- Information
- AI Chat
خواص المواد - 1 - Materials Science
IELTS Materials (IELTS2022)
جامعة طرابلس
Recommended for you
Preview text
ةــدسـنـهـة الـيـلــك
GE 133 – خواص المواد
} 1 {
M N
(Properties of Materials) خواص المواد
(Materials Science & Engineering)وعلم المواد هندسة اةديا لمهمةم لمعوية لاة وة مةدينم دلمة لموعادفة لموةدلد بجيدةمد وةدلد دديةدط دب اةديا لموةدلد يبحث علم هندسة
جإن ةةم ايهيةةد(Composition) دلم اايةةه لمايويةةم(Microstructure) لم اايةةه لمودمةةا قةةمب بةةي ملع
بوم ي دمده وع للأح يمدمب لمو اداط دبوم ي يح مةلآتبلمودلد(Processing) شاي د (Synthesis)
ملوةمدط بينوةم لموادنة وةدلد لمايويم يةمل وطةالح لم اايةه لمايويةم ديعنة دلموعدلب عوا أف الضي أاةد
طف م ا يه لمةلالب عنةد وسة ديمب ولا لهة ه دومنةدل دعةمممد إم (Structure)وطالح لم اايه يعن
لم طةنيع لمويدية داةالموةدلد إن ةمج دوعممدة أيضةم بايهيةيمةمم لمودلد لا يمةمم فطةا ب اةديا لموةدلد دماة
لإن مج وادنمب لمومدط لموطنع
دراسة علم وهندسة المواد؟ لماذا
امابةةم يي أد نهةةا أد ومندسةة اةةمنايييأد و وةةدنيي ومندسةةي اةةمند سةةدل ي عةةام ولا لةةف لمومندسةةيي
أد لمحااة ادل نطة لم أومل دو بممودلد لممندسي عل طويوي وشال لم ألاابد دغياهم باايط
فة لمودلد هم لمولا طيي دومندسي علوم فج دبمم مم لمددل ا لمو امول لمنها أد اقم أد وطمف لموبمن
هة لموشةال اةد أغلةه للأحيةم فة بحةب د طةويم لموةدلد فة إا بمام اةمو دلموا باي مودمهلل ل
عةدط علة يع ود لمطالا للألايا لإلا يما لمومدط لمونمسةب ألاف لمودلد لمو مح و إلا يما لمومدط لمونمسب عولي
للأنلاهةمم فة وم لملادو لمومدط أمنم قد ااأ عل ملومدط دلم دهدالب لم وعمييا ونمم لملادلص لموالدب
هةةدهلموةةمدط لمولا ةةما د ع بةةا الهةة لمحةةالاط أد لمأةةادف لم أاليةة لإا هةةمج دادةة ن يدةة لملاةةدلص لمويامنايةة
فممومنةدل عممية ب اله دما لمومدط لملادلص لمومممي دفا لف عليه إلا يما فأحيمنم يبن لموعيما للأهم لمل
ب طنيةةمب لموعافةة دلملاةةدلص داةةلملم اايةةه بةةي قةة معدل بلاةةدلص لموةةدلد لمولا لهةة امفيةة مةةه داليةة لمةةل
هله لموعمييا بألال لمطالا لمطحيح إع ومدل عل أاما مط طنيع لمودلد ياد
تصنيف المواد:
علة د ح د لمعنمطا لموعدني و ودودع عمدط و موعدنيأمف لمودلد ل :(Metals)المعادن 1
بةةداط وةةم أنمةةم غيةةا وا باةة بوعنةة(Nonlocalized) لمودضةةعيغياللأما ادنةةمب لمعديةةد وةة
ديةةدط ودطةةل ع بةةا لموعةةمد إا بماةةم وبمشةةال بمةةله للأما ادنةةمب د ةةا با وعأةةم لاةةدلص لموعةةمد
دةةدل دمانمةةم قمبلةة ع بةةا لموةةدلد قديةة بملأضةةمف لموا ةة دلمحةةالاط دغيةةا ونهةةلط ملضةةد ملامابةةم
لم ابيطمب للأنشم ي ووم يدعلمم أاما إس لادلوم ف مل شاي
غلبةم وةم دعنمطةا غيةا وعدنية عنمطةا وعدنية وم بيواابمب ه :(Ceramics)الخزفيات 2
دأدسةمم دلمادةمج دلماةده لمحةاالا لموةدلد للأسةون يأامسيد أد ني الب أد اابيدلب د طةع اد
دأامةا ملحةالاط دلمامابةم د ع با هله لمودلد غيةا ودطةل لملاافيمب ضو و شوعمب للأح ال
د ع بةا لملاافيةمب طةلدط دمانمةم دلمبلوةالب لموعةمد وة دلمبي مب لم أالية ملحالاط لمعممي وطمدو
هةله لملاةدلص عاةل قةددلطةدومبم دوطمدو لملد م مل شايقمبلي م ويا بجنلاهمم ف أهشه
دللأيدن لمابما للأسممو لاليا و بمم ده لم البا لملا
لموشةمداط وعضةم هةله دلمواماية لمبلوالب لمودلد لمب سة اي ضو :(Polymers)البلمرات 3
دعنمطةةا غيةةا لموعدنيةة دلمميةةداددي لماابةةد علةةيم يةةمع وةةد ايو واابةةمب عضةةدي لموةدلد هةة
مل شةاي دقمبلية ونلاهض له لمودلد ممم اممفددل ه ضلاو دا ي ويا لمبلوالب ب اايب د ألاا
لالب بةةي لم ةةالبا لم سةةمهوي نةم ل قةةد هةةله لملاةةدلص هةة دةدل عمميةة يةةملمايو مل أاةة دوطمدوة
دمنه ألاا لمدا يمب دبعضمم و لم البا بي دمنه دضعف قد لمدا يمب و لمومدط داد
الروابط الذرية في المواد الصلبة
لمبينية لمطةد وعافة لم نبأ بةه وة ملودلد يوا لملادلص لمابعي فمم لماميا و أ:قوة الرابطة وطاقة الرابطة -
لا ةي بةي يحةدث لمةل همعةلم بدالسة دلمة فمةم أسمسةيمب هةله لمطةد ابا لملالب وع بعم ديواة لم
وموة ياةدموةمبين لم همعة فةج لملا ي بعيدط ددل بي لموسمف وم ادفعند بعم عند طايبموم و ونهطل ي
دةمله نةدعي وة هة هةله لمطةد للألاةا قةدط علة لاط بةل ا بعم فج و عندوم ط اه لملا ي دما
وع بعضةمم أامةا لط هله لملالب لا يدع وم لمل دما لمبيني موسمفل ف دلم ونموم ه ا د نمفا دقيو
لم دةمله لمةلالب بعضةمم وةع بعةم وضةمد مطةد نمفا بي الدع مدددد قد لم لمسبه ف أ فأاما لمحطيط
فا) نةم 1 هوةم: أسمسةي وطةداي لم نةمفا هةله وة دمال مم ن ل قد لملالب و لموددددط فعندوم ط اه أحد
لملا ي و باد دنمب ا ) نمفا بي 2 لملا ي و إما ادنمب ا بي
: أ أr- 2 بينموم عاسيم وع وابع لموسمف لا ي لم دمله بي نمسه قد ادمدوه = قدط FC = FA = α r- FA = - K 0 e Z 1 e Z 2 / r 2 لم دلم عل دلمممني امفي لملاط للأدم Z 2 د Z 1 حيث ادمدوه1 x 10-19C= للأما اد = شحن e ادمدوهو ا / فدمب 9 x 10 9 V/C= مبب لم نمسه = K ق : لملالب بممع بي لم نم فا وع لموسمف د ا با قد لملا ي بي لم نمفا الوم طلاب لموسمف ادلد قد FR = -nb / rn + 1 لم دمله عندوم طايبم حيث سياا قد ( n = 9 ) لمطلب لمودلد للأيدني ف ط مدلبب دايبيbدn حيث بي لموسمف اد دعند للأ البعضمم لم نمفا عندوم ط اه لملالب و لملالب ابياط د سياا قد لمبعد بي ياد ) 1 ح بممشالم نمفا اوم هد ودض لم دمله = قد عندوم قد أ(r 0 ) لملالب ه
(FR) لم نمفا دقد(FA)لم دمله ودودج قد ه(FN) لملا ي بي لمطد وحطل د اد
FN = FA + FR = - K 0 e Z 1 e Z 2 / r 2 – nb/rn + 1 وحطل لم نمفا فج لم دمله وع قد قد سمد ) دعندوم 1 اوم هد ودضح بشا لمبيني لموسمف ف دلم ده لملاي لمبيني للأ ال بوسمف لمبيني لموسمف عندهم سو(r = ∞عند دالم = طهاFN= FA + FR لمطد dE/dr = 0 د اد (Equilibrium interatomic distance) (r 0 ) ودودج سمد دالم(r)أد ضعف نطف قاا لملاط طايبم لمطاا لملا سمد لملاي لمبيني للأ ال دوسمف طف بممابما للأيدن ملودلد لم دلم لمولا لهي للأيدني قاا نطه
ونهطل ي لا ي بي لمبيني لموسمف ف ادلم لمطد لم دمله دلم نمفا دوحطل ) يدضح إع ومد قدa:) 1 شا ونهطل ي لا ي بي لمبيني لموسمف ف لمدضع ادلم امق لم دمله دلم نمفا دوحطل د) يدضح إع ومد ق b امم مم : حيث ا با امقد لمدضع وع لمطد ايمضي باايط لمطد لمدضع و حسمه امق ديوا
∫
∫ =∫ = ∫ ∫ = EA + ER
EN لمامق وحطل عل ن حط لم امو ه مم إدال أع لم امو فFRد FA و ا قيو بمم عديم ع
حيث EN = EA + ER ه EN = K 0 e Z 1 e Z 2 / r + b/rn
EA = K 0 e Z 1 e Z 2 / r , ER = b / rn ,
(Atomic Bonding) الروابط الذرية لمومدط دهله لمادلبا ممم ددا لملالب ف لملاط ددمال مم و دددد ابما بي ع وسيم البا وعين قد توجد لمانباامب و لملالب بودودع بي شبيه للأابا اسم د حديد لادلص لمومدط ديوا ف فعم أنواع الأربطة:
دلمابما اممابما للأيدنىدلمابما لموعدن ايويم ي أابا : ده(Primary bond) إب دل ي البا 1 حالاط والط داد 1011 و أعل دادمب حالاط عممي نطما ف قدي أابا ده للأسممو دلمابما للأسممو اابما فمندافم : دهد ابما فيال(Secondary bond) لمطاب ممندي البا 2 011 و دادمب حالاط إق نطما ف نسبيم حيث ضعيه أابا ده دلمابما لمميداددين لمطاب لمبلوالب دلموم ف د ددد هله للأابا الطاط و حال داد
لمعنمطا مل وم دلم لموعمد لمابما بي يا ا هلل لمندج و:(Metallic Bond)لرباط المعدنىا 1 ممم م نأم لملاط لمون وي ي إما ادنمب لم امفي أ ف د للاص هله لمالبا لمددا لموددددط بممددد قد اد دبللم) 0 شا للأما ادنمب و سحمب وادن إما ادنمب لملالب للألاا نأيال مم و إم .للأما ادني لمسحمب لمو دفاط ف لمسممب دلمشحن للأيدنمب لموددب دمله بي
ملابما لموعدن ): اسم دضيح 0 شا
عديد ابيطمب إن طم س لادم ف فم بمم مم دو ملحالاط دلمامابم ديدط لم دطي ده لادلص هله لمالبا دو
أد لممن للأس امم عل قداط لموعد ده(Ductility) لموايلي بلامطي عمو بطه ويا لموعمد لمحالاط اوم نسبيم إنطمما عممي دنطا عمم وادن ممم وعمو غيا و حه دلموعمد لموعدني لمالبا لأ ناسا دلم أ دد بمم اايه لمودما ممم ع ق ألاا عدلو دهنم ملأاسدط دلم أا قمبل ده إنعامل لمضد مه لامطي دلموعمد لص لمودلد لموعدنيحدد لاد لم
لمسن و ا لمواعه ملهض ؟ ف لمامابم ي لمشحن نط إحسه عدد للأما ادنمب لمطمداط عل مثال:
لملا دلمدا10 g/cc لمهض اممف لمامابي لمشحن يحو امفي دلحد ي دقع أ إما اد لمح : ملهض 107 g/mol. 10 =10/cc x 1cm 3 = 1cm 3 امل لاط5 x 10 23 =(10 X 6 x 10 23 atom/mol)/ 107 g/mol عدد لملالب = 5 x 10 3 valence ele/ atomلاط = امفي ما لما اد 1 x 5 x 10 23 atoms عدد للأما ادنمب =
لمعنطا لمل أد أاما لاط فطدب أد إا سبب إما اد هد عبماط ع لأيدا:(Ionic Bond)الرباط الأيونى 2 حيث هطد هلل للأما اد لملاط أ للأيسا عل و دلحد ياد إما اد ملا ه عل لموحيا لملاماد يح د دأوم Na → Na+ + e لمطدديدم ودده وم أيد وشبعم بملأما ادنمب ياد يطبح وحيامم لملاماد اسه أما اد لملاط أ للأيسا عل و إما ادنمب ياد ملا ه سبع لموحيا لملاماد يح د مللمعنطا ل Cl- → Cl + e لمالدا سممه وم وشبعم بملأما ادنمب وادنم أيد حيث يطبح وحيامم لملاماد
(NaCl)مبلداط للأيدني ملالبا ): اسم دضيح 4 شا لمدمنه للأيو لمعنمطا لمودددط ف دأنمم أاما حددمم بي الب لمعنمطا لمولا له ل بي لمالبا يحدث هلل لمندج و لأنه بأنمم هش ا با لال مم بممابما للأيدن د طف لمبلداط لم لمددا لمدمنه للأيسا ملددد لمودددط ف د ل لمحااهله سدف يعد ملأيدنمب لمولا له لماماب لمودم للأيدنمب عبا للألاا فج و وس د إنالا عند وحمدم د ع با ملأيدنمب وعين و ما ب ا يب (Cleavage planes) سادح إنشطم لماسا يحدب عل فج دبمم مم د الدح امقب للأيد دويع للأ دمهمب حد ف و سمدي اد لمالبا قيو أ غيا و ده بوعن للأيدني لمالبا داد دهد وم يعال للأا همج ف(3 and 8 eV/mol) ود ما ايلددد 1011 لم 811 لم البا وم بي بأنمم د ويا لمودلد للأيدني لمودلد للأنطمما معدد و لم البا دداد امق لم مم ديدضح لمددد إنطمماهم ملحالاط دلمامابم دغيا ودطل طلدط دهش
CH 4 ملما لمويمم ملابما للأسممو ): اسم دضيح 0 شا
فج هله لمادلبا دالم لأ دمهي وحدددط دلم لمابما بأنمم للب وايلي ا با بملل لمندج و د ويا لمودلد لم
لم سمهوي لمالبا ب ادي وا باا ادنمبللأم لأ دلم ونلاهأ لمامابي ليلمودطي
الرابطة الثانوية أو رباط فاندرفال
(0/atom) ايلد دد 11 حددد لم البا ف امق حيث اد للإب دل ي بممالبا وطمان ضعيه البا ده دددد لمادلبا للإب دل ي ف يعم أ ددددهم يوا لملالب أد لمدا يمب طايبم دما ا بي د حدث هله لمالبا بممابما للأسممو لموا با لمواابمب لمدا ي دلمدا يمب ف لملمالب لملامول ف وشمهدط هله لمالبا ديوا : للأ ف هله لمالبا أمي د او
(Fluctuating induce diploe bonds) لرابطة القطبيةالتأرجح المسبب ل 1
ألاا ونمم دا ف أحد أدال مم دسممب ف لمشحن حيث طبح وددب ملشحن مل دايع لملحأ د حدث ن يد لم مم) 6 اوم هد ودضح بممشا(dipole)لمهاه لملاط طبح منم ي أ أ
لاط وحم(b امابيم لاط وموممل(a اسم دضيح:) 6 شا
بي ين ل دمله محأ لمطاه أيضم دبمم مم لمطاه لملاط لمودمداط ممم م طبح منم ي د حث هله لملاط لممنم ي
وم قابي لمدا يمب لم دبي لملمالب لملامول دين ل هلل لمابما بي ضعيه د ع با هله لمالبا لملا ي قاب
غما عندوم يسم دلم(N =N) N 2 دائ ني اددي م ادي ل ه بممابما للأسمموا با لا لمل N 2
1 م 198 - لمسم حالاط لمني اددي عند افع داد د ها 1 م 198 - و حالاط أق داد ف لمني اددي
(Polar Molecule Induced dipole Bond) الجزئ القطبى المسبب للرابطة القطبية 2 دايع معدم مومم دن يد دميسب محأي دل و مدا يم مم قابي اد لمواابمب لم ف لمالبا د حدث هله ديوا ) 7 شا دايئ الدايد لمميداددي لم دومم د عاف بممدا يمب لمطابي دلمسممب لموددب لمشحن لمدا يمب لم دمله بي مطد ان يد لمالبا د اد ملدا يمب غيا لمطابي يسبه قابي أ ملدائ لمطاب لمطابي لم أادح لموسبه ملالبا البا و أقد دهله لمالبا
HClمدائ لمطابي ملالبا اسم دضيح:) 7 شا (Permanent Dipole) الرابطة القطبية الدائمة 0 وا با هيداددي لالب عل دلموح دي لمدا يمب لمطابي ينشأ بي دلمل لمابما لمطاب دهد ندج لامص و دفH – FهH – OهH – N أHFدH 2 OدNH 3 وم عممي أي وع لالب للب سلبي بابما إسممو لم أي ااا قاه لملاط سممب لمسممب لمشحن للأما ادنمب ووم يدع لم أي دله ندلط لملاط سممب هله لمالبا قدي ووم نشأ قدط دله إس م اي لمابما للأسممو ف لمدحيد ملاط لمميداددي للأما اد أيضم لأش ال ملم ) 8 شادائ ألاا أحد دا يمب دبي ندلط لاط هيداددي بي
HFدائ ف لمميداددي لمالبا بي اسم دضيح:) 8 شا
للإب دل ي لمالبا إلا أنمم أضعف و لمسمبط لمممندي للأابا و أقد دلمابما لمميداددين
خواص المواد - 1 - Materials Science
Course: IELTS Materials (IELTS2022)
University: جامعة طرابلس
- Discover more from:
