Malzemelerin Tarihsel Gelişimi

Transkript

MMM291 MALZEME
BİLİMİ
Yrd. Doç. Dr. Ayşe KALEMTAŞ
Ofis Saatleri: Perşembe 14:00 – 16:00
[email protected], [email protected]
Bursa Teknik Üniversitesi, Doğa Bilimleri, Mimarlık ve Mühendislik Fakültesi,
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği Bölümü
MALZEME VE YAŞAM
Malzemeler yaşantımızın her
alanında ve bizlerin hizmetinde
yer almaktadır.
Giydiğimiz kıyafetlerden,
mutfakta kullandığımız araç
gereçlere, kullandığımız
otomobillere, haberleşme
araçlarına ….. Herşey ancak
malzeme ile var olabilmektedir.
Malzeme ve yaşam insanlık
tarihinden bugüne iç içedir.
Birbiriyle var olmakta ve
gelişmektedir.
TAŞ DEVRİ
Flint bıçak
Malzemeler devrilere ismini verecek
ölçüde öneme sahiptir insanlık tarihinde.
Taşın kullanımından sonra metaller
bulunmuş ve bazı metaller devirlere
isimlerini vermiştir.
I.
Bakır
II. Bronz
Flint ok ucu
III. Demir
Metallerin bulunmasının insanlık tarihinde oldukça büyük önemi vardır. Tarih öncesi
toplumlarda metaller araç ve silah yapımında kullanılmıştır. Metaller geçmişte tarım, ulaşım,
sanat ve zanaatin gelişmesinde çok önemli bir rol oynamıştır. Günümüzde bulunduğumuz
noktaya gelinmesinde de katkısı yadsınamaz durumdadır.
İlk bulunan metaller ve kullanım amaçları aşağıda özetlenmektedir:
 ALTIN
(6000 MÖ)

Takı
 BAKIR
(4200 MÖ)
 Silah
 GÜMÜŞ
(4000 MÖ)
 Süs, takı
 KURŞUN
(3500 MÖ)
 Kap, boru hattı
 KALAY
(1750 MÖ)
 Bronz, bakıra ilave edilip  Silah
 DEMİR
(1500 MÖ)
 Silah
 CİVA (750 MÖ)
17. yüzyılın sonuna kadar sadece 12 adet metal biliniyordu:
Altın, bakır, gümüş, kurşun, kalay, demir, civa, arsenik, antimuan, çinko,
bizmut ve platin.
http://www.makin-metals.com/about/history-of-metals-infographic/
NEDEN SADECE BAZI METALLER DEVİRLERE
İSİMLERİNİ VERMİŞTİR?
Altın neden ilk bulunan metal olmasına karşılık bir devre ismini
vermemiştir?
Altın silah yapımında kullanılmamıştır.
Altın hem silah yapımında kullanılabilecek özelliklere sahip değildir, hem
de günlük yaşamda kullanılan araç ve gereçlerin üretiminde
kullanılabilecek kadar çok bulunan ve yaygın bulunan bir metal değildir.
Altın oldukça yumuşaktır ve bu nedenle silah gibi zorlu şartlarda
kullanılabilecek uygulamalar için uygun değildir. Kolayca bükülüp
kırılabilir.
ESKİ UYGARLIKLARDA
KULLANILAN
METALLER
Mezolitik Çağ
10,000-4,500 MÖ
Hunting and gathering communities moved
across land near the British Isles forming
stone tools and “microliths” – small
trimmed blades mounted in different
combinations to make a variety of tools.
6000 MÖ
Altın
Altın takı amaçlı kullanılmıştır.
Nadir olarak bulunduğu ve değerli
olduğu için popüler bir metal
olmuştur.
4,500-2,300 BC
Parlatılmış taş ve flint baltaların yaygın
kullanımı söz konusu bu dönemde.
Bakır
4200 MÖ
Gümüş
4000 MÖ
Bakırın eski çağlardaki kullanımı altından daha
fazladır. Silahlar, araç ve gereçler bakırdan
üretilmiştir.
Gümüş tarih boyunca her zaman geniş bir
kullanım alanı bulmuştur parasal sistemlerde.
Özellikle de Roma ve Çin İmparatorluğunda çok
önemli bir rol oynamış ve para yerine
kullanılmıştır.
Bronz Devri
2300-700 MÖ
Metalurjistler iki farklı metali karıştırıp yeni ve daha
güçlü
özelliklere
sahip
bir
başka
metali
üretebildiklerini
keşfettiklerinde
bronz
devri
başlamıştır.
Kurşun
3500 MÖ
Kurşun ergitme işleminin en az 9000 yıl önce
yapıldığına inanılmaktadır. Ancak ilk insanların
kurşundan yaptıkları ve bulunan ilk sanat eseri
yaklaşık olarak MÖ 3800 yılına aittir.
The wheel is
central Europe.
used
in
DEMİR
ergitme
1500 MÖ
MÖ 3000 yıllarında demir madeninin ergitilmesi
bulunmuştur. Demir devri ise MÖ 1200 yılları civarında
başlamıştır. Demir araç ve silah yapımında önemli bir
yere sahip olmuştur.
Kalay
1750 MÖ
Kalay ve bakır ilk defa MÖ 3500 civarında
ergitilmiştir. Ancak ilk insanların yaptıkları ve
bulunan ilk sanat eseri yaklaşık olarak MÖ 2000
yıllarına aittir.
Civa
750 MÖ
Known to ancient Chinese and Indians before
2000 BC, and found in Egyptian tombs dating
from 1500 BC
Nikel
1751
Demirden sonra yerkabuğunda en fazla bulunduğuna
inanılan metal nikeldir. Nikel korozyona karşı dirençli
alaşımların üretiminde kullanılmaktadır.
Uranyum
1789
Uranyum oksit camların ve seramiklerin
renklendirilmesinde MS 79 yıllarına kadar
kullanılmıştır.Günümüzde ise uranyum oksit
nükleer yakıt ve silahların üretiminde
kullanılmaktadır.
Uranyum
1789
Titanyum
1791
Uranyum
oksit
camların
ve
seramiklerin
renklendirilmesinde
MS
79
yıllarına
kadar
kullanılmıştır.Günümüzde
ise
uranyum
oksit
nükleer
yakıt
ve
silahların
üretiminde
kullanılmaktadır.
Titanyum 18. yüzyılda bulunmuş olmasına karşın
1940’lara
kadar
malzeme
üretiminde
kullanılamamıştır içerdiği safsızlıklar nedeniyle.
Krom
1797
Krom
genellikle
çeliğin
alaşımlandırılmasında
kullanılmaktadır. Krom korozyon direncini arttırır
ve
paslanmaz
çelik
üretiminde
önemli
bir
elementtir.
Alüminyum
1827
Alüminyum yerkabuğundaki en yaygın metaldir.
Alüminyumun yoğunluğu çeliğin yaklaşık üçte biri
kadardır. Alüminyum tüm metaller içerisinde en
hafif metaller arasında yer almaktadır.
Silisyum
1823
Yerkabuğunun yaklaşık %26’sı silisyumdur. Ancak
silisyum hiç saf halde bulunmaz. Doğada silikat,
oksit gibi çeşitli yapılarda bulunur.
Alüminyum
1827
Alüminyum yerkabuğundaki en yaygın metaldir.
Alüminyumun yoğunluğu çeliğin yaklaşık üçte biri
kadardır. Alüminyum tüm metaller içerisinde en
hafif metaller arasında yer almaktadır.
Silisyum
1823
Yerkabuğunun yaklaşık %26’sı silisyumdur. Ancak
silisyum hiç saf halde bulunmaz. Doğada silikat,
oksit gibi çeşitli yapılarda bulunur.
Polonyum
1898
Radyum
1898
Hem polonyum hem de
radyum radyoaktif
elementlerdir. Doğada
oldukça nadir bulunan
elementlerdir. Her iki metal
de Marie and Pierre Curie
tarafından 1898 yılında
bulunmuştur.
1735
1751
1774
1781
1782
1783
1789
1789
-
Cobalt
Nickel
Manganese
Molybdenum
Tellurium
Tungsten
Uranium
Zirconium
1791
1794
1797
1797
1801
1802
1803
1807
-
Titanium
Yttrium
Berylium
Chromium
Niobium
Tantalum
Iridium, Palladium, Rhodium
Potassium, Sodium
1808 - Boron, Barium,
Calcium, Magnesium,
Strontium
1814 - Cerium
1817 - Lithium, Cadmium,
Selenium
1823 - Silicon
1827 - Aluminium
1828 - Thorium
1830 - Vanadium
1839 - Lanthanum
1843 - Erbium, Terbium
1844 - Ruthenium
1860 - Cesium, Rubidium
1861 - Thallium
1863 - Indium
1875 - Gallium
1878-1885 - Holmium,
Thulium, Scandium,
Samarium, Gadalinium,
Praseodynium, Neodynium,
Dysprosium
1886 - Germanium
1898 - Polonium, Radium
1899 - Actinium
1901 - Europium
1907 - Lutetium
1917 - Protactinium
1923 - Hafnium
1924 - Rhenium
1937 - Technetium
1939 - Francium
1945 - Promethium
1940-61 - Transuranium elements – (Neptunium, Plutonium,
Curium, Americum, Berkelium, Californium, Einsteinium,
Fermium, Mendelevium, Nobelium, Lawrencium)
Taş Devri → Bronz → Demir → İleri Malzemeler
•
Malzeme bilimin başlaması- Bundan 2 milyon yıl önce taştan aletler
yapmaya başladı insanlar.
İlk kullanılan malzemeler doğal malzemelerdir : Taş, odun, kil, deri, vb.
Uzakdoğu’da bronzun bulunmasıyla birlikte yaklaşık 5000 yıl önce Taş
Devri sona ermiştir.
•
Bronz bir alaşımdır.
Bronz üretimi bakır + < %25 kalay + bazı elementlerin ilavesiyle
gerçekleştirilmektedir. Bronz dövülebilir veya dökümle farklı şekillerde
malzeme üretimi gerçekleştirilebilir. Alaşımlama yapılarak daha sert hale
getirilebilir bronz. Bronzun yüzeyinde bir oksit film oluştuktan sonra
oldukça yavaş korozyona uğrar.
Alaşım, bir metal elementin en az bir başka element (metal, ametal)
ile homojen karışımıdır. Elde edilen malzeme yine metal karakterli
bir malzeme olur.
Alaşımlar karışıma giren metallerin özelliklerinden farklı özellikler
gösterirler.
En bilinen alaşımlara; tunç (bakır-kalay), pirinç (bakır-çinko), lehim
(kalay-kurşun) ve cıva alaşımları olan amalgamlar örnek verilebilir.
Alaşımların
tarihi
milattan
önce
4000
yıllarına
kadar
uzanmaktadır. İran ve Mezopotamya bölgelerinde bulunan tunç
(bronz) örnekleri bu zaman diliminde tarihlenmiştir.
Demirden daha sert olan tunç; silah, kesici ve delici aletler, mutfak
aletleri, süs eşyaları vb. yapımında günümüze değin kullanılmıştır.
Bronz Devri
3000-800 BC
transition from
stone to bronze
for tools and arts
N. Afghanistan, 2200-1800 B.C.
Bronze:
Cu + Sn
Tm 950°C
Turkey, 3000-2000 B.C.
SORULAR

Malzemelerin Tarihsel Gelişimi

Transkript

Benzer belgeler

KBRN Dekontaminasyon (Arındırma) Solüsyonları

DENTindex Catalogue 2015

Adli Metalurji - İstanbul Üniversitesi