Materiały niemetalowe

Drewno
W technice mianem drewna określa się surowiec otrzymany ze ściętych drzew 
i ukształtowany przez obróbkę na odpowiednie asortymenty. Drewno jest tworzywem 
o budowie komórkowej. Ścianki komórek są zbudowane z substancji drzewnej, pory wypełnia zmienna ilość powietrza i wody. Zależnie od gatunku porowatość drewna waha się 
w granicach 10÷90%.

Drewno jest doskonałym materiałem konstrukcyjnym, zarówno w stanie naturalnym jak i w postaci sklejek, płyt spilśnionych, wiórowych itp. Cechuje je lekkość, trwałość, sprężystość, znaczna wytrzymałość mechaniczna, mały współczynnik rozszerzalności cieplnej (ok. 5∙10-5 C-1), mała przewodność cieplna właściwa i łatwość obróbki. W stanie suchym drewno wskazuje bardzo małą przewodność elektryczną, która jednak szybko wzrasta przy podwyższeniu jego wilgotności.

Wspólną ujemną cechą wszystkich gatunków drewna jest higroskopijność, tj. skłonność do pochłaniania wilgoci i wyparowywania jej po ogrzaniu, co wywołuje powstanie pęknięć. Zwiększenie wilgotności drewna prowadzi do jego butwienia. Przed butwieniem 
i gniciem drewno chroni się warstwa smoły, asfaltu lub betonu, zwęglaniem powierzchniowej warstwy przez opalanie, a także przez nasycanie preparatami przeciwgnilnymi. Wyroby stolarskie zabezpiecza się warstwą pokostu, farb i lakierów.

Zastosowanie drewna:
- Technika,
- Energetyka,
- Stolarstwo,
- Budownictwo wodne, morskie, mostowe, lądowe,
- Produkcja papieru, sklejki i wełny drzewnej,
- Szkutnictwo,
- Przemysł galanteryjny,
- Rzeźbiarstwo,
- Modelarstwo lotnicze
- Do wyrobu części maszyn,
- Trzonów do młotów, siekier, kilofów

Tworzywa sztuczne
Zwane są także plastomerami, są tworzywami na podstawie polimerów syntetycznych, otrzymywanych w wyniku polireakcji z produktów chemicznych przeróbki węgla, ropy naftowej i gazu ziemnego lub polimerów naturalnych, uzyskiwanych przez chemiczną modyfikację produktów pochodzenia naturalnego ( celuloza, kauczuk, białko). Właściwości mechaniczne tworzyw sztucznych zmieniają się w szerokich granicach, w zależności od rodzaju podstawowego polimeru i ilości środków pomocniczych.

Zastosowanie tworzyw sztucznych:
- Produkcja przedmiotów gospodarstwa domowego,
- Wyroby galanteryjne,
- Wyroby elektrotechniczne,
- Części do maszyn, samochodów, lodówek
- Materiały konstrukcyjne do budowy łodzi, jachtów, nadwozi samochodowych
- Budownictwo,
- Części wyposażenia samochodów i samolotów,
- Opakowania,

Guma
Guma jest elastycznym produktem wulkanizacji kauczuku naturalnego lub syntetycznego. Otrzymuje się ją przez przeróbkę mieszanek zawierających oprócz kauczuku inne substancje ułatwiające procesy przetwórcze oraz nadające gumie odpowiednie właściwości.

Do podstawowych składników mieszanek kauczukowych należą:
- Kauczuk naturalny,
- Środki wulkanizujące,
- Środki zmiękczające,
- Napełniacze,
- Pigmenty i barwniki,
- Środki ochronne,
- Środki porotwórcze.

Wytrzymałość na rozciągnięcie gumy waha się od 2 do 40 MPa a nawet wyżej. Gumy są odporne na ścieranie, jest to szczególnie istotne w przypadku takich wyrobów jak bieżniki opon itp. Bardzo dobry wpływ na ścieralność wywierają napełniacze mineralne, a zwłaszcza krzemionki aktywne lub sadze o drobnych cząsteczkach.

Odporność gumy na trwałe odkształcenia przy ściskaniu jest istotną cechą gumy przeznaczonej do różnego rodzaju uszczelniania.

Gumy odporne na działanie olejów, paliw i smarów najczęściej produkuje się z kauczuku nitrylowego. Odporność na jednoczesne działanie olejów i podwyższonej temperatury wynoszą odpowiednio 150÷200 i 200÷250 C.

Zastosowanie gumy:
- Przemysł oponowy,
- Taśmy izolacyjne, kable, węże do paliw,
- Produkcja artykułów technicznych,
- Produkcja obuwia,
- Płyty wykładzinowe,
- Amortyzatory,
- Kleje,
- Tkaniny gumowe,
- Okrycia ochronne,
- Masy uszczelniające dla lotnictwa, przemysłu okrętowego, samochodowego i budownictwa,

Szkło
Szkło jest bezpostaciową substancją otrzymywaną ze stopionej mieszaniny odpowiednich materiałów, która przy chłodzeniu ze stanu ciekłego przechodzi w stan szklisty. Szkło wykazuje właściwości ciał stałych, jest twarde, sztywne i kruche.

Istotnymi zaletami szkła jako materiału konstrukcyjnego są ponadto: odporność na działanie czynników atmosferycznych oraz rozcieńczonych kwasów i zasad, odporność na działanie podwyższonej temperatury, przezroczystość, gładkość i połysk powierzchni, niepalność, łatwość kształtowania w stanie plastycznym, przenikalność dla cieczy i gazów, mała przewodność cieplna i elektryczna oraz taniość.

Wadami szkła są kruchość i wrażliwość na zmiany temperatury.

Zastosowanie szkła:
- Naczynia laboratoryjne,
- Części aparatury chemicznej, biologicznej i farmaceutycznej,
- Lampy radiowe,
- Rurki neonowe,
- Soczewki, pryzmaty, lustra,
- Szkło ozdobne,
- Do wyrobu wszelkiego rodzaju opakowań dla przemysłu spożywczego,

Wyroby ceramiczne
Ceramiką nazywa się wyroby formowane z plastycznych surowców ceramicznych 
i wypalane w odpowiednio wysokiej temperaturze. Wyróżniamy wyroby o czerpie porowatym i nieporowatym.

Wyroby ceramiczne o czerpie porowatym charakteryzują się szorstką, matową powierzchnią, dużą porowatością i nasiąkliwością. Należą do nich przede wszystkim: cegła, kratówki, sitkówka, pustaki itp. Produkty te stosuje się w przemyśle chemicznym, jako ozdoby, do sprzętu sanitarnego,.

Wyroby ceramiczne o czerpie nieporowatym charakteryzują się szklistym i lśniącym przełomem, małą porowatością, dużą twardością i wytrzymałością na ściskanie. Zalicza się do nich przede wszystkim: porcelanę, porcelit, kamionkę i klinkier. Produkty te stosuje się jako ozdoby, jako części aparatury chemicznej i dentystycznej, do sprzętu laboratoryjnego, do wyrobu rynien, wanien galwanicznych, zbiorników do kwasów, pomp, także do wykładania posadzek i ścian wymagających częstego mycia.

Wyroby z tworzyw węglowych
Tworzywami węglowymi nazywa się prasowane materiały, których głównym składnikiem jest węgiel bądź w postaci amorficznej, krystalicznej, a domieszkami są tlenki żelaza, aluminium, krzemu, magnezu i wapnia.

Tworzywa te cechuje całkowita odporność na działanie kwasów, alkaliów 
i rozpuszczalników organicznych. Wykazują one również dużą odporność na uderzenia cieplne i działanie wysokich temperatur.
Innymi zaletami są: niezwilżalność ciekłymi metalami szkłem, lekkość obrabialność podobna jak metali i samosmarowość. Wadą jest znaczna kruchość materiału.

Zastosowanie wyrobów z tworzyw węglowych:
- Elementy aparatury chemicznej,
- Części maszyn,
- Na elektrody do pieców,
- Na styki elektryczne i elementy oporowe,
- Elektronika,
- Technika jądrowa.

Kleje
Klej to tworzywo niemetaliczne, które może łączyć spajane części dzięki przyczepności do powierzchni i wewnętrznej wytrzymałości.

Podstawowymi składnikami klejów tworzywa sztuczne termoplastyczne lub sieciujące żywice sztuczne oraz w pewnym zakresie kauczuki naturalne i syntetyczne.

Wyróżniamy kilka rodzaje klejów:
1. Kleje rozpuszczalnikowe – wiążą po odparowaniu rozpuszczalników:
- Kleje kontaktowe – nakładane na obydwie powierzchnie klejone,
- Kleje przylepcowe – tworzące stałe lepkie powierzchnie wykorzystywane np. do taśm samoklejących, etykiet,
2. Kleje dyspersyjne – służą do klejenia płaskich materiałów porowatych, stosuje się je jako kleje do skóry i papieru,
3. Kleje plastizolowe – zawierają pasty PCV, używane przy klejeniu konstrukcji nadwozi,
4. Kleje topliwe – aktywuje się je przez ogrzewanie,
5. Kleje termopliwe – wprowadzane są w postaci stałej folii lub stopu między łączone elementy, wnikają dobrze po stopieniu, wiążąc po ostygnięciu.

Lakiery
Lakierami są produkty ciekłe lub proszkowe, które nanoszone rozmaitymi metodami na podłoża w postaci cienkich powłok, odgrywają rolę ochronną lub zdobniczą.

Lakiery otrzymuje się z następujących surowców:
- Żywic lakierniczych,
- Rozpuszczalników,
- Wody,
- Pigmentów,
- Barwników,
- Napełniaczy,
Środków pomocniczych.
- Lakiery wykorzystuje się do ochrony niektórych materiałów Np. drewna przed pękaniem.