Digitální učební materiál Autor: Ing. Rudolf Drahokoupil Předmět/vzdělávací oblast: Materiály a technologie Tematická oblast: Základy metalografie Téma: Metalografie, Vnitřní stavba kovů a slitin Ročník: 1. Datum vytvoření: září 2013 Název: VY_32_INOVACE_13.2.06.STR Anotace: Základy metalografie, vnitřní stavba kovů a slitin, atomy, protony, neutrony, elektrony, chemické vazby mezi atomy. Metodický pokyn: Učební materiál slouží jako inovativní prezentační doplněk pro výuku odborného tématu s využitím aktivizujících možností multimediálních prostředků (dataprojektor, popř. interaktivní tabule). Závěrečné kontrolní otázky zvyšují interaktivitu výuky a podporují samostatné myšlení žáků. Ve spojení s webovými stránkami školy může být prezentace využívána i k samostudiu a pro distanční formu vzdělávání.

Základy metalografie Metalografie - zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby, tj. struktury kovů a slitin. Zároveň popisuje chemické složení materiálu v návaznosti na teplotu a jeho tepelné nebo mechanické zpracování.

Vnitřní stavba kovů a slitin Všechny látky jsou složeny z prvků. Na naší planetě se vyskytuje více než 92 prvků, z nichž 77 má charakter kovů. Veškerá hmota se skládá z nejmenších částeček - atomů. Atomy jednoho a téhož prvku mají stejné vlastnosti. Atomy různých prvků se však navzájem liší složením a vlastnostmi.

Atomy - jsou složité útvary, které sestávají z částic elektricky kladných, záporných a neutrálních. Atom - se skládá z jádra, okolo kterého obíhají elektrony. Kladně nabité jádro se skládá z protonů a neutronů a je v něm soustředěna prakticky veškerá hmota atomu. Protony mají kladný náboj, neutrony jsou bez elektrického náboje.

Okolo jádra obíhají záporně nabité elektrony, jejichž celkový záporný náboj se rovná kladnému náboji jádra  atom = elektroneutrální celek. Počtem protonů v jádře je udáno atomové číslo prvku. Obal atomu obsahuje záporně nabité elektrony.

Protony - mají kladný náboj. Neutrony - jsou bez elektrického náboje Protony - mají kladný náboj. Neutrony - jsou bez elektrického náboje. Okolo jádra obíhají záporně nabité elektrony, jejichž celkový záporný náboj se rovná kladnému náboji jádra, pak se jeví atom jako elektroneutrální celek.

Chemické vazby mezi atomy materiálů Iontová vazba - vzniká sloučením atomů (prvků) s malou elektronegativitou s atomy se silnou elektronegativitou. Atomy s malou elektronegativitou uvolňují elektrony a mění se v kationty, atomy se silnou elektronegativitou elektrony přijímají a mění se v anionty. Vzniká silně polární molekula.

V molekule převládá na jednom konci kladný náboj (kation), na druhém záporný náboj (anion). b) Kovalentní vazba - vzniká mezi atomy prvků se stejnou elektronegativitou. Atomy si nepředávají své elektrony, ale společně je sdílejí. Vzniká nepolární molekula.

c) Kovová vazba - je charakterizována volně pohyblivými elektrony (elektronovým mrakem) a je typická pro kovy. Kovová vazba dává kovům některé vlastnosti, např. velkou tepelnou a elektrickou vodivost, plasticitu, houževnatost apod.

KONTROLNÍ OTÁZKY – diskuse Pojem metalografie Zabývá se pozorováním a zkoumáním vnitřní stavby, tj. struktury kovů a slitin a zároveň popisuje chemické složení materiálu v návaznosti na teplotu a jeho tepelné nebo mechanické zpracování. Správný název chemické vazby nejtypičtější pro kovy Iontová vazba, kovalentní vazba, kovová vazba. Čím je udáno atomové číslo prvku Počtem protonů v jádře.

Použité zdroje: HLUCHÝ, Miroslav a Jan KOLOUCH. Strojírenská technologie 1 - 1. díl, 3., přeprac. vyd. Praha: Scientia, 2002, 266 s. ISBN 80-7183-262-6. FRISCHHERZ, Adolf a Paul SKOP. Technologie zpracování kovů 1: základní poznatky. 2. vyd. Praha: SNTL (Wahlberg), 1996, 268 s. ISBN 80-902110-0-3.