dušik koji se spaja sa zrakom pri višim temperaturama tvori dušikove okside (NOx), a nepotpunim izgaranjem goriva nastaje ugljikov monoksid (CO). Osim toga negorivi dio goriva tvori pepeo i čađu. Navedeni plinovi i čađa negativno utječu na zdravlje i okoliš.

Najveći udio slobodnih ugljikovodika, dušikovih oksida, ugljikovog dioksida i čađe u otpadnim i ispušnim plinovima propisuje se Europskim normama.


S A D R Ž A J:

Sadržaj:
I. Osnove građe materijala 9
I.1. Materijali, tvari, molekule i atomi 9
I.2. Građa atoma 9
I.3. Veze između atoma 10
I.4. Osnovna svojstva metala 11
I.4.1 Fizikalna svojstva 12
I.4.2 Kemijska svojstva 12
I.4.3 Mehanička svojstva 12
I.4.4. Tehnološka svojstva 13
I.5. Građa metala 13
I.5.1. Kristali, kristaliti i kristalni sustavi 13
1.5.2. Volumno centrirana kubna rešetka (VCKR) 14
I.5.3. Plošno centrirana kubna rešetka (PCKR) 15
I.5.4. Heksagonska kompaktna rešetka 15
I.5.5. Tetragonska volumno centrirana rešetka 15
I.5.6. Ravnine klizanja 16
I.6. Građa legura 16
I.7. Grijanje i hlađenje metala 18
I.7.1. Promjena agregatnih stanja 18
I.7.2. T–t dijagram čistog metala 19
I.7.3. T–t dijagram legure 20
I.7.4. T–t dijagram čistog željeza 20
I.8. Dijagrami stanja 21
I.8.1. Konstrukcija dijagrama stanja 21
I.8.2. Dijagram stanja NIKAL – BAKAR (Ni–Cu dijagram) 22
I.8.3. Dijagram stanja SREBRO – BAKAR (Ag–Cu dijagram) 23
I.8.4. Dijagram stanja ŽELJEZO – UGLJIK ( Fe–C dijagram) 24
I.9 Podjela metalnih materijala 26
II. Željezni ili crni metali 27
II.1. Sirovo željezo 27
II.1.1. Visoka peć 27
II.1.2. Zasip visoke peći 28
Ruda 28
Koks 28
Talionički dodaci 29
Specijalni dodaci 29
Zrak 29
II.1.3. Proizvodi visoke peći 29
Sirovo željezo 29
Troska 30
Grotleni plinovi 30
II.2. Čelik 30
II.2.1. Proizvodnja čelika 30
Konverteri 31
Siemens - Martinova peć 32
Električne peći 32
II.2.2 Vrste čelika 34
II.2.2.1. Ugljični čelici 34
II.2.2.2. Legirani čelici 35
II.2.3 Označavanje čelika prema Hrvatskim normama (HRN) 36
II.2.3.1. Osnovna oznaka 36
II.2.3.2. Dopunska oznaka 39
II.2.4 Označavanje čelika prema Europskim normama (EN) 39
II.2.4.1. Označavanje čelika prema namjeni i mehaničkim svojstvima (EN 10027-1) 39
II.2.4.2. Označavanje čelika prema kemijskom sastavu (EN 10027-1) 42
II.2.4.3. Označavanje čelika prema rednom broju (EN 10027-2) 45
II.3 Lijevano željezo (Ljevovi na bazi željeza) 47
II.3.1 Osnovni pojmovi o lijevanom željezu 47
II.3.2 Sivi lijev 47
II.3.3 Tvrdi lijev 49
II.3.4 Nodularni (žilavi) lijev 50
II.3.5 Vermikularni lijev 51
II.3.6. Temper (kovkasti) lijev 51
II.3.7. Čelični lijev 52
II.3.8. Označavanje lijevanog željeza 52
III. Neželjezni ili obojeni metali 54
III.1. Teški obojeni metali 54
III.1.1. Bakar 54
III.1.2. Cink 56
III.1.3. Olovo 57
III.1.4. Kositar 58
III.1.5. Krom 58
III.1.6. Nikal 59
III.1.7. Kobalt 59
III.1.8. Volfram (tungsten) 59
III.1.9. Vanadij 60
III.1.10. Molibden 60
III.1.11. Mangan 60
III.1.112. Kadmij 61
III.1.13. Tantal 61
III.1.14. Živa 61
III.2 Laki obojeni metali 62
III.2.1. Aluminij 62
III.2.2.Magnezij 63
III.2.3. Titan 64
III.2.4. Berilij 64
III.2.5. Silicij 65
III.3. Legure iz obojenih metala 65
III.3.1. Legure bakra 65
III.3.2. Legure aluminija 68
III.3.3. Legure kositra 69
III.3.4. Legure nikla 70
III.3.5. Legure magnezija 71
III.3.6. Označavanje legura obojenih metala 72
Osnovni element 72
Drugi elementi 72
IV Sinterirani metali 73
IV.1. Metalurgija praha 73
IV.1.1. Proizvodnja praha 75
IV.1.2. Oblikovanje proizvoda 75
IV.1.3. Pečenje (sinteriranje) 79
IV.1.4. Završne obrade nakon sinteriranja 80
IV.2. Materijali u metalurgiji praha 80
V. Nemetalni materijali 82
V.1 Keramički materijali 82
V.1.1. Građevinska keramika 82
V.1.2.Tehnička keramika 82
V.1.2.1. Vatrootporna keramika 83
V.1.2.2. Keramika za brusne alate 83
V.1.2.3. Konstrukcijska keramika 83
V.1.2.4. Tvrdi metali za rezne alate (sinterirani tvrdi metali) 84
V.1.2.5. Alatna keramika 85
V.1.2.6. Najtvrđi materijali 85
V.2. Polimerni materijali 86
V.2.1. Pojam, svojstva i uporaba polimera 86
V.2.2. Polimerizacija 87
V.2.3. Dodatni materijali polimernim materijalima 88
V.2.4. Vrste polimera 88
V.2.5. Svojstva i uporaba najznačajnijih plastomera 90
V.2.5.1. Polietilen (PE) 90
V.2.5.2. Polivinilklorid (PVC) 91
V.2.5.3. Poliamid (PA) 91
V.2.5.4. Poli tetra fluoro ethilen (PTFE) 92
V.2.5.5. Polipropilen (PP) 93
V.2.5.6. Polistiren (PS) 93
V.2.5.7. Polibuten (PB) 94
V.2.5.8. Poli metil metakrilat (PMMA) 94
V.2.5.9. Polikarbonat (PC) 95
V.2.5.10. Poli etilen tereftalat (PET) 95
V.2.5.11. Poli Akrilonitrile Butadiene Stiren (ABS) 96
V.2.6. Svojstva i uporaba najznačajnijih duromera 96
V.2.6.1. Nezasićeni poliester (UP) 96
V.2.6.2. Epoksid (EP) 97
V.2.7. Svojstva i uporaba najznačajnijih elastomera 97
V.3. Kompozitni materijali 99
V.3.1. Osnovni pojmovi i vrste kompozita 99
V.3.2. Kompoziti s česticama 100
V.3.3. Kompoziti s vlaknima 101
V.3.3.1 Orijentacija i vrste vlakana 101
V.3.3.2. Primjeri kompozita s vlaknima i područje uporabe 104
V.3.4. Slojeviti kompoziti 107
V.3.5. Sendvič kompoziti 107
V.4. Ostali tehnički materijali 109
V.4.1. Drvo 109
V.4.2 Staklo 110
V.4.3. Papir 111
V.4.4. Koža 112
V.4.5. Tekstil 112
V.4.6. Azbest 113
VI. Goriva i maziva 114
VI.1. Goriva 114
VI.1.1. Vrste goriva 114
VI.1.2. Svojstva goriva 114
VI.1.3. Sastav i izgaranje goriva 115
VI.2. Maziva 116
VI.2.1. Vrste maziva 116
VI.2.2. Svojstva ulja 117