Előadás 01 Bevezetés levelező

(1)

Villamosipari anyagismeret

Program, követelmények

2016. ősz

(2)

Elérhetőségek:

Csikósné Dr. Pap Andrea Edit

• pap.andrea@kvk.uni-obuda.hu

• ÓE KVK MTI

• Tavaszmező utca C épület III/313

• Pap.andrea@energia.mta.hu

• MTA EK MFA MEMS

• Csillebérc, KFKI Kampus 29/C fsz.107

(3)

• I. félév: 12 óra előadás, vizsga

• 12 óra labor, évközi jegy

• Értékelés:

– Kollokvium: írásban, kiírt vizsganapokon (Félévközi zh eredmény nem hozható át)

0 - 49% elégtelen 50 – 59% elégséges 60 - 69% közepes 70 - 84% jó

85 – 100% jeles

(4)

Irodalom:

• Kötelező:

1. Letölthető jegyzetrészletek Gröller György tanár úr honlapjáról, valamint az előadás pdf-ben a

• Ajánlott:

2. Ginsztler – Hidasi – Dévényi: Alkalmazott anyagtudomány, BME tankönyv 2002

3. Prohászka: Bevezetés az anyagtudományba

4. Tomcsányi P (szerk): Fizika - Modern fizika 12. évf középiskolai tankönyv Calibra kiadó

http://uni-obuda.hu/users/pap.andrea/

és a Moodle-ról

(5)

A tárgy célja

• Megismertetni, értetni az anyag szerkezete, összetétele,

feldolgozása és tulajdonságai közti összefüggést

• A villamosipar legfontosabb anyagainak bemutatása

• Megismertetni a megfelelő

anyag kiválasztásának szempontjait

• Az anyagtudomány új eredményeinek, fejlődési irányainak bemutatása

(6)

Történet

A technológia fejlődése

Cél: hasznos dolgok létrehozása

• Kisérleti, használati tapasztalatok

– Természetes anyagok – Kohászat,

fémmegmunkálás – Fegyverek,

szerszámok

•Fazekasság:

kerámia, üveg

•Építőanyagok:

fa, vályog, tégla, cement

(7)

A tudomány fejlődése

Cél:

a természet

megismerése, megértése

• Kezdetben a

technológától független

– Alkímia:  anyagismeret

– Mikroszkópia:  anyagszerkezeti ismeretek

– Analitika, spektroszkópia:

összetételek megismerése, periódusos rendszer

– Redox folyamatok:  hatás a fémkohászatra

(8)

Tudomány a XX. szd.-ban

• XX. szd. eleje:

RTG-diffrakció, elektronmikroszkóp

• XX. szd. második fele:

– Felületvizsgáló módsz. (pl:

SIMS)

– Atomi felbontású mikroszkóp:

AFM, STM

– Anyagtudomány Mn atomok Ag-n

STM felvétel

(9)

Kálcium-szilikát szálasanyag SEM (scanning

electronmicroscope) felvételei (fent),

SEM + EDX ^(balra), AFM ^(jobbra)

(10)

• Autóipar, közlekedés:

fémek, kiváló mechanikai tulajdonságok

• Mikroelektronika:

^nagy

tisztaságú, hibátlan szerkezetű anyagok, mikro- (nano) méret

• Orvostudomány:….

• Hitech: tervezett

tulajdonság, „tailored materials”

• Hadiipar, űrtechnika, stb.

TECHNOLÓGIA   ANYAGTUDOMÁNY

korábban: kisérlet  tapasztalat  kérdések  értelmezés

ma: megrendelés  anyagtervezés,  technol. előírás  kisérlet

Technológia a

XX. szd.-ban

(11)

Az anyagok csoportosítása

• Fémek:

– főképp szerkezeti

anyagok, jó mechanikai tulajdonságok, jó

alakíthatóság

– szabad elektronok,  jó elektromos és

hővezetés

– látható fényt nem ereszti át

• Kerámiák:

–Szervetlen műszaki anyagok

–hagyományosan

szilikátok, ma oxidok, nitridek, üveg, stb

–rideg, kemény

–általában elektromos és hő-szigetelő

(12)

• Polimerek:

–szerves makromolekulák –C, H és néhány elem,

változatos szerkezet

–változatos tulajdonságok –olcsó, kis sűrűségű

–kis hőállóság

• Félvezetők

Mikroelektronika, fotonika anyagai

• Bio-anyagok

implantátumok, szövetbarát ag.

• Fejlődési irányok:

– Intelligens anyagok, „smart materials”: pl.

alakemlékező, elektromos-, mágneses térre érzékeny anyagok

– Nanotechnológia: pl. szén nanocsövek

– Környezetbarát anyagok:

pl. biológiailag lebomló műanyag

• Kompozitok:

– Társított anyagok, cél a komponensek jó

tulajdonságainak átörökítése

(13)

Az anyagválasztás szerepe

Alkatrész, anyag, technológia, döntő

tulajdonság