Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
วัสดุเเละเครื่องมือพื้นฐาน - Coggle Diagram
วัสดุเเละเครื่องมือพื้นฐาน
สมบัติของวัสดุ
สภาพยืดหยุ่น (elasticity) เป็นสมบัติของวัสดุ ที่เปลี่ยนแปลรูปร่างได้เมื่อมีแรงกระทำ และจะกลับคืน รูปร่างเดิม
ความแข็งแรง (strength) คือความสามารถใน การรับน้ำหนัก หรือแรงกดทับโดยวัสดุนั้นยังคงสภาพ ได้ไม่แตกหัก
การนำความร้อน (heat conduction) เป็นการถ่ายเทความร้อนภายในวัตถุหนึ่ง ๆ หรือระหว่างวัตถุ สองขึ้นที่สัมผัสกัน
วัสดุน่ารู้
1.โลหะ (metal) โลหะ เป็นวัสดุที่ดจกการถลุงสินค้าต่าง ๆ เช่น เหล็ก ทองแดง อะลูมิเนียม
1.1) โลหะประเภทเหล็ก (ferrous meta) เป็นโลหะที่มีธาตุเหล็กเป็นส่วนประกอบหลัก
1.2 โลหะประเภทไม่ใช่เหล็ก (non-ferrous metal) เป็นโลหะที่ไม่มีธาตุเหล็กเป็นองค์ประกอบ
2.ไม้ (wood)
2.1) ไม้สังเคราะห์พลาสติก (wood plastic composite) เป็นวัสดุทดแทนไม้ธรรมชาติที่เกิดจากกรนำผงไม้
2.2) ไม้สังเคราะห์ไฟเบอร์ซีเมนต์ wood fiber com posit) เป็นไม้สังเคราะห์ที่มีส่วนผสมของ ปูน ทราย และผงไม้
เซรามิก (ceramic)
เซรามิเป็นผลิตภัณฑ์ที่ทำจกวัตถุดิบในรรมขาติ เช่น ดิน หิน ทราย และแร่ธาตุต่าง ๆ นำมาผสมกันหลังจากนั้นจึงนำไปเผาเพื่อเปลี่ยนเนื้อวัตถุดิบให้แข็งแรง และคงรูป ตัวอย่างวัสดุเชรามิกในที่นี้ คือ แก้ว (glass) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความโปร่งใส ความแข็งแกร่ง และความมันแวววาว มีองค์ประกอบหลักคือสารประกอบซิลิคอน ซึ่งผ่านกระบวนการผลิตที่อุณหภูมิสูง โดยเมื่อแก้วผ่านกระบวนการปรับปรุงสมบัติและขึ้นรูปเป็นแผ่นจะเรียกว่า “กระจก” การผลิตกระจกเพื่อตอบสนองความต้องการในการใช้งานของมนุษย์
4) วัสดุผสม (composite)
4.1) วัสดุเชิงประกอบพอลิมอร์ (Polymer Matrix Composite: PM) เป็นการเสริมแรงให้พอลิเมอร์ โดยเติมเส้นใยเสริมแรง
4.2) วัสดุเชิงประกอบโลหะ (Metal Matrix Composite: MMC) วัสดุผสมกลุ่มนี้ มีโลหะเป็นวัสดุหลัก
4.3) วัสดุเชิงประกอบเซรามิกซ์ (Ceramic Matrix Composite: CMC) เซรามิกซ์เป็นวัสดุที่มีความหนทนต่อการใช้งานที่อุณหภูมิสูง ไม่นำความร้อน
5) วัสดุสมัยใหม่ (modern material)
วัสดุนาโน เป็นวัสดุที่มีขนาด 1 – 100 นาโนเมตร หรือมีโครงสร้างในระดับนาโน ทำให้มีสมบัติพิเศษหรือสบัติที่ตกต่างจากวัสดุชนิดเดียวกันที่มีนาตใหญ่กว่า วัสดุนาโนสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 กลุ่ม คือวัสดุนาโนจากธรรมชาติ เป็นวัสดุนาโนที่มีอยู่ในรรมชาติและมีขนาดอยู่ในระดับนาโนเมตรเช่น เส้นขนขนาดเล็กในตีนตุ๊กแก โครงสร้างขนาดเล็กบนผิวใบบัววัสดุนาโนจากการผลิ ผลิตขึ้นเพื่อปรับปรุงวัสดุให้มีสมบัติดีขึ้นหรือเฉพาะเจาะจงมากขึ้นเมื่อขนาดของวัสดุถูกทำให้เล็กในระดับนาโนเมตร จะทำให้วัสดุมีพื้นที่ผิวมากขึ้น ส่งผลต่อสัดส่วนของพื้นที่ผิวต่อปริมาตรมีค่าสูงขึ้น ส่งผลให้สมบัติของวัสดุเกิดการเปลี่ยนแปลง เช่น สมบัติเชิงกล สมบัติทางแม่เหล็กสมบัติเชิงแสง การไวต่อการทำปฏิกิริยา และยังส่งผลให้วัสดุที่มีโครงสร้างในระดับนาโนเมตรมีสมบัติพิเศษเพิ่มขึ้นมา จากสมบัติพิเศษของวัสดุนาโนดังกล่าวข้างต้น จึงได้มีการนำความรู้และผลผลิตทางด้านนาโน เทคโนโลยีมาประยุกต์ใช่เช่น ท่อนาโนคาร์บอน (carbon nanotube) เป็นท่อเปิดรูปทรงกระบอก โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 4 นาโนเมตร มีความแข็งแรง น้ำหนักเบามีความยืดหยุ่นสูง พื้นที่ผิวต่อปริมาตรสูง ระบายความร้อนได้ดี ทนต่อการกัดกร่อน ทนความร้อน นำความร้อนและนำกระแสไฟฟ้าได้ดี จึงได้มีการนำท่อนาโนคาร์บอนไปใช้ในการสร้างอากาศยาน ผลิตเส้นใยเสริมความแข็งแกร่งในวัสดุคอมโพสิต ผลิตแบตเตอรีที่มีอายุการใช้งานยาวนาน และตัวเก็บประจุ
(2) ภาคนาโนไททาเนียมไดออกไซด์ (Nano-TO2) มีลักษณะเป็นผงสีขาวของไททาเนียมไดออกไซด์ขนาดนาโนเมตร มีการประยุกต์ใช้โดยการนำ Nano-Ti0² ผสมกับสีทาบ้าน เพื่อให้สีมีสมบัติที่สามารถทำความสะอาดตัวเองได้ ไม่เกิดการสะสมของสิ่งสกปรกและเชื้อราบนผนังที่ทาสี นั่นคือเมื่อ Nano-TiO² ได้รับแสง จะทำให้เกิดอนุมูลอิสระไปจับกับสารอินทรีย์หรือฝุ่นละออง ทำให้กลายเป็นน้ำและคาร์บอนไดออกไซด์หลุดออกมา ทำให้ไม่เกิดการสะสมของสิ่งสกปรกบนผนัง
(3) เส้นใยนาโน (nano fiber) เป็นเส้นใยสังเคราะห์ระดับนาโนเมตร มีอัตราส่วนระหว่างพื้นผิวต่อปริมาตรสูง ทำให้ยืดหยุ่นได้ดี จึงนำมาประยุกต์ใช้งานได้อย่างหลากหลายด้าน เช่น ผลิตเป็นผ้าปิดแผลเส้นใยนาโนผสมกับวัสดุชีวภาพ ที่มีสมบัติในการช่วยการสมานแผล และยังมีความแข็งแรงเมื่อได้รับความชื้น ในขณะเดียวกันมีการนำอนุภาคนาโนผสมกับเส้นใย ทำให้ผ้าไม่เกิดรอยยับจากการสวมใส่ และของเหลวที่ตกกระทบไม่สามารถที่จะซึมผ่าน หรือกระจายตัวเกาะติดกับเสื้อผ้าได้ จึงทำให้ของเหลวไหลหลุดออกจากเนื้อผ้า