Materialer Materialklasser Materialers kjemi

More documents

Recommendations

Info

Materialer for romteknologi • Materialer til bruk i romteknologi – Den høye nyttelastkostnaden, LEO-bane kan variere fra 20.000 $ pr kg for små raketter til under 10.000 $ for store raketter – Det er i nært utenkelig å foreta service og reparasjoner på utstyr som er plassert i bane • Det store kravet til driftssikkerhet – best tilgjengelige materialet til formålet. Avgrense til delene som plasseres i bane, ikke rakettrinnene, (varmeutvikling og drivstoffhåndtering) • Av metaller har høyfaste og høylegerte stål: mindre bolter og fester. • Til grovere bolter og komponenter er titan, lettere, nesten like høy styrke som stål ”Grade 5”-type, dvs. Ti6Al4V. • Til ytre plater dominerer aluminium, oftest av ”2000”- og ”7000” typen • Legeringer med høyt berylliuminnhold har eksepsjonelt gode egenskaper mht vekt og stivhet – men brukes pga. sin giftighet ikke i Europa. • Magnesium er det letteste av alle bruksmetaller, men får problemer i vakuum pga. høy sublimeringsrate Materialer for romteknologi • Alle bruksmetaller: krystaller, metallbindinger, polykrystallinske. I metallurgien kalles krystallene ”korn”, kornstørrelsen har innvirkning på metallets egenskaper. – Mange metaller har forskjellige krystalltype avhengig av temperatur, en helt spesiell gruppe: ”hukommeles-legeringene” (shape memory alloys), kan brukes til aktuatorer (brytere, utløsere). • Fiberarmerte plastkompositter tar mer og mer over, Airbus 380, brukes karbonfiberarmerte bærere i omfang og lengder som ikke er gjort tidligere, ca 30% av vekten • Fiberarmerte kompositter til romformål, dominert av karbonfibere, stive og sterke i gunstigste retning – Vi kan betrakte en karbonfiber som ett langt molekyl, der karbonatomene henger sammen med kovalente bindinger. – En ”fremtidsslektning” hevdes å være nano-materialer, enhetene eksakt kjemisk oppbygget, f.eks. som et C60-moleky - ingen strukturelle anvendelser ennå. • Plaster: til duker til forskjellige formål (tildekking, termiske tepper mm.), der er ofte svært tynne. – Alle plaster er polymermaterialer, med en karbonkjede som ”ryggrad”. Metaller • Metallene kjennetegnes mekanisk ved at de kan være meget duktile. Konstruksjonsmetaller har alltid en viss duktilitet og dermed seighet. • Kjemisk er metaller kjennetegnet ved at de består av atomer bundet til hverandre av metallbindinger. Metallbindingene er ikke rettede, de er like sterke selv om atomer flytter seg litt i forhold til hverandre, som ved plastisk deformasjon. • Metallene har oppstått ved størkning av smelter og har krystallinsk oppbygning. Krystallene har ved størkning vokst tett sammen og betegnes korn. De fleste bruksmetaller er utsatt for korrosjon. 10 11 12 4
Keramer • Keramer er sprø, aldri duktile. De kjemiske bindingene i keramer er rettede og har spesielle vinkler, avhengig av de kjemiske komponentene. Bindingene kan enten være kovalente eller ionebindinger. Keramene er også krystallinske. De sterkeste keramene er bygget opp av romgitre, i prinsippet er det et kjempemolekyl. Glasser er ikke krystallinske. Bindingene er likevel rettet slik som de ble under størkingen. Glassene er også sprø og kan sorteres i sammen gruppe som keramer med hensyn til mekaniske egenskaper. Keramiske materialer er oftest svært korrosjonsmotstandsdyktige. Polymermaterialer • Polymermaterialer er bygget opp av lange molekylkjeder der en grunnenhet repeteres et stort antall ganger. Konstruksjonsmaterialer av denne typen betegnes også plast og gummi. De kan være både sprø og seige, men ingen plast eller gummi tåler høye temperaturer. De kjemiske bindingene er kovalente, men molekylkrefter (Van der Waalske bindinger og krefter) spiller en viktig rolle. Polymermaterialer har gode korrosjonsegenskaper, men de fleste skades av løsemidler og spesielle kjemikalier. Polymermaterialer siger, dvs. de er utsatt for brudd ved langtidsbelasning og forhøyet temperatur. Komposittmaterialer • Komposittmaterialer er blandinger av de foregående materialgruppene. Den kontinuerlige fasen betegnes ”matriks”. F.eks. glassfiber armert plast (GAP), kalkog gummifylt polymer (støtfangerplast), metallmatriks kompositter (metall med korte keramiske fibre), polyeten armert med tråder av strukket polypropen eller betong (keram + keram). I komposittmaterialene søker man å oppnå fordelaktige egenskaper ved å blande komponentene. 13 14 15 5
Page 1 and 2: Materialer Materialer - for konstru
Page 3: H H H :C: ̇̇ :C: ̇̇ H Ḣ̇ Ḣ
Page 7 and 8: hcp (tettpakket) Se også fcc (tett
Page 9 and 10: Produsent Merkenavn Generisk navn P
Page 11: Oppgaver 1. Beskriv helt kort de me

Materialer Materialklasser Materialers kjemi

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?