ใบความรู้ที่ 1 เรื่อง ประเภทและ...

สาระเทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ตวอยางหนวยการเรยนร ชนมธยมศกษาปท 1คมอการใชหลกสตร | กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร 39

ใบความรท 1เรอง ประเภทและสมบตของวสด

วสด คอ สงทนำามาทำาเปนสงของเครองใชตาง ๆ ซงสงของแตละอยางทำาจากวสด หลากหลายประเภท ในสมยกอนเราใชวสดทมาจากธรรมชาต เชน หน กงไม ใบไม หนงสตว มาทำาสงของเครองใช เชน อาวธ เครองนงหม ภาชนะใสอาหาร ตอมามการพฒนาวสดจากธรรมชาตมาใชงานจนกระทงสามารถสงเคราะหวสดใหมขนมา เชน กระดาษ ไมอด เสนใย ยาง พลาสตก โลหะ วสดผสม

1. ไม (wood) คอ วสดธรรมชาตทไดมาจากลำาตนของตนไม สามารถนำามาใชประโยชนไดหลากหลายเนองจากมสมบตทดหลายดาน เชน มความแขงแรง ทนทาน ไมเปนสนม มผวเรยบ มกลนและลวดลายทเปนเอกลกษณเฉพาะตว แตมขอเสยคอ ถาใชไปนาน ๆ อาจเกดการโกงตว หรอผได ไม แบงเปน 2 ประเภท คอ ไมธรรมชาต และไมประกอบ ไมธรรมชาตแบงเปน ไมเนอแขงกบไมเนอออน ไมเนอแขงจะม เนอมน ลายเนอไมละเอยด มนำาหนกมาก เนอแนน สเขม แขงแรงทนทาน เชน ไมเตง ไมมะคา ไมตะเคยน นยมนำามาใชทำาเปนคาน โครงหลงคาบาน ประต หนาตาง เฟอรนเจอร สวนไมเนอออนมเนอไมคอนขางเหนยว นำาหนกเบา แตเนอไมไมแขงแรงมากจงรบนำาหนกไดไมด เนอไมมตงแตสจางออนไปถงสเขม เชน ไมยาง ไมฉำาฉา นยมนำามาใชทำาเปนประต หนาตาง เฟอรนเจอร ของใชตาง ๆ กลองใสวสด งานตกแตง เครองดนตรไทย ไมอกประเภทหนงคอ ไมประกอบ เปนไมทไดจากการนำาชนสวนของไมมาตอรวมกนดวยกระบวนการตาง ๆ ซงมหลายประเภท เชน ไมอดมความแขงแรง ไมยดหรอหดตวเมอความชนเปลยนไป ไมปารตเคลบอรดมความเหนยว นำาหนกเบา ราคาถก แตความแขงแรง ความตานทานตอแมลง และความชนตำา อายการใชงานสนกวาไมอด

ภาพตวอยางสงของเครองใชททำาจากวสดตาง ๆ

ประเภทและสมบตของวสด วสดทนำามาทำาสงของเครองใชทเราพบในชวตประจำาวนสวนใหญ ไดแก วสดประเภท ไม โลหะ พลาสตก ยาง ซงแตละประเภทมสมบตและการนำาไปใชงานทแตกตางกน ดงน

สาระเทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ตวอยางหนวยการเรยนร ชนมธยมศกษาปท 1 คมอการใชหลกสตร| กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร40

ภาพผลตภณฑททำาจากโลหะประเภทตาง ๆ

เหลกกลา ทองแดง อะลมเนยมฟอยล แผนเหลกเคลอบสงกะส

2. โลหะ (metals) คอ วสดทไดจากการถลงสนแรตาง ๆ โลหะสวนใหญผานกระบวนการปรบปรงสมบตใหดขนกอนนำามาใชงาน โลหะเปนวสดทนำามาใชประโยชนอยางกวางขวาง เนองจากมสมบตทดมากมาย เชน เปนตวนำาความรอนและนำาไฟฟาไดด มความแขงแรงสง มความคงทนถาวร ไมเสอมสลายหรอเปลยนแปลงสภาพงาย เปนวสดทบแสง ทนทานตอการกดกรอน มความสวยงาม ผวของโลหะสามารถขดใหเปนเงาวาว สามารถตเปนแผนบางหรอดงใหเปนเสนลวดได โลหะแบงไดเปน 2 ประเภทใหญ คอ โลหะกลมเหลก และโลหะนอกกลมเหลก โลหะกลมเหลก คอ โลหะทมเหลกเปน สวนประกอบหลก เชน เหลกกลา เหลกหลอ ใชทำาชนสวนอะไหล อปกรณ เครองมอชาง ลวด กรรไกร ชนสวนเครองจกร สวนโลหะนอกกลมเหลก คอ คอ โลหะทไมมเหลกเปนสวนประกอบ ดงนนจงไมดดตดกบแมเหลกและไมเกดสนม เชน ทองแดง อะลมเนยม สงกะส ซงตางกมสมบตเดนทแตกตางกน ทองแดงนำาความรอนและนำาไฟฟาไดด จงนำามาทำาสายไฟ อะลมเนยม นำาหนกเบา เปลยนรปรางไดงาย นำามาทำากรอบประต ฟอยลหออาหาร สวนประกอบของเครองบน สงกะสทนทานตอการกดกรอนจากสภาพอากาศ จงนำามาเคลอบโลหะเพอปองกนสนม เชน แผนเหลกเคลอบสงกะสใชมงหลงคา

3. พลาสตก (plastic) คอ วสดสงเคราะหซงสวนใหญเปนผลผลตทไดจากการกลนนำามนดบ ปจจบนมการใชพลาสตกกนมากเนองจากพลาสตก มหลายชนด ทำาใหพลาสตกมสมบตทหลากหลาย เชน บางชนดมลกษณะออนนม บางชนดจะแขงมาก บางชนดทนความรอน ไดนอยแตบางชนดทนความรอนไดมาก บางชนดหลอมละลายนำามาใชใหมได บางชนดไมสามารถหลอมแลวนำามาใชใหมได แตมสมบตโดยรวมทเหมอนกน เชน นำาหนกเบา เปนฉนวนไฟฟา สามารถทำาใหเปนสตาง ๆ ได ไมเปนสนม พลาสตกแบงไดเปน 2 ชนด คอ เทอรโมพลาสตก (thermoplastic) และเทอรโมเซตตง พลาสตก (thermosetting plastic) เทอรโมพลาสตกเมอไดรบความรอนจะออนตวและเปลยนรปรางได สามารถหลอมแลวนำากลบมาใชใหมได ทนตอแรงดงไดสง พลาสตกชนดน เชน พอลเอทลน พอลสไตรน พอลไวนลคลอไรด (พวซ) ใชงานหลายหลาย เชน ถงใสของ ชอน ขวดนำา กะละมง ถงขยะ สวนเทอรโมเซตตง พลาสตกทนความรอนสง แขงแรง แตไมสามารถหลอมแลวนำามาใชใหมได พลาสตกชนดน เชน เมลามน พอลยรเทน ตวอยางการใชงาน เชน จานชาม สายไฟ ปลกไฟ โฟมกนกระแทก รองเทา

ภาพ (ก) ไมอด (ข) ไมปารตเคลบอรด

ก ข

สาระเทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย) ตวอยางหนวยการเรยนร ชนมธยมศกษาปท 1คมอการใชหลกสตร | กลมสาระการเรยนรวทยาศาสตร 41

ภาพผลตภณฑททำาจากพลาสตกชนดตาง ๆ

ภาพผลตภณฑททำาจากยาง

พอลเอทลน พอลสไตรน พอลไวนลคลอไรด เมลามน

4. ยาง (rubber) คอ วสดทมความยดหยน เมอออกแรงดงหรอกด ยางจะยดหรอยบและกลบสสภาพเดมไดเมอปลอยใหยางเปนอสระ ยางแบงเปน 2 ประเภทคอ ยางธรรมชาต (natural rubber) และยางสงเคราะห (synthetic rubber) ยางธรรมชาตไดมาจากตนยาง มความยดหยนสง ทนตอการฉกขาดและการสกหรอ แตไมทนตอตวทำาละลายพวกนำามนปโตรเลยม และเสอมสภาพเรวภายใตแสงแดด ความรอน ออกซเจน และโอโซน การใชงาน เชน ถงมอยาง ยางรดของ ลกโปง ยางรถยนต สวนยางสงเคราะหไดมาจากการสงเคราะหทางเคมเพอเลยนแบบยางธรรมชาต สามารถปรบปรงสมบตใหดขนหลายดาน เชน ทนตอเปลวไฟ สภาพอากาศ แสงแดด สารเคมและนำามนไดตามตองการ ทนทานตอการใชงานและเสอมสภาพไดชากวายางธรรมชาต แตม ราคาแพงกวา ตวอยางการใชงาน เชน ยางรถยนต แปนพมพคอมพวเตอรซลโคน พนรองเทา ยางขอบหนาตาง

ในการสรางบานหลงหนงนนมสวนประกอบหลายอยาง และไมทเหมาะสมกบการใชงานกแตกตางกนขนกบสมบตของไมเชนในพนททเปนระเบยงตองใชไมทสามารถทนแดดทนฝนได ไมทเหมาะสมควรเปนไมสงเคราะหไฟเบอรซเมนตทมความแขงแรงทนตอสภาพอากาศ เปนตนสำาหรบในพนทภายในบานทตองการตกแตงเพอความสวยงามมกนยมใชไฟเบอรบอรดความหนาแนนปานกลางหรอพารตเคลบอรด ทงนขนกบวตถประสงคของการใชงาน

จากตวอยางการใชประโยชนไมสงเคราะห ดงทกลาวมาแลวขางตนจะเหนไดวาไมสงเคราะหเปนทางเลอกหนงทนำามาใชทดแทนไมธรรมชาตทมจำานวนลดลงได

ตวอยางการใชประโยชนจากไมสงเคราะห

รป 4. 9ระเบยงบาน

ประเภทของกระจก

รายละเอยด ผลตภณฑ

กระจกแผน เปนกระจกทพบไดทวไปมความแขงแรงตำาผวกระจกเปนรอยขดขดไดงายสวนใหญนยมใชเปนกรอบรป กระจกเงา และกระจกทใชสำาหรบเครองเรอน

ตาราง 4.3 ประเภทของกระจก

3) เซรามก (ceramic) เซรามกเปนผลตภณฑททำาจากวตถดบในธรรมชาตเชนดนหนทรายและแรธาตตางๆ นำามาผสมกนหลงจากนนจงนำาไปเผาเพอเปลยนเนอวตถใหแขงแรงและคงรปตวอยางวสดเซรามกในทนคอแกว(glass)ซงเปนวสดทมความโปรงใสความแขงแกรงและความมนแวววาวมองคประกอบหลกคอสารประกอบซลคอนซงผานกระบวนการผลตทอณหภมสง โดยเมอแกวผานกระบวนการปรบปรงสมบตและขนรปเปนแผนจะเรยกวา“กระจก”การผลตกระจกเพอตอบสนองความตองการในการใชงานของมนษยสามารถแบงออกเปนประเภทตามตาราง4.3ดงน

บทท 4 | วสด และเครองมอพนฐาน60 หนงสอเรยนรายวชาพนฐานวทยาศาสตร | เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย)

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย

SOLAR ENERGY

ประเภทของกระจก

รายละเอยด ผลตภณฑ

กระจกเงา (mirror glass)

เกดจากการฉาบโลหะเงนลงไปทดานใดดานหนงของกระจกกระจกเงาทพบทวไปมกมผวทเรยบแบนเสมอกนสามารถสะทอนภาพจากวตถไดเทากนหมดใชเปนกระจกสองในหองนำาหรอหองแตงตว

กระจกสะทอนแสง (reflective

glass)

เปนกระจกทมการเคลอบสารสะทอนแสงไวทผวหนาทำาใหสามารถสะทอนแสงได20-30%จงชวยลดความรอนทเขามาภายในอาคารแตกสงผลใหแสงไมสามารถผานเขามาในอาคารไดทำาใหตองตดตงไฟสองสวางในอาคาร สวนใหญใชในอาคารพาณชยหรอกระจกประตบาน

กระจกนรภย

(tempered glass)

เปนกระจกทแขงแรงกวากระจกธรรมดา5-10เทาเมอแตกจะแตกกระจายออกเปนเมดเลกๆ คลายเมดขาวโพดและมความคมนอยนยมใชเปนกระจกตโชวกระจกหนารถยนตหนาตางผนงกระจกของอาคารทไดรบความรอนทสงกวาปกต

กระจกกงนรภย (heat strength-

ened glass)

เปนกระจกทแขงแรงกวากระจกธรรมดา2-3เทาเมอกระจกแตกจะมลกษณะเปนปากฉลามยดตดอยกบกรอบไมรวงหลนจงนยมใชในการทำาผนงภายนอกอาคารทมแรงปะทะของลมสง

บทท 4 | วสด และเครองมอพนฐาน 61หนงสอเรยนรายวชาพนฐานวทยาศาสตร | เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย)

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย

รป 4.10 ตวอยางการใชงานวสดเชงประกอบพอลเมอรในชดตกแตงของ

รถยนตหรออปกรณกฬาทตองการความแขงแรงของวสด

4.1) วสดเชงประกอบพอลเมอร (Polymer Matrix Composite: PMC)เปนการเสรมแรงใหพอลเมอรโดยเตมเสนใยเสรมแรงเชนเสนใยแกวไฟเบอรกลาสเสนใยคารบอนเสนลวดโลหะลงในพอลเมอรซงเปนวสดหลก เพอทำาใหวสดผสมทไดมความแขงแรงสามารถทนแรงดงหรอแรงกดทบไดสงขนกวาวสดหลกตวอยางการใชงานวสดเชงประกอบพอลเมอรเชนการนำาเสนใยแกวมาผสมกบพอลเมอร เพอผลตเปนหลงคารถกระบะ ชนสวนเครองบนเลกถงนำาขนาดใหญ เพราะเสนใยแกวมสมบตความแขงแรงทนแรงดงไดสงไมเปนสนมและทนตอการกดกรอนนอกจากนเสนใยแกวยงมสมบตเปนฉนวนความรอนทด ใชผลตเปนฉนวนในตเยนหรอผสมในวสดกอสราง

4) วสดผสม (composite) วสดผสมเปนวสดทมการผสมวสดตงแต2ชนดขนไปเขาดวยกน โดยวสดทผสมเขาดวยกนจะตองไมละลายซงกนและกนซงวสดทมปรมาณมากกวาจะเรยกวาเปนวสดหลก(matrix)และวสดอกชนดหนงหรอหลายชนดทกระจายหรอแทรกตวอยในเนอวสดหลก เรยกวาวสดเสรมแรง (reinforcementmaterial)วสดเสรมแรงทนำามาผสมนนจะชวยปรบปรงสมบตเชงกลของวสดหลกใหดขนโดยวสดเสรมแรงอาจมลกษณะเปนกอนเสนเกลดหรออนภาคกไดวสดคอมโพสตสามารถแบงออกไดเปน3ประเภทคอ

ประเภทของกระจก

รายละเอยด ผลตภณฑ

กระจกฉนวนความ

รอน (insulating

glass)

เปนการนำากระจกตงแต2แผนมาประกบกนโดยบรรจฉนวนไวภายในเพอใหมสมบตในการเกบรกษาอณหภมภายในและยอมใหแสงผานเขามาภายในอาคารไดแตไมยอมใหความรอนผานเขามาหรอเขามานอยมากใชสำาหรบอาคารทตองการควบคมอณหภมใหคงทตลอดเวลา เชนพพธภณฑอาคารเกบอาหารหองเกบไวน

กระจกตามทออกแบบไว�เพอให�ตรงกบวตถประสงค�ในการใช�งาน

อากาศแห�ง(Dried air)หรอ แก�สเฉอย

ช�องว�างบรรจสารดดความชน

บทท 4 | วสด และเครองมอพนฐาน62 หนงสอเรยนรายวชาพนฐานวทยาศาสตร | เทคโนโลย (การออกแบบและเทคโนโลย)

สถาบนสงเสรมการสอนวทยาศาสตรและเทคโนโลย