ม.ปลาย พว32024 วัสดุศาสตร์ 3

ชุดวชิ า วสั ดศุ าสตร 3

รายวชิ าเลอื กบงั คับ

ระดับมธั ยมศึกษาตอนปลาย
รหสั พว 32024

หลักสูตรการศึกษานอกระบบระดบั การศกึ ษาขนั้ พืน้ ฐาน
พุทธศักราช 2551

สํานักงานสงเสริมการศกึ ษานอกระบบและการศกึ ษาตามอธั ยาศัย
สาํ นักงานปลดั กระทรวงศกึ ษาธิการ
กระทรวงศึกษาธกิ าร

ก

คาํ นาํ

ชุดวิชาวัสดศุ าสตร 3 รหัสวชิ า พว32024 ตามหลักสูตรการศึกษานอกระบบระดับ
การศึกษาขั้นพื้นฐาน พุทธศักราช 2551 ระดับมัธยมศึกษาตอนปลายนี้ ประกอบดวยเนื้อหา
หลักวัสดุศาสตร การใชประโยชนและผลกระทบจากวัสดุ การคัดแยกและการรีไซเคิลวัสดุ
ทิศทางการพัฒนาวัสดุในอนาคต ส่ิงประดิษฐจากวัสดุตามหลักสะเต็มศึกษา และเทคโนโลยี
การกําจัดวัสดุ เนื้อหาความรู ดังกลาว มีวัตถุประสงคเพ่ือใหผูเรียนมีความรู ความเขาใจ
เก่ียวกับหลักวัสดุศาสตร โครงสรางและสมบัติวัสดุ การใชประโยชนจากวัสดุตลอดจนสาเหตุ
และผลกระทบที่เกดิ จากการผลิตและการใชง านของวัสดุตอสิ่งมีชีวิตและส่ิงแวดลอม สามารถ
คัดแยกวัสดแุ ละกาํ จัดวัสดทุ ใ่ี ชแ ลว ในชีวิตประจําวนั ของตนเอง และชมุ ชนได

สํานักงาน กศน. ขอขอบคณุ มหาวิทยาลยั ราชภัฏอบุ ลราชธานี ที่ใหการสนับสนุน
องคค วามรูประกอบการนําเสนอเนื้อหา รวมทั้งผูมีสวนเกี่ยวของในการจัดทําชุดวิชา หวังเปน
อยางย่งิ วา ชุดวชิ าน้ี จะเกดิ ประโยชนตอผูเรยี น กศน. และสรา งความตระหนกั ในการจัดการวัสดุ
ทใ่ี ชแลวอยางรูคณุ คา ตอไป

สํานักงาน กศน.

ข

คาํ แนะนําการใชชุดวชิ า

ชุดวชิ าวัสดุศาสตร 3 รหสั วิชา พว32024 ใชส าํ หรับนักศกึ ษาหลักสตู รการศกึ ษา
นอกระบบระดบั การศกึ ษาขั้นพื้นฐาน พทุ ธศักราช 2551 ระดบั มัธยมศกึ ษาตอนปลาย
แบง ออกเปน 2 สว น คอื

สว นที่ 1 โครงสรางของชดุ วิชา แบบทดสอบกอนเรียน โครงสรา งหนว ยการเรียนรู
เน้ือหาสาระ กจิ กรรมเรียงลําดับตามหนวยการเรียนรู และแบบทดสอบหลงั เรยี น

สว นที่ 2 เฉลยแบบทดสอบและกิจกรรม ประกอบดวย เฉลยแบบทดสอบกอนเรยี น
และหลงั เรยี น เฉลยและแนวตอบกิจกรรมทายหนว ยการเรียน เรยี งลาํ ดบั ตามหนว ยการเรยี นรู

วิธีการใชช ดุ วิชา

ใหผ ูเรียนดาํ เนินการตามขั้นตอน ดงั น้ี
1. ศึกษารายละเอยี ดโครงสรา งชดุ วชิ าโดยละเอยี ด เพ่อื ใหท ราบวาผเู รยี นตองเรยี นรู
เนอื้ หาในเร่ืองใดบา งในรายวชิ านี้
2. วางแผนเพ่ือกาํ หนดระยะเวลาและจัดเวลาทผี่ เู รียนมีความพรอ มท่ีจะศกึ ษาชดุ วชิ า
เพ่ือใหสามารถศึกษารายละเอียดของเนื้อหาไดครบทุกหนวยการเรียนรู พรอมทํากิจกรรม
ตามทีก่ ําหนดใหท นั กอ นสอบปลายภาค
3. ทําแบบทดสอบกอ นเรียนของชดุ วิชาตามท่ีกาํ หนด เพ่ือทราบพื้นฐานความรูเ ดมิ ของ
ผูเรียน โดยใหทําลงในสมุดบันทึกกิจกรรมการเรียนรูและตรวจสอบคําตอบจากเฉลย
แบบทดสอบ เฉลยและแนวตอบกิจกรรมทา ยหนว ยการเรียน
4. ศึกษาเนอ้ื หาในชุดวชิ าในแตละหนว ยการเรียนรูอยางละเอียดใหเขาใจ ทั้งในชุดวชิ า
และสอื่ ประกอบ (ถาม)ี และทาํ กิจกรรมที่กําหนดไวใหครบถวน
5. เมื่อทํากิจกรรมเสร็จแตละกิจกรรมแลว ผูเรียนสามารถตรวจสอบคําตอบไดจาก
เฉลยและแนวตอบกิจกรรมทายหนวยการเรียน หากผูเรียนตรวจสอบแลวมีผลการเรียนรู
ไมเ ปนไปตามทค่ี าดหวัง ใหผ เู รียนกลบั ไปทบทวนเน้อื หาสาระในเรื่องนั้นซ้ําจนกวาจะเขาใจแลว
กลับมาทาํ กจิ กรรมน้นั ซ้ํา

ค

6. เมื่อศึกษาเนื้อหาสาระครบทุกหนวยแลว ใหผูเรียนทําแบบทดสอบหลังเรียนและ
ตรวจคําตอบจากเฉลยแบบทดสอบหลังเรียนท่ีใหไวในทายเลม เพื่อประเมินความรูหลังเรียน
หากผลไมเปนไปตามที่คาดหวัง ใหผูเรียนกลับไปทบทวนเนื้อหาสาระในเร่ืองน้ันใหเขาใจอีก
ครั้งหนึ่ง แลวกลับมาทําแบบทดสอบหลังเรียนและตรวจใหคะแนนตนเองอีกคร้ัง ผูเรียนควร
ทําแบบทดสอบหลงั เรยี นใหไ ดคะแนนไมนอยกวารอ ยละ 60 ของแบบทดสอบทัง้ หมด (หรอื
36 ขอ) เพ่อื ใหม นั่ ใจวาจะสามารถสอบปลายภาคผาน

7. หากผเู รยี นไดทาํ การศึกษาเน้ือหาและทาํ กจิ กรรมแลวยังไมเขา ใจ ผูเรียนสามารถ
สอบถามและขอคาํ แนะนาํ ไดจากครู ผูรู หรอื แหลง คน ควา อืน่ ๆ เพิ่มเตมิ

การศึกษาคน ควา เพ่ิมเตมิ

ผูเรียนอาจศึกษาหาความรูเพิ่มเติมไดจากแหลงเรียนรูอื่น ๆ เชน หนังสือเรียน
รายวิชาพื้นฐานวทิ ยาศาสตร ระดบั มธั ยมศกึ ษาตอนปลาย ตามหลกั สูตรแกนกลางการศึกษา
ขั้นพ้นื ฐาน พุทธศกั ราช 2551 คูมือประชาชนการคัดแยกขยะมูลฝอยอยางถูกวิธีและเพ่ิมมูลคา
คูมือการสรางวินัยสูการจัดการขยะแบบครบวงจร วารสาร แผนพับประชาสัมพันธ
อินเทอรเ น็ต ผูรู และแหลง เรยี นรใู นชมุ ชน เปน ตน

การวัดผลสัมฤทธิ์ทางการเรยี น

การวดั ผลสัมฤทธ์ทิ างการเรียน หลกั สูตรรายวชิ าเลือกบงั คับ วัสดุศาสตร 3 เปน ดงั นี้
1. ระหวา งภาค วดั ผลจากการทาํ กจิ กรรมหรืองานที่ไดร ับมอบหมายระหวา งเรียน
2. ปลายภาค วดั ผลจากการทําขอ สอบวัดผลสมั ฤทธ์ิปลายภาค

ง

โครงสรา งชุดวิชา พว32024 วสั ดุศาสตร 3
ระดับมัธยมศึกษาตอนปลาย

สาระการเรียนรู
สาระความรูพื้นฐาน

มาตรฐานการเรยี นรู
มาตรฐานท่ี 2.2 มคี วามรู ความเขาใจ และทกั ษะพื้นฐานเกย่ี วกับคณิตศาสตร

วิทยาศาสตรและเทคโนโลยี

มาตรฐานการเรยี นรรู ะดบั
มีความรูความเขาใจ ทักษะและเห็นคุณคาเกี่ยวกับกระบวนการทางวิทยาศาสตร

เทคโนโลยี ส่ิงมีชีวิต ระบบนิเวศ ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดลอมในทองถ่ิน ประเทศ โลก
สาร แรง พลังงาน กระบวนการเปลี่ยนแปลง โครงงานวิทยาศาสตรของโลกและดาราศาสตร
มจี ิตวทิ ยาศาสตรแ ละนาํ ความรูไปใชในการดาํ เนินชีวิต

ผลการเรียนรูทคี่ าดหวัง

1. มคี วามรคู วามเขาใจเก่ียวกับหลกั วสั ดศุ าสตร การใชป ระโยชนและผลกระทบ
จากวัสดุ การคดั แยกและการรไี ซเคลิ เทคโนโลยกี ารกาํ จดั วัสดุ ส่งิ ประดิษฐจากวัสดตุ ามหลัก
สะเตม็ ศกึ ษา และแนวโนม และทศิ ทางการพัฒนาวสั ดุในอนาคต

2. สามารถออกแบบและสรางส่งิ ประดษิ ฐจากวัสดุใชแ ลว ได
3. ตระหนักถึงผลกระทบทเี่ กดิ จากการใชว ัสดใุ นชวี ิตประจาํ วนั

จ

สรปุ สาระสําคญั

1. วัสดุศาสตร (Materials Science) หมายถึง การศึกษาที่เก่ียวของกับวัตถุ
เปน การนาํ ความรูทางวิทยาศาสตร และวิศวกรรมศาสตร เพ่ืออธิบายถึงความสัมพันธระหวาง
องคประกอบพืน้ ฐานของวสั ดุ และสมบตั ขิ องวัสดุ ซ่งึ ความรดู ังกลาว จะนํามาผลิตหรอื สรา งเปน
ผลิตภัณฑ เพ่ือแกปญหาหรืออธิบายสิ่งตาง ๆ ท่ีเกี่ยวเน่ืองกับวัสดุและสมบัติที่สนใจ ไดแก
โลหะ พลาสตกิ หรอื พอลเิ มอร และเซรามิกส โดยวัสดุศาสตรมีความสําคัญตอการดําเนินชีวิต
ของมนษุ ย จึงถอื ไดว าจะเปนสว นหน่ึงของปจ จัยพ้ืนฐานในการดาํ เนินชวี ติ และเปนสวนหน่ึงใน
การพัฒนาประเทศ ใหก าวทันเทคโนโลยที ีท่ ันสมัยในดา นตาง ๆ ในอนาคต

2. มนุษยมีความผูกพนั กบั วสั ดุศาสตรมาเปนเวลาชา นาน โดยเราสามารถ
พฒั นาสมบตั ขิ องวัสดุใหส ามารถใชงานในดา นตาง ๆ ในชวี ิตประจาํ วัน ในการพฒั นาสมบตั ิของ
วสั ดยุ อมเกดิ มลพิษจากการผลติ และการใชง านวสั ดุ และเกิดผลกระทบท่เี กิดจากการใชว สั ดตุ อ
สง่ิ มีชีวติ และสงิ่ แวดลอมได

3. การคัดแยกวสั ดทุ ี่ใชแลวเปนวิธีการลดปริมาณวัสดุท่ีใชแลวท่ีเกิดข้ึนจากตน
ทาง ไดแก ครัวเรือน สถานประกอบการตา ง ๆ กอนท้ิง ในการจัดการวัสดุท่ีใชแลว จําเปนตอง
จัดใหมีระบบการคัดแยกวัสดุที่ใชแลว ประเภทตาง ๆ ตามแตลักษณะองคประกอบโดยมี
วัตถุประสงคเ พื่อนํากลบั ไปใชป ระโยชนใหม โดยจดั วางภาชนะใหเหมาะสม ตลอดจนวางระบบ
การเก็บรวบรวมวสั ดทุ ี่ใชแลวอยา งมปี ระสิทธภิ าพ และสอดคลองกับระบบการคัดแยกวัสดุที่ใช
แลว เพอื่ เปน การสะดวกแกผูเกบ็ ขนและสามารถนําวัสดุที่ใชแ ลวบางชนิดไปขายเพ่อื เพ่ิมรายได
ใหกับตนเองและครอบครัว รวมท้ังงายตอการนําไปกําจัด หลัก 3R เปนหลักการจัดการเศษ
วัสดุ เพ่ือลดปริมาณเศษวัสดุ ไดแก รีดิวซ (Reduce) คือ การใชนอยหรือลดการใช รียูส
(Reuse) คือ การใชซ้ํา และ รีไซเคิล (Recycle) คือ การผลิตใชใหม ใชเปนแนวทางปฏิบัติใน
การลดปรมิ าณเศษวัสดใุ นครวั เรอื น โรงเรยี น และชมุ ชน

ฉ

4. ปจ จบุ นั วิทยาศาสตรและเทคโนโลยีมีการพัฒนาอยางตอเนื่อง เพ่ือตอบสนอง
ตอการเจริญเติบโตของเศรษฐกิจและสังคมในปจจุบัน การพัฒนาวัสดุใหมีสมบัติท่ีเหมาะกับ
ความตอ งการใชงาน จึงเปนส่ิงที่มีความจําเปนอยางย่ิง อันจะชวยใหการพัฒนาของเทคโนโลยี
เติบโตไปพรอมกับการอนุรักษทรัพยากรธรรมชาติ ควบคูกันไป โดยทิศทางการพัฒนาวัสดุ
เพือ่ ใหมคี วามเหมาะกับการใชงาน จึงมุงเนนพัฒนาใหวัสดุมีความเบา แข็งแรงทนทาน ทนตอ
สภาพอากาศ มคี วามยืดหยุนสูง นาํ ไฟฟาย่งิ ยวด หรอื วัสดุท่ีมคี วามเปนมิตรตอส่ิงแวดลอม ตาม
ความตองการของภาคอตุ สาหกรรม

5. สะเต็มศึกษา (STEM Education) คอื แนวทางการจดั การศึกษาท่บี รู ณาการ
ความรูใน 4 สหวิทยาการ ไดแก วิทยาศาสตร วิศวกรรม เทคโนโลยี และคณิตศาสตร โดยเนน
การนําความรไู ปใชแกป ญหาในชีวิตจรงิ รวมทั้งการพัฒนากระบวนการหรือผลผลติ ใหมท ี่เปน
ประโยชนต อการดาํ เนนิ ชวี ติ และการทาํ งาน

6. การเผาเศษวัสดุเหลือท้ิงเปนการจัดการเศษวัสดุเหลือท้ิง เปนวิธีท่ีไดรับความ
นยิ มสามารถกําจัดของเสยี ทม่ี าจากการรักษาพยาบาลและของเสียท่มี พี ิษได ดกี วา การกาํ จดั เศษ
วัสดุเหลือท้ิงโดยวิธีฝงกลบและอาจนําสวนท่ีเหลือน้ีไปใชประโยชนได ผลกระทบทางระบบ
นเิ วศนก็นอยกวา

ความจําเปนท่จี ะตองแสวงหาแหลงพลังงานหมนุ เวยี นทดแทนพลังงานเชื้อเพลิง
ฟอสซิลซ่ึงนับวันจะมีปริมาณลดนอยลงและมีราคาสูงข้ึน เศษวัสดุเหลือทิ้งเปนอีก ทางเลือก
หนึ่งดานการผลิตพลังงาน เพราะเศษวัสดุเหลือท้ิง มีศักยภาพท่ีสามารถนํามาใชเพื่อผลิต
พลงั งานได ทัง้ นี้ เนื่องจากมปี ริมาณมาก และไมตองซื้อหาแตในปจจุบันมีการนําเศษวัสดุเหลือ
ท้ิงมาผลติ เปนพลงั งานนอ ยมากเมือ่ เทยี บกับพลังงานทดแทนดา นอ่ืน ๆ

ขอบขา ยเน้อื หา จํานวน 10 ช่วั โมง
จํานวน 20 ชั่วโมง
หนว ยท่ี 1 หลกั วสั ดุศาสตร จาํ นวน 20 ชว่ั โมง
หนวยที่ 2 การใชประโยชนแ ละผลกระทบจากวสั ดุ จํานวน 20 ชัว่ โมง
หนว ยท่ี 3 การคดั แยกและการรีไซเคิล จาํ นวน 30 ชว่ั โมง
หนว ยที่ 4 แนวโนมและทศิ ทางการพัฒนาวสั ดใุ นอนาคต จํานวน 20 ชว่ั โมง
หนว ยท่ี 5 สงิ่ ประดษิ ฐจ ากวสั ดตุ ามหลกั สะเตม็ ศกึ ษา
หนวยที่ 6 เทคโนโลยกี ารกําจดั วสั ดุ

ช

การจดั ประสบการณการเรยี นรู

1. บรรยาย
2. ศกึ ษาคนควา ดว ยตนเองจากสอ่ื ทีเ่ กี่ยวของ
3. พบกลมุ ทาํ การทดลอง อภปิ ราย แลกเปล่ียนเรยี นรู วเิ คราะห และสรปุ การเรยี นรู
ทไ่ี ดล งในเอกสารการเรยี นรดู วยตนเอง (กรต.)

สอ่ื ประกอบการเรยี นรู

1. ส่อื เอกสาร ไดแ ก
1.1 ชดุ วิชา วัสดุศาสตร 3 รหสั วชิ า พว32024
1.2. สมดุ บันทึกกจิ กรรมการเรียนรู ชดุ วิชา วสั ดศุ าสตร 3

2. ส่ืออเิ ลก็ ทรอนกิ ส ไดแก
2.1 เวบ็ ไซต
2.2 หนงั สอื เรยี นอิเลก็ ทรอนกิ ส กลุม สาระการเรยี นรวู ทิ ยาศาสตร
2.3 CD,DVD ท่เี กย่ี วของ

3. แหลงเรียนรใู นชุมชน ไดแก
3.1 มุมหนังสือ กศน.ตาํ บล
3.2 หองสมดุ ประชาชนอาํ เภอ
3.3 หอ งสมุดประชาชนจงั หวัด
3.4 ศนู ยว ทิ ยาศาสตรเ พ่อื การศึกษา
3.5 เทศบาลและสาํ นกั งานสงิ่ แวดลอ ม

จํานวนหนว ยกติ

ระยะเวลาเรยี นตลอดหลักสตู ร จํานวน 120 ช่วั โมง รวม 3 หนว ยกติ

ซ

กจิ กรรมการเรียนรู

1. ทําแบบทดสอบกอนเรียนและตรวจสอบคําตอบจากเฉลยทา ยเลม รายวชิ า
วสั ดุศาสตร 3

2. ศึกษาเนอ้ื หาสาระในหนวยการเรียนรูทกุ หนวย
3. ทํากจิ กรรมตามทีก่ าํ หนดและตรวจสอบคําตอบจากเฉลยและแนวตอบ
ในทา ยเลม รายวิชาวสั ดุศาสตร 3
4. ทาํ แบบทดสอบหลงั เรียนและตรวจสอบคาํ ตอบจากเฉลยทายรายวชิ า
วสั ดศุ าสตร 3

สารบญั ฌ
คํานาํ หนา
คาํ แนะนาํ การใชช ุดวชิ า
โครงสรา งชุดวชิ า ก
สารบัญ ข
หนวยท่ี 1 หลกั วัสดศุ าสตร ง
ช
เร่อื งท่ี 1 ความหมายของวสั ดุศาสตรและประเภทของวัสดุ 1
เรือ่ งท่ี 2 สมบัตวิ ัสดศุ าสตร 1
หนว ยที่ 2 การใชป ระโยชนและผลกระทบจากวัสดุ 11
เรือ่ งที่ 1 การใชป ระโยชนจากวัสดุ 17
เร่อื งท่ี 2 มลพิษจากการผลติ และการใชงาน 18
เรอ่ื งที่ 3 ผลกระทบตอ สง่ิ มชี วี ิตและสิง่ แวดลอม 43
หนวยท่ี 3 การคัดแยกและการรีไซเคิลวสั ดุ 45
เรอื่ งท่ี 1 การคัดแยกวัสดุท่ใี ชแลว 50
เรอ่ื งที่ 2 การจัดการวัสดุดว ยการรีไซเคิล 51
หนวยท่ี 4 แนวโนมการใชวสั ดแุ ละทศิ ทางการพัฒนาวสั ดุในอนาคต 58
เรอื่ งท่ี 1 แนวโนม การใชวัสดุในอนาคต 70
เรือ่ งท่ี 2 ทิศทางการพัฒนาวัสดุในอนาคต 71
หนวยท่ี 5 สง่ิ ประดิษฐจากวสั ดุตามหลกั สะเต็มศึกษา 74
เรื่องที่ 1 หลกั สะเตม็ ศึกษา 81
เรอ่ื งที่ 2 หลักสะเตม็ ศึกษาสําหรบั การประดษิ ฐว ัสดใุ ชแลว 82
เร่ืองที่ 2 การประดษิ ฐวัสดุเหลอื ทง้ิ 86
หนว ยท่ี 6 เทคโนโลยกี ารกําจัดวสั ดุ 91
เร่อื งท่ี 1 เทคโนโลยีการกําจัดเศษวัสดเุ หลอื ทิ้งดวยการเผา 103
เร่ืองท่ี 2 การผลิตพลังงานจากเศษวัสดเุ หลือทิ้ง 104
บรรณานกุ รม 119
คณะผจู ัดทํา 127
140

1

หนวยท่ี 1 หลกั วัสดุศาสตร

สาระสาํ คัญ
วัสดุศาสตร (Materials Science) หมายถึง การศึกษาที่เก่ียวของกับวัตถุ เปนการ

นําความรูทางวิทยาศาสตร และวิศวกรรมศาสตร เพื่ออธิบายถึงความสัมพันธระหวาง
องคป ระกอบพนื้ ฐานของวัสดุ และสมบตั ขิ องวัสดุ ซึง่ ความรูดังกลาว จะนํามาผลิตหรอื สรางเปน
ผลิตภัณฑ เพื่อแกปญหาหรืออธิบายสิ่งตาง ๆ ที่เกี่ยวเนื่องกับวัสดุและสมบัติท่ีสนใจ ไดแก
โลหะ พลาสติก หรือ พอลิเมอร และเซรามิกส โดยวัสดุศาสตรมีความสําคัญตอการดําเนินชีวิต
ของมนษุ ย จงึ ถอื ไดวาจะเปน สวนหนง่ึ ของปจจัยพืน้ ฐานในการดําเนินชีวิต และเปนสวนหนึ่งใน
การพัฒนาประเทศ ใหก าวทันเทคโนโลยีที่ทนั สมยั ในดา นตา ง ๆ ในอนาคต

ตวั ชวี้ ดั 1. บอกความหมายของวสั ดุได
2. อธบิ ายประเภทของวสั ดไุ ด
3. อธบิ ายสมบัติของวสั ดุได
4. ทดสอบสมบตั ิของวัสดุได
5. นาํ ความรูเรอื่ งสมบตั ิของวสั ดุไปใชได

ขอบขายเนอ้ื หา
1 ความหมายของวสั ดุศาสตรและประเภทของวัสดุ
2 สมบัตวิ สั ดุ

2

หนวยที่ 1
หลักวสั ดศุ าสตร
เรือ่ งที่ 1 ความหมายของวัสดศุ าสตร
วัสดุศาสตร (Materials Science) คือ การศึกษาที่เกี่ยวของกับวัสดุ เปนการนํา
ความรูทางวทิ ยาศาสตร และวิศวกรรมศาสตร เพอ่ื อธิบายถงึ ความสัมพันธระหวางองคประกอบ
พื้นฐานของวัสดุ และสมบัติของวัสดุ ซ่ึงความรูดังกลาวน้ี จะนํามาผลิตหรือสรางเปนผลิตภัณฑ
พรอมทั้งหาคาสมรรถนะในการใชงานของผลิตภัณฑ ความรูท่ีนํามาใชน้ันจะมีลักษณะเปน
สหวิทยาการ คือ การใชความรูในหลาย ๆ แขนงมารวมกัน วัสดุศาสตรจึงยิ่งจําเปนตองใช
ความรูหลายแขนงวิชา ไมวาจะเปนความรูทางฟสิกส เคมี วิศวกรรม ชีววิทยา ไฟฟา
คณิตศาสตร หรือ การแพทย เขามารวมกันเพื่อแกปญหาหรืออธิบายส่ิงตาง ๆ ท่ีเก่ียวเน่ืองกับ
วัสดแุ ละสมบตั ทิ ่ีสนใจ
ประเภทของวสั ดุศาสตร
ในปจจุบันไมวาวิศวกร นักวิทยาศาสตร หรือนักเทคโนโลยี ลวนตองเก่ียวของกับ
วัสดุ (Materials) อยเู สมอทั้งในเชิงของผใู ชวสั ดุ ผูผ ลติ และผคู วบคมุ กระบวนการผลิต ตลอดจน
ผูออกแบบทั้งในรูปแบบ องคประกอบ และโครงสราง บุคคลเหลาน้ีจําเปนอยางยิ่งท่ีจะตอง
เลอื กใชว สั ดุใหเ หมาะสมถกู ตอ งจากสมบตั ขิ องวสั ดุเหลานนั้ นอกจากนย้ี ังสามารถวิเคราะหไดวา
เมือ่ มคี วามผิดปกตเิ กิดข้นึ มนั เปน เพราะเหตใุ ด โดยเฉพาะอยางย่งิ ในปจจุบนั การคนควา
ทางวิทยาศาสตรและเทคโนโลยี มคี วามกา วหนาไปอยางมาก วัสดใุ หม ๆ ถูกผลิตขึ้น และมีการ
คนควาสมบัติพิเศษของวัสดุ เพื่อใชประโยชนมากข้ึน กระบวนการผลิตก็สามารถทําไดอยาง
มีประสิทธภิ าพ ทําใหราคาของวัสดนุ น้ั ตํา่ ลง
วสั ดุศาสตร แบง ออกเปน 3 ประเภท ไดแ ก
2.1 โลหะ (Metallic materials)
2.2 พลาสตกิ หรอื พอลเิ มอร (Polymeric materials)
2.3 เซรามกิ ส (Ceramic materials)

3

2.1 วัสดุประเภทโลหะ
โลหะ (Metals) หมายถึง วัสดุที่ไดจากการถลุงสินแรตาง ๆ อันไดแก เหล็ก

ทองแดง อลูมิเนียม นิกเกิล ดีบุก สังกะสี ทองคํา ตะก่ัว เปนตน โลหะเมื่อถลุงไดจากสินแรใน
ตอนแรกน้นั สวนใหญจะเปนโลหะเน้ือคอนขางบริสุทธิ์ มีโครงสรางเปนผลึกซ่ึงอะตอมจะมีการ
จัดเรียงตัวอยางเปนระเบียบและเฉพาะ โดยทั่วไปโลหะเปนตัวนําความรอนและไฟฟาที่ดี แต
โลหะเหลานี้มักจะมีเนื้อออนไมแข็งแรงเพียงพอท่ีจะนํามาใชในงานอุตสาหกรรมโดยตรง
สว นมากจะนาํ ไปปรับปรงุ คุณสมบัตกิ อ นการใชงาน

โลหะและโลหะผสม (Alloys) สามารถแบงออกเปน 2 พวก คือ
1) โลหะและโลหะผสมทีม่ ีเหล็กเปนองคประกอบ (ferrous metals and
alloys) โลหะพวกนี้จะประกอบดว ยเหลก็ ทีม่ ีเปอรเซ็นตส งู เชน เหล็กกลา และเหล็กหลอ
2) โลหะและโลหะผสมท่ีไมมเี หล็กเปน องคประกอบ หรอื มอี ยูนอ ย
(nonferrous metals and alloys) เชน อะลมู ิเนียม ทองแดง สังกะสี ไทเทเนียม และนกิ เกลิ
คําวา โลหะผสม (Alloys) หมายถึง ของผสมของโลหะตั้งแต 2 ชนิดหรือ
มากกวา 2 ชนิด หรอื เปนโลหะผสมกับอโลหะ

ภาพท่ี 1.1 วัสดปุ ระเภทโลหะ

ทมี่ า : http://www.fsocial789013.blogspot.com/

4

2.2 วัสดุประเภทพอลิเมอร
พอลิเมอร (Polymers) หมายถึง สารประกอบท่โี มเลกลุ มีขนาดใหญม าก

เกดิ จากโมเลกุลเดียวมาเชื่อมตอกันดวย พันธะเคมแี ตล ะโมเลกุลเดี่ยวหรือหนวยยอ ย เรยี กวา
มอนอเมอร

วัสดุพอลเิ มอรส ว นมากประกอบดว ยสารอินทรีย (คารบอนเปนองคประกอบ)
ที่มีโมเลกุลเปนโซยาว หรือเปนโครงขาย โดยโครงสรางแลววัสดุพอลิเมอรสวนใหญไมมีรูปราง
ผลึก แตบางชนิดประกอบดวยของผสมของสวนท่ีมีรูปรางผลึกและสวนมากไมมีรูปรางผลึก
ความแข็งแรงและความออนเหนียวของวัสดุพอลิเมอรมีความหลากหลาย เน่ืองจากลักษณะ
ของโครงสรางภายใน ทําใหวัสดุพอลิเมอรสวนมากเปนตัวนําไฟฟาท่ีไมดี บางชนิดเปน
ฉนวนไฟฟาท่ดี ี โดยท่ัวไปวัสดพุ อลเิ มอร มคี วามหนาแนน ตาํ่ และมีจุดออนตัวหรืออุณหภูมิของ
การสลายตัวคอ นขางตํา่

ประเภทของพอลเิ มอร
พอลเิ มอรเปน สารท่มี อี ยมู ากมายหลายชนดิ ซึ่งในแตล ะชนิดก็จะมีสมบตั ิ

และการกาํ เนิดทีแ่ ตกตา งกัน ดังนั้นการจัดจาํ แนกประเภทพอลิเมอรจ งึ สามารถทาํ ไดหลายวิธี
ขน้ึ อยูกับวาใชลักษณะใดเปนเกณฑในการพจิ ารณา เราสามารถจําแนกประเภทพอลิเมอรไ ด
โดยอาศยั ลักษณะตาง ๆ ดงั ตอ ไปน้ี

1. พิจารณาตามแหลงกําเนิด
เปนวธิ ีการพิจารณาโดยดูจากวิธกี ารกําเนิดของพอลเิ มอรช นิดนนั้ ซงึ่ จะ

สามารถจําแนกพอลิเมอรไดเ ปน 2 ประเภท คือ พอลเิ มอรธ รรมชาติ และพอลิเมอรส ังเคราะห
1) พอลิเมอรธรรมชาติ (Natural Polymers) เปนพอลิเมอรท่ีเกิดข้ึน

เองตามธรรมชาติ สามารถพบไดในส่ิงมีชีวิตทุกชนิด โดยพอลิเมอรธรรมชาติเหลาน้ีเปนสิ่งที่
สง่ิ มีชีวิตผลิตขึน้ โดยอาศัยกระบวนการทางเคมตี าง ๆ ทเี่ กดิ ข้นึ ภายในเซลล และมกี ารเก็บสะสม
ไวใชประโยชนตามสวนตาง ๆ ดังน้ันพอลิเมอรธรรมชาติจึงมีความแตกตางกันไปตามชนิดของ
สิง่ มีชีวิตและตําแหนง ทพี่ บในส่ิงมีชวี ิต ตัวอยา งพอลิเมอรธ รรมชาติ ไดแก เสนใยพืช เซลลูโลส
และไคติน เปนตน

5

ภาพท่ี 1.2 พอลิเมอรธรรมชาติ

ที่มา : http://www.newsplus.co.th

2) พอลเิ มอรสังเคราะห (Synthetic Polymers) เกิดจากการ
สงั เคราะหขึ้นโดยมนุษย ดว ยวธิ กี ารนําสารมอนอเมอรจาํ นวนมากมาทําปฏกิ ริ ยิ าเคมีภายใต
สภาวะทเี่ หมาะสม ทําใหมอนอเมอรเ หลา นน้ั เกดิ พนั ธะโคเวเลนตต อกนั กลายเปนโมเลกุล
พอลเิ มอร โดยสารมอนอเมอรท่ีมักใชเปนสารต้งั ตนในกระบวนการสังเคราะหพอลเิ มอรคือ
สารไฮโดรคารบอนที่เปน ผลพลอยไดจ ากการกล่นั นาํ้ มันดบิ และการแยกแกส ธรรมชาติ เชน
เอททลี นี สไตรนี โพรพลิ ีน ไวนิลคลอไรด เปนตน

ภาพที่ 1.3 พอลเิ มอรสงั เคราะห

ทมี่ า : http://www.vcharkarn.com

6

2. พิจารณาตามมอนอเมอรทเี่ ปน องคป ระกอบ
เปนวิธกี ารพิจารณาโดยดจู ากลกั ษณะมอนอเมอร ท่ีเขามาสรา งพันธะ

รวมกนั โดยจะสามารถจาํ แนกไดเ ปน 2 ประเภท คือ
1) โฮโมพอลเิ มอร (Homopolymer) คือ พอลเิ มอรทเี่ กดิ จาก

มอนอเมอร ชนิดเดยี วกนั ทัง้ หมด เชน แปง พอลิเอทลิ ีน และพีวีซี เปนตน

ภาพท่ี 1.4 แสดงโมเลกุลของโฮโมพอลิเมอร

ทมี่ า : https://th.wikipedia.org/wiki/

2) โคพอลเิ มอร (Copolymer) คอื พอลเิ มอรทเี่ กดิ จากมอนอเมอร
มากกวา 1 ชนดิ ข้ึนไป เชน โปรตนี ซง่ึ เกดิ จากกรดอะมโิ นที่มีลักษณะตาง ๆ มาเชอื่ มตอ กัน
พอลเิ อไมดแ ละพอลเิ อสเทอร เปนตน

ภาพที่ 1.5 แสดงโมเลกลุ ของโคพอลเิ มอร

ทม่ี า : https://th.wikipedia.org/wiki/

3. พิจารณาตามลกั ษณะการใชงานไดเ ปน 4 ประเภท ไดแก
1) อิลาสโตเมอร (Elastomer)
หรือพอลิเมอรประเภทยาง อาจเปน
พอลิเมอรธรรมชาติ หรอื พอลิเมอรสงั เคราะห ทม่ี ี
สมบตั ิยดื หยุน เกิดจากลักษณะโครงสรางโมเลกุล
มลี กั ษณะมว นขดไปมา และบิดเปน เกลียว สามารถ
ยดื ตัวไดเมอื่ มแี รงดงึ หดกลบั ไดเ มอ่ื ลดแรงดงึ และ
สามารถเกดิ การยืดตัวหดตัวซาํ้ ไป ซา้ํ มาได เชน
ยางรถยนต เปนตน ภาพที่ 1.6 อิลาสโตเมอร

7

2) เสนใย (Fabric) คือ พอลิเมอรท่ีประกอบดวยโมเลกุลขนาดยาว ลักษณะ
โครงสรางมีความเหนียวและยืดหยุน สามารถนํามาปนเปนเสนยาวได เม่ือนํามาสานจะได
ผลติ ภัณฑท่มี คี วามคงตัว เหมาะสาํ หรบั นําไปใชเ ปน เคร่ืองนุงหม สามารถนําไปซักรีดได โดยไม
เสียรูป หรือเส่ือมคุณภาพ โดยเสนใยน้ันมีท้ังที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ และไดจากการ
สงั เคราะห

ภาพที่ 1.7 เสนใย

ท่ีมา : http://santext.igetweb.com

3) พลาสตกิ (Plastic) คอื พอลิเมอรก ลุมใหญก วาพอลเิ มอรป ระเภทอน่ื ๆ เปน
พอลิเมอรที่ไดจ ากการสงั เคราะหข น้ึ โดยทวั่ ไปจะมีลักษณะออนตัวไดเมือ่ ไดร บั ความรอน ทําให
สามารถนาํ ไปหลอ หรือขึน้ รูปเปนรูปตาง ๆ ได มีสมบตั ิระหวางเสนใยกบั อลิ าสโตเมอร พลาสติก
อาจจาํ แนกไดเ ปน พลาสตกิ ยดื หยุน และพลาสติกแขง็

ภาพท่ี 1.8 พลาสตกิ

ที่มา : http://www.kanchanapisek.or.th

8

4) วัสดเุ คลือบผิว (Coating Materials) คอื พอลิเมอรท ่ีใชใ นการปองกนั
ตกแตง ผิวหนา ของวสั ดรุ วมถึงพอลิเมอรขนาดเลก็ ทีใ่ หส ี ใชยอมผาใหมสี ตี า ง ๆ พอลเิ มอรกนั น้าํ
บางชนิดเคลือบเหลก็ ไมใหเกิดสนิม นอกจากนี้ ยงั รวมถงึ กาว กาวลาเทกซ และกาวพอลิเมอร
ชนดิ ตาง ๆ

ภาพท่ี 9 วสั ดเุ คลือบผวิ
2.3 วัสดปุ ระเภทเซรามกิ ส

เซรามิกส มีรากศัพทมาจากภาษากรีกวา “เครามอส (Keramos)” หมายถึง
วัตถุทีผ่ า นการเผา ดังน้นั ผลติ ภณั ฑเ ซรามิกสจึงครอบคลุมผลติ ภัณฑตา ง ๆ ท่ใี ชความรอน
ในกระบวนการผลิต ปจจุบัน เซรามิกส หมายถึง ผลิตภัณฑที่ทําจากวัตถุดิบในธรรมชาติ เชน
ดิน หิน ทราย และแรธาตุตาง ๆ นํามาผสมกัน ทําเปนสิ่งประดิษฐแลวเผาเพ่ือเปลี่ยนเนื้อวัสดุ
ใหมีความแขง็ แรงและคงรปู อยูได เชน อิฐ ถว ยชาม แกว แจกนั เปน ตน

วสั ดปุ ระเภทเซรามกิ ส สว นใหญใ ชวตั ถุดิบอยู 2 กลุมใหญ ๆ คือ วัตถุดิบหลัก
เชน ดิน เฟลดสปาร อวอตซ และวัตถุดิบรอง ซึ่งเปนวัตถุดิบชวยเสริมใหผลิตภัณฑท่ีไดมี
คณุ ภาพสูงขึน้ เชน ดิกไคซ โดโลไมต และสารประกอบออกไซดบ างชนดิ

ดนิ (Clays) เปนวตั ถุดบิ สําคญั ในการผลติ เซรามกิ สห ลายประเภท โดยเฉพาะ
ผลิตภัณฑที่ใชเปนภาชนะใสอาหาร เคร่ืองสุขภัณฑ กระเบื้อง เปนตน ถาแบงดินตามลักษณะ
ทางกายภาพอาจจําแนกไดเปน ดินขาว (Chaina clays) และดนิ เหนียว (Ball clays)

9

เฟลดส ปาร (Feldspar) หรือหินฟนมา เปนสารประกอบ
อะลูมิโนซลิ ิเกต (Al3O5Si) ใชผ สมกับดนิ เพอื่ ชวยใหสว นผสมหลอมตวั ทอ่ี ุณหภมู ิตา่ํ และทาํ ให
ผลติ ภัณฑมคี วามโปรงแสง ใชผสมในนํ้ายาเคลอื บทาํ ใหผลติ ภณั ฑมีความแวววาว ในอุตสาหกรรม
แกว เม่ือเฟลดส ปารหลอมตวั กับแกว จะทาํ ใหแกว มีความเหนียว คงทนตอ การกระแทก และ
ทนตอความรอ นเฉยี บพลัน

ควอตซ (Quartz) หรอื หนิ เข้ยี วหนุมาน เปนสารประกอบออกไซดข อง
ซิลิคอนไดออกไซค (SiO2) หรือทเ่ี รยี กวา ซลิ ิกา สวนมากมลี ักษณะใสไมม ีสี แตถามมี ลทิน
เจอื ปนจะทําใหเ กดิ สีตาง ๆ ควอตซ ทําหนาทเี่ ปน โครงสรา งของผลติ ภณั ฑเ ซรามิกส ชว ยใหเกิด
ความแข็งแรง ไมโ คง งอ ทําใหผ ลิตภณั ฑทัง้ กอนเผาและหลงั เผาหดตวั นอย

แรโ ดโลไมต (Dolomite) หรอื หินตะกอนท่ีมอี งคป ระกอบหลัก คือ
แคลเซียมแมกนีเซียมคารบอเนต (CaMg(CO3)2 มีลักษณะคลายหนิ ปนู ใชผสมกับเน้ือดนิ เพ่อื
ลดจุดหลอมเหลวของวัตถุดิบ และใชผสมในน้ํายาเคลอื บ

สารประกอบออกไซด เปนสารที่ใชเตมิ เพอื่ ใหผลิตภณั ฑมสี มบตั แิ ละคุณภาพ
ตามทต่ี อ งการ เชน มีสมบัตทิ นไฟ มสี มบตั โิ ปรง แสงทึบแสง

นอกจากน้ียังมีวัตถุดิบอ่ืนๆ เชน ดิกไคต ซ่ึงมีองคประกอบเหมือนดิน แตมี
โครงสรางผลึกและสัดสวนขององคประกอบตางกัน ปริมาณอะลูมินาที่องคประกอบมีผลตอ
สมบัติของผลิตภัณฑถาอะลูมินาเปนองคประกอบรอยละ 28 – 32 โดยมวล จะมีลักษณะเปน
หินแข็งเหมาะสําหรับแกะสลักเปนรูปตางๆ แตถาอะลูมินาเปนองคประกอบรอยละ11 –28
โดยมวล เหมาะสําหรับใชผลิตวัสดุทนไฟ กระเบื้องปูพื้นและถามีอะลูมินาเปนองคประกอบ
ในสดั สวนท่นี อยกวาน้จี ะใชผสมทาํ ปูนซีเมนตขาว เปนตน

10

กระบวนการผลิตเซรามิกสแตล ะชนดิ ประกอบดวยขั้นตอนตาง ๆ เชน
การเตรียมวตั ถดุ บิ การข้ึนรูป การตากแหง การเผาดิบ การเคลอื บ การเผาเคลือบ นอกจากน้ี
การตกแตง ใหสวยงามโดยการเขยี นลวดลายดว ยสหี รือการติดรูปลอก ซง่ึ สามารถทาํ ไดทั้งกอน
และหลังการเคลอื บ

ภาพท่ี 1.10 วัสดุประเภทวัสดเุ ซรามกิ ส ในชีวติ ประจําวัน

ท่มี า : http://www.hong-pak.com

11

เรื่องที่ 2 สมบตั ิของวสั ดุ
การศกึ ษาและทดสอบสมบัตขิ องวัสดุ มีความสําคัญและมคี วามจาํ เปน ตอ

ผูปฏิบัติงาน ท้ังในดานวิทยาศาสตร วิศวกรรม และดานเทคโนโลยี เพราะแตละกลุมยอมตองมี
ความรู ความเขาใจในศาสตรของวัสดุ เพ่ือใชอธิบายปรากฏการณตาง ๆ สําหรับการออกแบบ
หรือผลิตผลิตภัณฑ ตลอดจนการสังเคราะหวัสดุชนิดใหม แตการศึกษาสมบัติวัสดุนี้อาจศึกษา
ในรายละเอียดท่แี ตกตา งกัน เชน หากเปน การศึกษาทางวิทยาศาสตรข องวัสดุ จะเปนการศึกษา
ความสัมพันธท่ีเกิดข้ึนระหวางโครงสรางและสมบัติของวัสดุ การศึกษาทางวิศวกรรมศาสตร
ของวสั ดุ จะเปนการอาศัยความสัมพันธระหวางโครงสรางและสมบัติในการออกแบบ เพ่ือสราง
ผลติ ภณั ฑใหไดต ามตองการ ดังนนั้ การศกึ ษาสมบัตขิ องวัสดโุ ดยทวั่ ๆ ไป จาํ แนกได ดงั นี้

1) สมบตั ทิ างเคมี (Chemical properties)
เปนสมบตั ทิ ส่ี าํ คัญของวสั ดซุ ่งึ จะบอกลักษณะเฉพาะตัวท่ีเก่ียวกับโครงสราง

และองคประกอบของธาตุตาง ๆ ที่เปนวัสดุน้ัน ตามปกติสมบัติน้ีจะทราบไดจากการทดลอง
ในหองปฏบิ ัตกิ ารเทานัน้ โดยใชวธิ กี ารวิเคราะหแบบทาํ ลายหรอื ไมท าํ ลายตวั อยาง

2) สมบัตทิ างกายภาพ (Physical properties)
เปน สมบัติเฉพาะของวัสดุทีเ่ กยี่ วกบั การเกดิ อันตรกิรยิ า (Interaction) ของ

วสั ดุน้นั กับพลงั งานในรูปตาง ๆ กัน เชน ลักษณะของสี ความหนาแนน การหลอมเหลว ปรากฏ
การท่ีเกิดเก่ยี วกบั สนามแมเหล็กหรอื สนามไฟฟา เปนตน การทดสอบสมบตั นิ ้จี ะไมม ีการทําให
วสั ดนุ ้นั เกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมหี รอื ถกู ทําลาย

3) สมบตั ิเชิงกล (Mechanical properties)
เปนสมบตั ิเฉพาะตัวของวัสดุท่ีถกู กระทําดว ยแรง โดยทัว่ ไปจะเกยี่ วกับการ

ยดื และหดตัวของวสั ดุ ความแข็ง ความสามารถในการรับนํ้าหนกั ความสึกหรอ และการดดู กลนื
พลังงาน เปนตน

4) คุณสมบตั ทิ างความรอ น (Thermal properties)
เปนการตอบสนองของวัสดุตอปฏิบัติการทางความรอน เชน การดูดซับ

พลังงานของของแข็งในรูปของความรอนดวยการเพิ่มข้ึนของอุณหภูมิและขนาด พลังงาน
จะถายเทไปยังบริเวณที่มีอุณหภูมิตํ่ากวาถาวัสดุมีสองบริเวณที่มีอุณหภูมิตางกัน โดยวัสดุ
อาจเกิดการหลอมเหลวในบริเวณที่มีอุณหภูมิสูง ความจุความรอน การขยายตัวจากความรอน
และการนําความรอนเปน สมบตั ิทางความรอนทส่ี ําคญั ของวัสดขุ องแข็งในการนําไปใชง าน

12

3.1 สมบัตวิ ัสดุประเภทโลหะ (Metallic Materials)
วสั ดุพวกนีเ้ ปนสารอนินทรีย (Inorganic substances) ทีป่ ระกอบดว ย

ธาตุ ที่เปน โลหะเพยี งชนิดเดียวหรอื หลายชนดิ ก็ได และอโลหะประกอบอยูดว ยก็ได ธาตทุ ่ี
เปน โลหะ ไดแก เหล็ก ทองแดง อะลูมเิ นยี ม นกิ เกิล และไทเทเนยี ม ธาตุท่ีเปน อโลหะ ไดแ ก
คารบ อน ไนโตรเจน และออกซิเจน โลหะท่ีมีโครงสรางเปนผลกึ ซง่ึ อะตอมจะมกี ารจัดเรยี ง
ตัวอยางเปน ระเบียบและเฉพาะ ทาํ ใหโลหะมีสมบตั ิ ดงั นี้

1. การนําไฟฟา
เปน ตวั นําไฟฟาไดดี เพราะมอี เิ ล็กตรอนเคลือ่ นท่ีไปไดง า ยท่ัวท้ังกอ นของ

โลหะ แตโ ลหะนําไฟฟา ไดน อยลง เมอ่ื อุณหภูมสิ ูงข้นึ เนอื่ งจากไอออนบวกมกี ารสัน่ สะเทอื นดว ย
ความถี่และชว งกวางทสี่ งู ข้ึนทาํ ใหอิเลก็ ตรอนเคลอ่ื นทไ่ี มสะดวก

2. การนาํ ความรอน
โลหะนําความรอนไดด ี เพราะมอี เิ ล็กตรอนที่เคลือ่ นทีไ่ ด โดยอิเล็กตรอน

ซ่ึงอยูตรงตําแหนง ท่ีมอี ุณหภูมิสงู จะมีพลังงานจลนสูง และอิเล็กตรอนทม่ี ีพลังงานจลนสูงจะ
เคล่ือนทไี่ ปยงั สวนอน่ื ของโลหะจงึ สามารถถา ยเทความรอ นใหแ กสว นอื่น ๆ ของ แทงโลหะที่
มอี ณุ หภูมิต่ํากวา ได

3. ความเหนียว
โลหะตีแผเปนแผนหรือดึงออกเปนเสนได เพราะไอออนบวก แตละ

ไอออนอยูในสภาพเหมือนกัน ๆ กัน และไดรับแรงดึงดูดจากประจุลบเทากันทั้งแทงโลหะ
ไอออนบวกจึงเล่ือนไถลผานกันไดโดยไมหลุดจากกัน เพราะมีกลุมขอองอิเล็กตรอนทําหนาท่ี
คอยยดึ ไอออนบวกเหลา น้ีไว

4. ความมนั วาว
โลหะมผี ิวเปนมนั วาว เพราะกลมุ ของอิเล็กตรอนท่ีเคล่ือนท่ีได โดยอิสระ

จะรบั และกระจายแสงออกมา จงึ ทาํ ให โลหะสามารถสะทอนแสงซงึ่ เปน คลื่นแมเ หล็กไฟฟา ได
5. จดุ หลอมเหลว
โลหะมีจุดหลอมเหลวสูง เพราะพันธะในโลหะ เปนพันธะที่เกิดจากแรง

ยดึ เหน่ยี วระหวา งวาเลนซอิเลก็ ตรอนอสิ ระทงั้ หมดในกอนโลหะกบั ไอออนจงึ เปนพนั ธะ
ทีแ่ ข็งแรงมาก

13

3.2 สมบัติวัสดพุ อลเิ มอร
ชนดิ ของสมบัตขิ องพอลิเมอรแบงอยางกวางๆไดเปนหลายหมวดข้ึนกับความ

ละเอียด ในระดับนาโนหรือไมโครเปนสมบัติท่ีอธิบายลักษณะของสายโดยตรงโดยเฉพาะ
โครงสรางของพอลิเมอร ในระดับกลาง เปนสมบัติท่ีอธิบายสัณฐานของพอลิเมอรเม่ืออยูใน
ที่วาง ในระดับกวางเปนการอธิบายพฤติกรรมโดยรวมของพอลิเมอร ซึ่งเปนสมบัติในระดับการ
ใชงาน

1. จดุ หลอมเหลว
จุดหลอมเหลวที่ใชกับพอลิเมอรไมใชการเปลี่ยนสถานะ จากของแข็ง

เปนของเหลวแตเปนการเปล่ียนจากรูปผลึกหรือ ก่ึงผลึกมาเปนรูปของแข็ง บางคร้ังเรียกวาจุด
หลอมเหลวผลึก ในกลุมของพอลิเมอรสังเคราะหจุดหลอมเหลวผลึกยังเปนที่ ถกเถียงในกรณี
ของเทอรโ มพลาสตกิ เชน เทอรโ มเซตพอลเิ มอร ท่ีสลายตวั ในอุณหภูมิสงู มากกวาจะหลอมเหลว

2. พฤตกิ รรมการผสม
โดยท่ัวไปสวนผสมของพอลิเมอรมีการผสมกันไดนอยกวา การผสมของ

โมเลกุลเล็กๆผลกระทบน้ีเปนผลจากแรงขับเคลื่อนสําหรับการผสมที่เปนแบบระบบปด ไมใช
แบบใชพลงั งาน หรืออีกอยา งหน่ึง วัสดทุ ่ผี สมกนั ไดท ่เี กิดเปน สารละลายไมใชเพราะปฏิสัมพันธ
ระหวางโมเลกุลท่ีชอบทําปฏิกิริยากัน แตเปนเพราะการเพ่ิมคาเอนโทรปและพลังงานอิสระท่ี
เกย่ี วขอ งกบั การเพิ่มปริมาตรที่ใชงานไดของแตละสวนประกอบ การเพ่ิมข้ึนในระดับเอนโทรป
ขน้ึ กับจาํ นวนของอนภุ าคทนี่ ํามาผสมกนั

3. การแตกก่ิง
การแตกกิ่ง ของสายพอลิเมอรมีผลกระทบตอสมบัติทั้งหมดของพอลิ

เมอร สายยาวที่แตกก่ิงจะเพิ่มความเหนียว เน่ืองจากการเพ่ิมจํานวนของความซับซอนตอสาย
ความยาวอยางสุม และสายส้ันจะลดแรงภายในพอลิเมอรเพราะการรบกวนการจัดตัวโซขางสั้น
ๆ ลดความเปนผลึกเพราะรบกวนโครงสรางผลึก การลดความเปนผลึกเก่ียวของกับการเพิ่ม
ลักษณะโปรง ใสแบบกระจกเพราะแสงผานบริเวณที่เปนผลกึ ขนาดเล็ก

4. การนาํ ความรอ น
การนาํ ความรอนของพอลิเมอร สว นใหญม ีคา ต่าํ ดวยเหตนุ ีว้ สั ดพุ อลิ

เมอรจ ึงถูกนาํ มาใชเปน ฉนวนทางความรอน เนื่องจากคา การนาํ ความรอนตํา่ เชนเดียวกบั วัสดุ
เซรามิกส โดยสมบัตคิ วามเปน ฉนวนของพอลเิ มอรจะสงู ขน้ึ จากโครงสรางทม่ี ีลักษณะเปน
รูอากาศเลก็ ๆ ท่เี กดิ จากกระบวนการเกดิ polymerization เชน โฟมพอลไี สตรีนหรือที่เรยี กวา
Styrofoam ซึ่งมักถกู นํามาใชเ ปน ฉนวนกนั ความรอ น

14

3.3 สมบัตวิ สั ดุเซรามกิ ส
วสั ดุเซรามิกส เปนสารอนินทรียที่ประกอบดวยธาตุที่เปนโลหะและธาตุท่ีเปน

อโลหะรวมตัวกันดวยพันธะเคมี ที่ยึดจับตัวกันจากการผานกระบวนการผลิตที่อุณหภูมิสูง วัสดุ
เซรามิกสมีโครงสรางเปนไดทั้งแบบมีรูปรางผลึก และไมมีรูปรางผลึกหรือเปนของผสมของท้ัง
สองแบบ

1. การนาํ ความรอ น
การนําความรอนของเซรามิกส จะเปนฉนวนความรอนมากขึ้นตาม

จํานวนอิเล็กตรอนอิสระที่ลดลง คาการนําความรอนของวัสดุเซรามิกอยูในชวงประมาณ 2 ถึง
50 วตั ตตอเมตรเคลวิน เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นการกระเจิงจากการสั่นของผลึกจะมากขึ้น ทําใหการ
นาํ ความรอ นของวสั ดุเซรามิกสล ดลง แตคาการนําความรอนจะกลับเพิ่มข้ึนอีกครั้งที่อุณหภูมิสูง
ทั้งนี้ เนื่องจากการถายเทความรอนของรังสีอินฟราเรด จํานวนหนึ่งจะสามารถทําใหความรอน
ถายเทผานวัสดุเซรามิกสโปรงใสได โดยประสิทธิภาพการนําความรอนของกระบวนการน้ีจะ
เพ่ิมขึ้นตามอุณหภูมิท่ีสูงข้ึน สมบัติดานการเปนฉนวนควบคูไปกับการทนความรอนสูง ๆ และ
ทนตอ การขัดสี ทาํ ใหเซรามิกสหลายชนิดสามารถนําไปใชบุผนังเตาเผาที่อุณหภูมิสูงเพื่อหลอม
โลหะ เชน เตาหลอมเหล็กกลา การนําเซรามิกสไปใชงานทางอวกาศนับวามีความสําคัญมาก
คือ ใชกระเบ้ืองเซรามิกสบุผนังกระสวยอวกาศ (space shuttle) วัสดุเซรามิกสเหลาน้ีชวยกัน
ความรอ นไมใหผา นเขาไปถึงโครงสรางอะลูมิเนียมภายในกระสวยอวกาศเม่ือขณะบินออก และ
กลับเขา สูบ รรยากาศของโลกซง่ึ มอี ุณหภมู สิ ูงถงึ 800 องศาเซลเซียส

2. ความเหนยี วของเซรามิกส
เนื่องจากพนั ธะทเ่ี กิดขึน้ ภายในโครงสรา งของเซรามิกเปนพนั ธะแบบ

ไอออนิก – โคเวเลนต ดังน้ันวัสดุเซรามิกสจะมีความเหนียว (toughness) ที่ต่ํา มีงานวิจัย
มากมายท่ีพยายามคนควาเพ่ือ ปรับปรุง ความเหนียวของเซรามิกส อาทิเชน การทําอัดดวย
ความรอน (hot pressing) และเติม สารเคมีบางชนิดเพ่ือใหเกิดพันธะข้ึน การทดสอบความ
ตานทานตอ การขยายตวั ของรอยแตก (fracture – toughness tests) กับวัสดุเซรามิกสเพ่ือหา
คาความสามารถกระทาํ ไดเ ชนเดยี วกบั ในโลหะ

15

3.ความแขง็ ของเซรามกิ ส
เนื่องจากเซรามิกสมีความแข็งมาก ทําใหเราสามารถนําเอาวัสดุเซรา

มิกสมาใชเปนวัสดุสําหรับ ขัดสี (abrasive materials) เพื่อตัด บด และขัดถูวัสดุอ่ืนที่มีความ
แข็งนอยกวา เซรามิกสเหลานี้ ไดแกอลูมิเนียมออกไชด (aluminum oxide) และซิลิคอนคาร
ไบด (silicon carbide) เซรามกิ สท่ีใช เปนวัสดุสําหรับขัดสีจะตองมีอนุภาคท่ีแข็งและมีปริมาณ
รูพรนุ ที่พอเหมาะ เพ่ือใหอ ากาศและของ เหลวไหลผานโครงสรางได อลูมิเนียมออกไซดมักจะมี
ความเหนียวที่สูงกวาซิลิคอนคารไบดแต ไมแข็งเทา ดังน้ันซิลิคอนคารไบดจึงถูกใชมากกวา ใน
ขณะเดียวกันเม่ือผสมเซอรโคเนียมออกไชด (zirconium oxide) ลงไป อลูมิเนียมออกไชดจะ
ทาํ ใหเราไดวสั ดขุ ัดสมี ีความแข็งแรง ความแขง็ และความคมมากย่ิงข้ึน นอกจากน้ียังมีเซรามิกส
ที่ใชสําหรับขัดสี (abrasive ceramic) ที่สําคัญอีกชนิดหนึ่งคือโบรอนไนไตรด (boron nitride)
ซ่งึ มชี ือ่ ทางการคาวา Borazon ซ่งึ มีความแข็ง เกือบเทา กบั เพชร แตท นความรอนไดด ีกวาเพชร

กลา วโดยสรปุ การศกึ ษาสมบัติของวสั ดุแตล ะประเภท มคี วามสําคญั และ
มคี วามจําเปน ตอ ผปู ฏบิ ัตงิ านอยา งมาก เพอ่ื ใหส ามารถออกแบบและสรางผลติ ภณั ฑใหไ ดตาม
ความตอ งการและเกดิ ประโยชนต อการใชง านมากทส่ี ุด โดยการออกแบบผลิตภัณฑจ ะตอ ง
คํานึงถงึ ชนดิ และสมบตั ิของวสั ดทุ จี่ ะนาํ ไปใช

ตัวอยา งสมบตั ิของวสั ดุชนดิ ตาง ๆ สมบตั ิ
ชนิดของวัสดุ นําไฟฟา ดี สามารถทาํ ใหมีรูปรา งตา งๆ ไดดี
สามารถหลอ ได กลงึ ได รบั การสั่นได
โลหะ ทองแดง (Cu) มีความแขง็ แรงสงู และสามารถเพมิ่ ความแขง็ แรง
เหลก็ หลอ (cast iron) ไดด วยความรอน
เหลก็ กลา ผสม (alloy steel) ทําเปน แผนฟล ม บางๆได ออนตัวได เปนฉนวน
ความรอ นและไฟฟา
พอลิเมอร ผิวแขง็ ทนทานตอการขดี ขว น ออ นตวั ได
พอลิเอทีลนี (Polyethylene: PE) เปน ฉนวนไฟฟาทดี่ ีมาก แมท ่อี ณุ หภูมิสงู

พอลิโพรไพลนี (Polypropylene:
PP)

พอลไิ วนิลคลอไรด (Polyvinyl เปนฉนวนไฟฟาอยา งดี ไมตดิ ไฟ มีลักษณะเปน
chloride: PVC) ของแขง็ คงรปู และออนนุมเหนียว สามารถ
พอลไิ วนิลอะซิเตต (Polyvinyl นําไปใชง านไดอ ยา งกวางขวาง
ออนนม่ิ เปน ของเหลวขน หนืด สขี นุ ขาว เมอ่ื แหง

16

ชนดิ ของวัสดุ สมบัติ
acetate: PVA) จะใส ไมสามารถหลอ ขึน้ รูปดว ยวธิ แี มพิมพ
พอลสิ ไตรีน (Polystyrene: PS) แข็ง แตเปราะ แตกรานงา ย นาํ้ หนักเบา
เปน ฉนวนไฟฟา
พอลอิ ะครเิ ลต (Polyacrylate) มีความโปรง ใสคลายกระจก มีจดุ ออ นตัวตาํ่
มคี วามเหนียว คงรูปดีมากและทนทานตอ
การขีดขว น
พอลคิ ารบ อเนต (Polycarbonate) โปรงใส และแข็งมาก ตา นทานการขีดขว น ไดดี
ไนลอน(Nylon) เหนียว และมีผิวลืน่
พอลเิ ททระฟลอู อโรเอทลิ ีน ทนทานตอ การกัดกรอนของสารเคมี และ
(Polytetrafluoroethylene : ทนความรอนสงู สขี าวขุน ผวิ มคี วามล่นื มัน
PTFE) ไมตอ งการสารหลอ ลน่ื
ฟนอลฟอรมาลดไี ฮด เนอ้ื แขง็ คงตัว แตเ ปราะ ทนทานตอการผุกรอน
(PhenolFormaldehyde :
Bakelite)
อพี อกซ(ี Epoxy) เปนฉนวนไฟฟาและกนั ความช้นื ได
ซิลคิ อนไดออกไซด (SiO2) ใหป ระโยชนทางแสง และเปน ฉนวนความรอน
(วสั ดุหลักในการผลติ แกว )
แมกนีเซยี มออกไซด (MgO) เปนฉนวนความรอน,หลอมเหลวท่อี ุณหภูมสิ งู ,
สมบตั ิเฉอื่ ยตอ โลหะทีห่ ลอมเหลว
แบเรียมไทเทไนท (BaTiO3) เปลย่ี นเสียงเปน ไฟฟา โดยอาศยั สมบตั กิ าร
เปลย่ี นแปลงความตานทาน

กจิ กรรมทายหนว ยที่ 1
หลังจากท่ีผูเรยี นศึกษาเอกสารชดุ การเรียนหนวยที่ 1 จบแลว ใหศึกษาคน ควา
เพิม่ เติมจากแหลงเรยี นรตู าง ๆ แลวทํากจิ กรรมการเรียนหนว ยท่ี 1 ในสมุดบันทึกกิจกรรม
การเรียนรู แลวจัดสงตามทค่ี รผู สู อนกําหนด

17

หนวยที่ 2 การใชป ระโยชนแ ละผลกระทบจากวสั ดุ

สาระสาํ คัญ
มนุษยมีความผูกพันกับวัสดุศาสตรมาเปนเวลาชานาน โดยเราสามารถพัฒนาสมบัติ

ของวัสดใุ หส ามารถใชงานในดานตาง ๆ ในชีวิตประจําวัน ในการพัฒนาสมบัติของวัสดุยอมเกิด
มลพษิ จากการผลติ และการใชงานวัสดุ และเกิดผลกระทบท่ีเกิดจากการใชวัสดุตอส่ิงมีชีวิตและ
สิง่ แวดลอมได
ตัวชว้ี ดั

1. อธิบายถึงการใชประโยชนจากวสั ดุ
2. สามารถประยกุ ตใชป ระโยชนจ ากวัสดุได
3. อธบิ ายสาเหตุของมลพษิ จากการผลติ และการใชง านได
4. นําความรูเรื่องมลพษิ จากการผลติ และการใชงานไปใชไ ด
5. อธบิ ายผลกระทบที่เกิดจากการใชว ัสดตุ อ ส่งิ มีชีวิตและสิง่ แวดลอม
6. นาํ ความรเู ร่ืองผลกระทบท่ีเกดิ จากการใชว ัสดุตอสิ่งมีชีวติ และส่งิ แวดลอ มไปใชได
ขอบขายเนื้อหา
1. การใชประโยชนจ ากวัสดุ
2. มลพษิ จากการผลิตและการใชงาน
3. ผลกระทบจากการใชวัสดุตอสงิ่ มีชีวิตและสิ่งแวดลอม

18

หนวยที่ 2 การใชประโยชนแ ละ
ผลกระทบจากวัสดุ

เร่อื งท่ี 1 การใชประโยชนจ ากวสั ดุ

มนุษยมีความผูกพันกับวัสดุศาสตรมาเปนเวลาชานาน หรืออาจกลาวไดวา“วัสดุ
ศาสตรอ ยรู อบตวั เรา” ซึ่งวัตถุตา งๆ ลวนประกอบขึ้นจากวัสดุ โดยเราสามารถพัฒนาสมบัติของ
วัสดใุ หสามารถใชงานในดานตาง ๆ ในชีวิตประจําวัน สามารถจําแนกไดเปน 3 ประเภท ไดแก
โลหะ พอลเิ มอร และเซรามิกส

1.1 วัสดปุ ระเภทโลหะ
โลหะที่นิยมนาํ มาใชในงานอตุ สาหกรรมสามารถแบง เปนกลุม ใหญ ๆ

3 ประเภท ไดแก
1) โลหะจําพวกเหล็ก (Ferrous metal) เปนโลหะท่ีมีแหลงที่มาจากสินแร

เหลก็ ซึ่งเปนแรม ีปรมิ าณมากบนพ้นื ผวิ โลกและมกี ารนาํ มาใชป ระโยชนค ดิ เปน ปรมิ าณมากทีส่ ุด
2) โลหะนอกกลุม เหล็ก (Nonferrous metal) สามารถแบง เปน ประเภท

ยอ ย ๆ ได 3 ชนดิ คอื กลมุ โลหะพ้ืนฐาน เปนโลหะทีม่ แี หลงกําเนิดเปนแรประเภทออกไซดหรือ
ซลั ไฟดซ งึ่ มีกระบวนถลงุ เอาโลหะออกมาไดง า ย เชน ทองแดง ตะกว่ั สงั กะสี ดีบกุ พลวง
เปน ตน กลุมโลหะหนัก เปนโลหะท่ีมีความหนาแนนสูงกวา 5 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร เชน
แทนทาลัม ไทเทเนียม แคดเมียม ปรอท โครเมียม แมงกานีส นิกเกิล เปนตน และกลุมโลหะ
เบา ซ่ึงเปนโลหะที่มีความหนาแนนนอยกวา 5 กรัมตอลูกบาศกเซนติเมตร เชน อะลูมิเนียม
แมกนเี ซียม เบรลิ เลียม เปน ตน

3) โลหะมีคา (Precious metal) เปนโลหะท่ีมีสีสันสวยงามและคงทน จึงนิยม
ใชทาํ เปนเคร่อื งประดับ เชน ทองคํา เงิน และแพลทินมั นอกจากนโ้ี ลหะมีคายังมีความสาํ คัญ
ในดา นทุนสาํ รองเงนิ ตราระหวางประเทศ เนอ่ื งจากมลู คาของโลหะประเภทนี้ มีแนวโนมเพิ่มขึ้น
อยางตอเนอ่ื ง

19

เนื่องดว ยโลหะมคี ุณสมบตั ทิ ี่ดีมากมายหลายประการจึงทําใหความตองการใชโลหะ
มเี พ่มิ มากขึน้ มาโดยตลอด ดังจะเห็นไดจากปจจุบันท่ีโลหะเขามาเปนสวนหน่ึงในชีวิตประจําวัน
ของมนุษยจนขาดไมได ทั้งเครื่องใชครัวเรือน ภาชนะบรรจุภัณฑ เครื่องประดับ เฟอรนิเจอร
อุปกรณไฟฟาอิเล็กทรอนิกส ยานพาหนะ ส่ิงกอสราง ผลงานศิลปะ หรือแมกระทั่งอาวุธ
ยุทโธปกรณ กล็ ว นแตท าํ ขนึ้ ดว ยมโี ลหะเปน สว นประกอบทัง้ ส้นิ โลหะสามารถนํามาใชประโยชน
ทง้ั ในรูปของโลหะบริสทุ ธิ์ โลหะผสมประเภทตางๆ และสารประกอบโลหะ

การใชประโยชนของโลหะชนิดตา ง ๆ
1. เหลก็

เหล็กเปนแรธาตุโลหะที่มีอยูบนพ้ืนผิวโลกมากท่ีสุด เปนอันดับสองรองจาก
อะลมู เิ นียม มนุษยไดคิดคนวธิ กี ารถลุงแรเหล็กมาเปนเวลานานกวา 3,500 ป โดยในยุคเริ่มแรก
ไดนํามาใชเ พ่อื การสงคราม และดวยคุณสมบัติทดี่ หี ลายประการโดยเฉพาะดานความแข็งแรงสูง
และมรี าคาถูก ทําใหป จจุบันเหลก็ นับเปนโลหะท่มี ีการนํามาใชประโยชนมากที่สุดในโลก โดยมี
ปริมาณการผลิตเหล็กคิดเปนรอยละ 95 ของปริมาณการผลิตโลหะทั้งหมด สําหรับทาง
อตุ สาหกรรมมกี ารนําเหลก็ มาใชอ ยางแพรห ลายในรปู ของเหล็กหลอ (Cast iron) และเหล็กกลา
(Steel)

การใชป ระโยชนของโลหะเหล็ก
เหล็กมีการนําไปใชประโยชนมากมายนับต้ังแตการใชเปนวัสดุสําหรับงานกอสราง
ตา งๆ เชน โครงสรางอาคาร เสา คาน หลังคา สะพาน เสาไฟฟาแรงสูง เปนตน ในอุตสาหกรรม
คมนาคมขนสงก็มีการใชเหล็กเปนวัสดุสําหรับผลิตยานพาหนะตางๆ เชน รถยนต รถบรรทุก
รถไฟ เรือเดินสมุทร และเคร่ืองบิน นอกจากนี้ของใชตางๆ ในชีวิตประจําวันของเราก็ลวนมี
สวนประกอบท่ที าํ จากเหล็กท้ังสนิ้ ไมวา จะเปน ตเู ยน็ เครอ่ื งปรับอากาศ พัดลม นาฬิกา
เคร่ืองซักผา หมอหุงขาว กระทะ เตาแกส ถังแกส เตารีด โตะ เกาอี้ มุงลวด ทอน้ํา ชอน สอม
มดี ฯลฯ

20

2. ดบี ุก
ดีบุกเปนโลหะสีขาวซ่ึงมีการนํามาใชประโยชนเปนเวลานานแลว เนื่องจากดีบุก
สามารถผสมเปนเนื้อเดียวกับทองแดงไดดี การใชงานในชวงแรกจึงเปนการผลิตโลหะผสม
ระหวางดีบุกกับทองแดงหรือท่ีเรียกวา โลหะสัมริด (Bronze) ซึ่งมีการใชคนพบมาตั้งแต
ประมาณ 3,500 ปกอ นครสิ ตกาล ดีบุกจัดเปนโลหะท่ีมีลกั ษณะเดน คอื มคี วามออนตัวสงู
มีความตา นทานตอการกัดกรอ นสูง และมคี ณุ สมบตั ิดานหลอ ลื่นดี
การใชป ระโยชนของโลหะดบี กุ
โลหะดีบุกเปนโลหะออนจึงไมใชดีบุกในการผลิตช้ินสวนจักรกล แตดวยคุณสมบัติ
เดนที่มีความทนทานตอการกดั กรอ นของกรดและสารละลายตาง ๆ ทนตอการเปนสนิม มีความ
เงางาม สวยงาม และไมกอใหเกิดสารพิษที่เปนอันตรายตอรางกาย จึงนิยมใชในการเคลือบ
แผนเหล็กเพ่ือผลิตเปนภาชนะบรรจุอาหารและเคร่ืองด่ืม ดีบุกเมื่อรีดเปนแผนบาง ๆ สามารถ
นําไปใชหอส่ิงของตาง ๆ เพื่อปองกันความช้ืนไดดี นอกจากนี้โลหะดีบุกยังมีคุณสมบัติในการ
ผสมเปน เนื้อเดียวกับโลหะอ่ืนไดดี จึงสามารถผลิตเปนโลหะดีบุกผสมที่มีคุณสมบัติเหมาะสม
กับการใชงานไดอยางกวางขวาง เชน โลหะดีบุกผสมตะกั่ว พลวง หรือสังกะสี ท่ีใชในการผลิต
โลหะบัดกรีสําหรับวงจรอิเล็กทรอนิกส เครื่องใชไฟฟา และคอมพิวเตอร โลหะดีบุกผสมตะก่ัว
เพ่ือใชผลิตหมอนํ้ารถยนตและชิ้นสวนยานยนต โลหะดีบุกผสมทองแดงท่ีใชในการผลิตทอง
สมั ฤทธ์เิ พื่อทําระฆังและศลิ ปะวตั ถุตา ง ๆ โลหะดีบกุ ผสมเงิน ทองแดง และปรอท ใชส าํ หรับ
อุดฟนและงานทันตกรรม นอกจากนี้ยังใชทําโลหะดีบุกผสมทองแดงและพลวงหรือท่ี เรียกวา
พิวเตอร (Pewter) ซ่ึงนิยมนําไปผลิตเปนเครื่องใช เคร่ืองประดับตกแตง ของท่ีระลึก ตลอดจน
การชุบเคลือบตาง ๆ อีกดวย โลหะดีบุกท่ีสําคัญอีกชนิดหน่ึงท่ีใชทําเปนโลหะแบร่ิง มีช่ือวา
Babbit เปนโลหะทป่ี ระกอบดวย ดีบุก พลวง ทองแดง และอาจมีตะกั่วผสมอีกเล็กนอย โลหะ
ผสมชนดิ นมี้ โี ครงสรา งพนื้ ฐานท่ีออนและมีสัมประสิทธิ์ความฝดตํ่าทําใหเหมาะที่จะใชเปนโลหะ
แบริง่

21

3. ตะกั่ว
ตะกว่ั เปนท่ีรจู กั มานานตั้งแต 3,500 ปกอนคริสตกาล ในอียิปตสมัยโบราณมีการใช
แรตะกั่วเปนเคร่ืองสําอางสําหรับทาตา โลหะตะก่ัวก็นับเปนโลหะชนิดหนึ่งท่ีมีการใชมานาน
ที่สดุ การคน พบโลหะตะก่ัวเกดิ ข้นึ โดยบังเอญิ โดยขณะท่ีมีการกอกองไฟบนแรทม่ี ีสว นผสม
ของตะก่วั ไดเกิดมโี ลหะตะก่ัวหลอมเหลวไหลออกมาบริเวณกองไฟน้ัน เนอื่ งจากตะกว่ั มี
จุดหลอมเหลวตํ่า จงึ สามารถสกดั เอาโลหะออกจากแรไ ดโดยงา ยดว ยอณุ หภูมิที่ไมส งู นกั
ชาวโรมนั โบราณเร่มิ นําโลหะตะก่ัวมาใชอ ยา งจรงิ จังสาํ หรับผลิตเปนภาชนะและทอนํ้า ซึ่งยังคง
หลกั ฐานอยูจ นกระทั่งปจ จุบนั นบั จากน้ันกไ็ ดม กี ารใชประโยชนจ ากโลหะตะก่ัวอยางแพรหลาย
จนจัดเปนโลหะท่ีมีการใชมากที่สุดเปนอันดับหารองจาก เหล็ก อะลูมิเนียม ทองแดง และ
สังกะสี
การใชประโยชนข องโลหะตะกวั่
โลหะตะกั่วเปนมีคุณสมบัติเดนคือ มีหลอมเหลวตํ่า มีความหนาแนนสูง มีความ
ออนตัวสูง ความแข็งแรงอยูในเกณฑตํ่า มีคุณสมบัติหลอล่ืน และตานทานการกัดกรอนไดดี
การใชประโยชนโลหะตะก่ัวสวนใหญจะใชในอุตสาหกรรมทําแบตเตอร่ีรถยนต ใชเปน
สารประกอบตะก่ัวสําหรับผสมทําสี ใชทําลูกกระสุนและยุทธภัณฑ ใชทําฉากก้ันเพื่อปองกัน
รังสีตาง ๆ เชน รังสีเอ็กซ รังสีเบตา รังสีแกมมา เปนตน นอกจากนี้ยังใชเปนธาตุผสมกับ
โลหะทองแดงและเหลก็ เพอ่ื เพ่มิ คุณสมบตั ดิ านการกลึงหรือตัด ซ่ึงการนําตะกั่วไปใชประโยชน
ในดานตาง ๆ ท้ังสภาพโลหะและสารเคมที ีส่ าํ คญั มีดังน้ี
1) แบตเตอร่ี โลหะตะกว่ั ใชม ากทส่ี ดุ ในการผลติ แบตเตอรี่ ซงึ่ ประกอบดวย
แผนข้ัวและหว งยึดแบตเตอร่ี แบตเตอรี่ทีใ่ ชใ นรถยนตจะมตี ะกว่ั ประมาณ 9 - 12 กิโลกรมั
2) เปลอื กเคเบิล ใชตะก่ัวหุมสายเคเบิลไฟฟาและสื่อสารที่อยูใตดินและใตน้ํา เพ่ือ
ปอ งกนั ความเสยี หายจากความช้ืน และการกดั แทะของหนู ซ่ึงชว ยใหไมเกิดการขัดของในระบบ
ไฟฟาและการสื่อสาร
3) ตะกั่วแผน เน่ืองจากตะก่ัวมีคุณสมบัติตานทานการกัดกรอน จึงใชตะก่ัวแผน
เปนวสั ดุกอสรางทส่ี ําคญั ในอตุ สาหกรรมเคมี และการกอสรางอาคาร แผนก้ันรังสีตาง ๆ รวมท้ัง
การใชตะก่ัวแผนรวมกับแอสเบสทอสและเหล็กสําหรับปูใตฐานตึกเพื่อปองกันการสั่นสะเทือน
และควบคุมเสียงสําหรับรถไฟใตดิน

22

4) ทอตะก่ัว เน่ืองจากตะกั่วมีคุณสมบัติตานการกัดกัดกรอน ดัดงองาย และแปร
รูปดวยการอัดรีดงา ย จึงใชทาํ ทอไรต ะเขบ็ สาํ หรบั อุตสาหกรรมเคมีและระบบทอ สงน้าํ

5) โลหะบัดกรี จากคุณสมบัติจุดหลอมเหลวตํ่าและราคาถูก จึงใชเจือกับดีบุกเปน
โลหะบัดกรี (อัตราสวนดีบุกตอตะกั่ว 60-40 หรือ 70-30) เพื่อเช่ือมชิ้นงานโลหะใหติดกัน
โลหะบัดกรีบางชนิดอาจผสมธาตุอ่ืน เชน พลวงและเงิน เขาไปเพ่ือเพ่ิมความแข็งแกรงและ
ตา นทานการกัดกรอน

6) โลหะตัวพิมพที่ใชในอุตสาหกรรมการพิมพ เปนโลหะผสมระหวางตะกั่ว พลวง
และดีบุก โดยตะกั่วชวยใหมีจุดหลอมตัวตํ่าและหลอไดงาย พลวงชวยเพ่ิมความแข็งแรง
ตา นทานแรงกดและการสึกหรอ ลดอุณหภมู หิ ลอ และลดการหดตัวตัวพิมพ สําหรับดีบุกชวยให
หลอ ไดงาย ลดความเปราะ และชว ยใหต ัวพมิ พม ลี วดลายละเอยี ด

7) โลหะผสมตะกั่ว - ดีบุก (มีดีบุก 8-12%) ใชในการเคลือบผิวแผนเหล็ก เพื่อเพ่ิม
ความแขง็ แรงและตา นทานการกัดกรอ น นิยมใชทาํ ถงั บรรจนุ า้ํ มันรถยนต อุปกรณกรอง และ
มงุ หลังคา

8) ฟวสระบบตัดไฟอัตโนมัติ อาศัยคุณสมบัติท่ีมีจุดหลอมเหลวต่ํา จึงทําใหตะกั่ว
หลอมละลายเมอื่ มีกระแสไฟฟา ไหลผานมากเกินท่ีกาํ หนดไวในระบบ

9) รงควัตถุ ใชสําหรับเปนสีสําหรับทาเพ่ือปองกันสนิมใหเหล็กและเหล็กกลา และ
ใชท าสีเครือ่ งหมายบนทางเทา

4. สงั กะสี
สังกะสีเปนโลหะที่มีการผลิตและนํามาใชประโยชนเมื่อประมาณ 600 ปมาแลว

โดยชว งแรกจะมกี ารใชมากในแถบประเทศอินเดียและจีน โดยมีการผลิตเคร่ืองใชท่ีทําจากโลหะ
สังกะสีผสม และนําสังกะสีออกไซดมาผสมถานหินเพื่อใชทําเคร่ืองปนดินเผา สําหรับ
กระบวนการผลิตโลหะสังกะสีที่เปนตนแบบของเทคโนโลยีการถลุงสังกะสีในปจจุบันถูกคิดคน
ในป 1738 โดยวลิ เลย่ี ม แชมเปยม ทําใหมีการใชสังกะสีอยางแพรหลาย และถือเปนโลหะท่ีมี
ปรมิ าณการใชมากทีส่ ุดเปน อนั ดบั สใี่ นปจ จบุ ัน รองจากเหลก็ อะลูมิเนยี ม และทองแดง

23

การใชประโยชนของโลหะสังกะสี
สงั กะสีเปน โลหะทีม่ จี ดุ หลอมเหลวตํ่า มีความเหนียวนอยหรือเปราะ เพราะมีระบบ
ผลึกเปนรูปหกเหลี่ยม อัตราการยืดตัวนอย และมีคุณสมบัติตานทานการกัดกรอนไดดี
นอกจากน้ียังสามารถกอใหเกิดพิษไดเน่ืองจากรวมตัวกับออกซิเจนเปนสังกะสีออกไซดไดงาย
ซ่งึ เปน ควนั สขี าวที่มีอนั ตราย สงั กะสีถูกนําไปใชประโยชนหลายดาน ตามคุณสมบัติท่ีมีมากมาย
โดยอาจแบงการใชป ระโยชนต ามลักษณะการนาํ ไปใชไดดังนี้
1) ใชเคลือบผิวเหล็กเพ่ือปองกันการเกิดสนิม และการผุกกรอน โดยสังกะสีจะทํา
หนาทปี่ องกัน 2 ขนั้ ตอนคอื ข้ันแรกจะทาํ หนาทป่ี องกนั ผวิ เหลก็ ไมใหสมั ผสั กับอากาศหรือ
สารอยางอ่ืน และหากเกดิ รอยขีดขวนหรอื ผกุ รอ นจนถงึ ผวิ เหลก็ แลว สงั กะสีจะทําหนาที่ใน
ข้นั ตอไปรูปของ Galvanic action คือ โลหะสงั กะสีซง่ึ มคี ุณสมบัติทางเคมีไฟฟา
(Electrochemical activity) สงู กวาเหลก็ จะทําตัวเปนข้ัวบวกและดึงออกซิเจนมาทําปฏิกิริยา
เกดิ เปนสนิมแทนเหล็ก ทาํ ใหผ ิวเหล็กไมผกุ รอนแมผิวเหลก็ จะสมั ผสั ถูกอากาศ การใชงาน
ดา นน้ีมีสัดสวนมากทสี่ ดุ โดยคดิ เปนรอ ยละประมาณ 45 - 50 ของการบรโิ ภคสงั กะสีท้งั หมด
2) ใชทําทองเหลืองโดยผสมกับโลหะทองแดง และอาจมีโลหะอื่น ๆ ผสมเพิ่ม
คุณสมบัตเิ ปน การเฉพาะตอ การใชง าน เชน ตะกวั่ อะลมู เิ นียม ดบี กุ พลวง แมงกานสี เปน ตน
3) สังกะสีออกไซดใชในอุตสาหกรรมยาง เซรามิกส ยา สีสะทอนแสง สังกะสี
ซัลเฟดใชใ นการผลติ สารทําใยสังเคราะหเรยอน และสังกะสีคลอไรดใชทํายาดับกล่ินปาก ยาฆา
เชอ้ื และยารกั ษาเนือ้ ไมไ มใหผแุ ละตดิ ไฟงา ย
4) สังกะสีฝนุ (Zinc dust) ใชใ นการผลิตสารเคมีท่ใี ชใ นการพิมพและยอมผา
ใชผ สมกบั อะลูมเิ นยี มผงเพอื่ แกน ้าํ กระดาง ใชเ ปนสารผลิตกาซในคอนกรตี ทําใหไดรูพรุน ใชเปน
สารเรงในอุตสาหกรรมปโตรเลียม ชวยใหเกิดการคายไฮโดรเจนในการทําสบูจากขี้ผึ้งพาราฟน
นอกจากน้ียงั ใชทาํ ดอกไมไ ฟ ผงไฟแฟลช อุตสาหกรรมน้ําตาล และกระดาษ
5) ใชทําโลหะผสมสําหรบั งานหลอ (Die casting) เน่อื งจากมจี ดุ หลอมเหลวต่ํา
จึงใหคุณสมบัติท่ีดีคือ งายก็การข้ึนรูป นอกจากน้ียังคงทน กลึงไสตกแตงงาย และมีสีสัน
สวยงาม โลหะผสมที่สําคัญ ไดแก อะลูมิเนียม แมกนีเซียม และทองแดง เปนตน สําหรับ
ผลิตภัณฑที่ทําดวยโลหะสังกะสีผสมมีมากมายเชน ช้ินสวนยานยนต ลูกบิดประตู ของเลนเด็ก
เคร่อื งใชใ นครัวเรือน เคร่อื งมือกล อปุ กรณสํานกั งาน และทอนํ้าเปน ตน

24

5. พลวง
พลวงเปนโลหะท่ีมีการใชป ระโยชนมานานกวา 2,500 ป โดยช่ือของโลหะพลวง

(Antimony) มาจากภาษากรกี วา Anti และ Monos ซึ่งหมายความวา โลหะท่ไี มค อยพบได
โดยลําพัง แตในความเปนจริง บางคร้ังเราอาจพบโลหะพลวงบริสุทธ์ิในสภาพธรรมชาติได
(Native antimony) สัญลักษณทางเคมีของโลหะพลวงคือ Sb ซึ่งมาคําวา Stibium ในภาษา
ลาตนิ

การใชป ระโยชนข องโลหะพลวง
พลวงเปน โลหะสีขาวเงิน วาว มคี ณุ สมบตั ิแขง็ เปราะ ไมสามารถแปรรูปไดที่อุณหภูมิ
ปกติ แตมีคุณสมบัติตานทานการกัดกรอนของกรดเจือจางได ท่ีอุณหภูมิสูงจะรวมตัวกับ
ออกซิเจนไดดีและใหเปลวไปสีนาํ้ เงิน เม่อื กลายเปนออกไซดจะเปน ผงสีขาว โลหะพลวง
ไมสามารถใชงานไดในสภาพบริสุทธ์ิ สวนใหญจะถูกใชในลักษณะของโลหะผสม โดยการใช
ประโยชนข องโลหะพลวงมรี ายละเอยี ด ดังนี้
1) การใชงานหลักของโลหะพลวง คือ เปนสารเจือในตะกั่ว สําหรับทําแผนธาตุ
แบตเตอรี่ นอกจากน้ียังใชในงานเกี่ยวกับเคมี ทอ แผนมุงหลังคา ใชบุถัง ทําโลหะตัวพิมพ
โลหะบัดกรี โลหะรองเพลา และกระสุน เปนตน เน่ืองจากชวยเพ่ิมความแข็ง ความตานทาน
การกดั กรอ น ลดการหดตัว และใหความคมชดั สําหรับโลหะตัวพมิ พ
2) ใชเปนสารชะลอการติดไฟ พลวงไตรออกไซดหรือไตรคลอไรดในสารละลาย
อนิ ทรยี ใชในการทาํ เสน ใยกนั ไฟและเปลวไฟจากการสนั ดาป
3) มีการใชพลวงไตรออกไซดในการผลิตพลาสติก เซรามิกสสเคลือบ ใชเปนสีขาว
สําหรบั ทาสี และเปน สารทใี่ หล ักษณะคลา ยแกว และมีคุณสมบตั กิ ารสะทอนแสงที่ดี
พลวงออกไซดใ ชร ว มกบั คลอรเิ นเทดพาราฟนและปูนขาวในอุตสาหกรรมทอผา นอกจากนี้
พลวงเพนตะซลั ไฟดยังใชท าํ สีสาํ หรับพรางตา และเปน สารทาํ ใหยางแขง็ ตวั

25

6. นิกเกลิ
นิกเกิลเปน โลหะมีสีขาวเงนิ มีความคลายคลึงกับเหลก็ ดา นความแขง็ แรงและ

มีความตานทานการกัดกรอนท่ีดีคลายทอง มีการคิดคนวิธีการสกัดโลหะนิกเกิลจากแรเปน
ครั้งแรกเมื่อประมาณ 250 ปที่ผานมา นิกเกิลเปนธาตุท่ีเช่ือวามีปริมาณมากบริเวณใจกลาง
ของโลก เน่ืองจากผลวิเคราะหของสะเก็ดดาวที่มีแหลงกําเนิดไมตางกับโลกพบวา มีนิกเกิลใน
ปริมาณสูงการใชประโยชนของโลหะนิกเกิล

นิกเกิลเปนโลหะท่ีมีคุณสมบัติตานทานการเกิดออกซิเดช่ัน และตานทานการกัด
กรอนสูง มีความเหนียวและออนตัวมากสามารถข้ึนรูปที่อุณหภูมิตํ่าไดงาย นอกจากน้ียัง
สามารถละลายกับโลหะอื่นไดงาย และใหสารละลายของแข็งที่มีความเหนียว งานใชงานโลหะ
นกิ เกลิ สวนใหญจะใชใ นอุตสาหกรรมผลติ เหล็กกลาไรสนิมและเหล็กกลาผสม นอกจากนั้นยังใช
ในงานทต่ี อ งทนการกดั กรอนสงู ๆ และใชเคลอื บผวิ เหลก็

การใชป ระโยชนข องโลหะนกิ เกลิ
1) ใชท าํ มาตรนา้ํ ประตนู ํ้า ทอสําหรบั อุปกรณสง ถา ยความรอน และวสั ดกุ รอง
ในอตุ สาหกรรมเคมแี ละการกลั่นน้าํ มัน
2) ใชท ําโลหะผสมชนดิ พเิ ศษ (Super alloy) ซง่ึ ตา นทานความเคนและทนการ
กัดกรอนท่อี ุณหภมู ิสูงสาํ หรบั อุตสาหกรรมอากาศยาน โดยใชเปนวัสดุในการผลิตอุปกรณรักษา
ระดับความดนั อากาศ ชนิ้ สวนตางๆ และเคร่ืองยนตของเครื่องบินไอพน
3) ใชเคลือบผวิ อปุ กรณป ระดับยนตตางๆ รวมถงึ เครื่องใชในครัวเรือน เชน
เตาไฟฟา หมอ หุงขาว เตาปงขนมปง เคร่ืองเปา ผม ชอ มสอ ม จาน ถาด และอปุ กรณ
การทาํ อาหาร เปน ตน
4) ใชผลิตอุปกรณไฟฟา เชน หลอดสูญญากาศ หลอดโทรทัศน และใชทํา
ข้ัวแอโนด แคโทด และลวดยึดในอปุ กรณอ ิเล็กทรอนกิ ส โดยอาศยั คณุ สมบัติการยดื ดึง
การตานแรง และคุณลักษณะการปลอ ยอิเลก็ ตรอน
5) จากคุณสมบัติท่ีสามารถดูดติดแมเหล็กของนิกเกิลจึงใชในอุปกรณตาง ๆ
มากมาย เชน เคร่อื งแปลงกาํ ลงั สําหรับพลงั งานอัลตรา โซนิค อุปกรณการสาํ รวจใตนํ้า
ในอตุ สาหกรรมการเดินเรือ อุปกรณท าํ ความสะอาดช้นิ งานกอ นเคลอื บผิวในอุตสาหกรรม
ชุบเคลอื บโลหะ

26

6) ใชท ําสปรงิ แบนในระบบถา ยทอดโทรศพั ท ปล๊ักไฟซึ่งทนการกัดกรอน
จอแมเหล็ก แกนเหนี่ยวนําในคลื่นเสียงวิทยุ เคร่ืองกําเนิดไฟฟาในมอเตอรไซค รถยนต และ
มอเตอรกระแสตรงขนาดใหญ นิกเกิลผงทอ่ี ัดเปนแทง ใชในแบตเตอรี่ทม่ี ีสารละลายเปนดาง
ซึ่งใชในเคร่อื งบนิ

7) ในการกอสรางมีการใชนิกเกิลในรูปเหล็กกลาไรสนิมเพ่ือทําอุปกรณประดับ
อาคาร เน่อื งจากมีความตา นทานการกัดกรอน แข็งแรง และใหความสวยงาม

7. แทนทาลมั
แทนทาลัมนับเปนโลหะใหมที่เพ่ิงมีการคนพบและนํามาใชประโยชนเมื่อประมาณ
200 ปท่ีผานมา โดยมักจะพบรวมกันกับไนโอเบียม จนชวงแรกที่มีการคนพบเขาใจวาธาตุท้ัง
สองชนิดนี้เปนประเภทเดียวกัน แทนทาลัมเปนโลหะท่ีมีคุณสมบัติทนความรอนสูงมาก มีความ
เหนยี ว สามารถรีดเปนเสน ลวดขนาดเล็กหรือตเี ปน แผนบาง ๆ ได มีความตา นทานการกัดกรอน
เปนส่ือนําไฟฟาและความรอนที่ดี และมีคุณสมบัติดานการเก็บประจุไฟฟาที่ดี นอกจากน้ียัง
สามารถนาํ ไปผสมกบั โลหะอนื่ ๆ ได
การใชป ระโยชนของโลหะแทนทาลัม
แทนทาลัมมีการใชป ระโยชนใ นงานตาง ๆ ดังนี้
1) ใชผงโลหะแทนทาลัม เปนวัตถุดิบในการผลิตตัวเก็บประจุไฟฟา (Capacitor)
สําหรับเครื่องมืออิเล็กทรอนิกสท่ีตองใชเทคโนโลยีขั้นสูง โดยเฉพาะอุปกรณขนาดเล็ก เชน
โทรศัพทมือถือ เคร่ืองคอมพิวเตอร เครื่องมือส่ือสาร เคร่ืองคํานวณ เครื่องสงสัญญาณเตือนภัย
หมอแปลงไฟฟา และกลองวีดีโอดิจติ อล เปนตน ซึง่ การใชแทนทาลมั ในงานดา นนีค้ ดิ เปน
รอยละ 55 ของการใชงานท้ังหมด
2) ใชท าํ เครอ่ื งมอื และอปุ กรณทางเคมี ซ่ึงมีความตานทานและทนตอการกัดกรอน
ของกรด และสารเคมี รวมท้ังใชทาํ ภาชนะบรรจนุ ํา้ ยาและสารประกอบเคมบี างชนดิ
3) แทนทาลมั คารไบด มีความแข็งแรงและทนทานตอการกัดกรอนไดดี สามารถใช
ผสมกับโลหะคารไบดชนิดอ่ืนๆ เชน ทังสเตนคารไบดหรือไนโอเบียมคารไบด เพื่อใชในการทํา
เครื่องมอื กลงึ เจาะ ไส หรือตดั เหลก็ และโลหะอื่น ๆ

27

4) ใชทําโลหะผสมท่ีมีคุณสมบัติพิเศษ เชน วัสดุท่ีใชในเคร่ืองยนตและตัวถังของ
ยานอวกาศ ตลอดจนพาหนะที่ตองการคุณสมบัติการทนความรอนสูงท่ีเกิดจากการเสียดสี
ใชทําขดลวดความรอน คอนเดนเซอรวาลว และปมชนิดพิเศษ นอกจากนี้ยังใชผสมกับโลหะ
อนื่ ๆ เชน โคบอลต เหลก็ นกิ เกลิ ไททาเนยี ม และไนโอเบยี ม

5) ใชทําเครื่องมือพิเศษอื่นๆ เชน ตัวเช่ือมกระดูกหรือดายเย็บกระดูก เคร่ืองมือ
ผาตดั เครอื่ งมอื ผลติ ใยสังเคราะห และเครือ่ งมอื ในหองปฏิบตั กิ าร

6) การใชงานอนื่ ๆ เชน ทําเลนสสําหรับกลองถายรูปและกลอ งจุลทรรศนท ม่ี ี
คา ดรรชนีหักเหสงู มากเปน พิเศษ และใชเ ปน ตัวเรง ปฏกิ ริ ิยาในการทาํ วัสดุสังเคราะห เชน
ยางเทียม เปน ตน

8. อะลมู ิเนียม
โลหะอะลูมิเนียมเปนธาตุเริ่มเปนที่รูจักของมนุษยเม่ือไมนานมานี้ โดยมีการ

คน พบคร้งั แรกในป ค.ศ. 1820 ณ แหลง บอกไซด ประเทศฝรงั่ เศส ซ่ึงตอมาไดใ ชเ ปนชอ่ื เรยี ก
แรอ ะลูมิเนยี มจนถึงปจ จบุ ัน แมโลหะอะลมู เิ นยี มจะเปนธาตชุ นิดใหม แตม ีคุณสมบตั เิ ดน
หลายประการและสามารถนําไปใชไดอยางกวางขวางในอุตสาหกรรมหลายประเภท ทําใหการ
ใชป ระโยชนจากโลหะอะลมู ิเนียมมีปริมาณเพิม่ ขนึ้ มาโดยตลอด จนนบั เปนโลหะนอกกลุมเหล็ก
ทม่ี ีปริมาณการใชมากทีส่ ดุ ในโลก โดยปจจุบันมีปริมาณการใชโลหะอะลูมิเนียมทั่วโลกประมาณ
28 ลานตนั ตอ ป คิดเปนปรมิ าณการใชท่เี พ่ิมข้ึนจากเมือ่ 20 ปท ี่แลวถงึ รอยละ 75

การใชป ระโยชนข องโลหะอะลูมิเนยี ม
อะลูมิเนียมเปนโลหะท่ีมีคุณสมบัติเดนในหลายดาน เชน มีความหนาแนนนอย
นา้ํ หนักเบา และมีกําลงั วัสดตุ อหนว ยสงู (High Strength to weight ratio) มคี ณุ สมบตั ิที่
ยืดตัวไดงายและมีความเหนียวมาก ทําใหสามารถข้ึนรูปดวยกรรมวิธีตาง ๆ ไดงาย มีจุด
หลอมเหลวต่ําและมีคณุ สมบตั กิ ารไหลของนํา้ โลหะทีด่ ี ทาํ ใหม ีความสามารถในการขึน้ รูป
ดวยวิธีหลอไดดี มีคาการนําไฟฟาที่ดี มีคาการนําความรอนสูง และผิวหนาของโลหะ
อะลูมิเนียมมีดัชนีการสะทอนของแสงสูง ดังนั้นโลหะอะลูมิเนียมจึงนําไปใชประโยชนอยาง
กวางขวาง เชน

28

1) เนอื่ งจากอะลูมิเนยี มมคี วามแขง็ แรงเทียบกบั นํ้าหนกั สูง จึงนิยมใชทําเครื่องจักร
อุปกรณ ตลอดจนช้ินสวนหลายอยางในเครื่องบิน จรวด และรถยนต เพื่อลดนํ้าหนักของ
ยานพาหนะใหนอ ยลงและชวยในการประหยัดเชอื้ เพลิง

2) อะลูมิเนียมสามารถทําปฏิกิริยากับออกซิเจนในอากาศไดดี ทําใหเกิดฟลม
อะลูมิเนียมออกไซด (Al2O3) ท่ีผิวของชิ้นงาน ซ่ึงฟลมน้ีมีความแนนทึบมากจึงชวยใหสามารถ
ตอตานการเปนสนิมไดดวยตัวเองและตานทานการกัดกรอนในช้ันบรรยากาศไดดี ดังน้ัน โลหะ
อะลูมเิ นียมจึงนยิ มนําไปใชง านในอุตสาหกรรมหลายประเภท เชน ใชท าํ ทอ กรอบประตู
กรอบหนา ตาง และวัสดุกอ สรา งตา ง ๆ เปน ตน

3) อะลูมิเนียมสามารถผสมกับโลหะอื่น ๆ ไดหลายชนิด เชน ซิลิกอน ทองแดง
แมกนีเซยี ม และสงั กะสี ซึ่งโลหะอะลมู เิ นยี มผสมแตละประเภทจะมคี ุณสมบตั ิทแี่ ตกตา งกนั
ทําใหมีขอบเขตการใชงานทก่ี วางขวางมาก

4) ใชเ ปน ตวั นาํ ไฟฟา ในงานท่ตี องคํานงึ ถงึ เร่ืองนาํ้ หนกั เบาเปนสาํ คัญ เชน
สายไฟฟาแรงสูง เปน ตน

5) เหมาะสําหรับใชทําเปนภาชนะหุงตมหรือหีบหอบรรจุอาหาร โดยเฉพาะ
กระปองท่ีบรรจุเคร่ืองด่ืมคารบอนเนต เน่ืองจากไมกอใหเกิดสารพิษท่ีเปนอันตรายตอรางกาย
และทนตอการ กัดกรอนไดดี โดยปจจุบันกระปองเครื่องด่ืมกวารอยละ 97 และกระปองเบียร
เกอื บทั้งหมดลว น ทําจากโลหะอะลูมิเนียมท้ังส้นิ

6) ใชท าํ แผนสะทอ นแสงในแฟลชถายรูป จานสะทอ นแสงในโคมไฟหรือ
ไฟหนารถยนต

29

9. แมกนเี ซยี ม
แมกนีเซียมเปนธาตุที่มีมากที่สุดเปนอันดับ 8 บนพื้นผิวโลก โดยแหลงท่ีสําคัญ

คือ น้ําทะเลซึ่งจะมีปริมาณของแมกนีเซยี มคลอไรด (MgCl2) ซ่งึ ถาคิดน้ําหนกั ของแมกนเี ซยี ม
ที่มีอยูในทะเลท้งั หมดจะไดป รมิ าณถงึ 1.85 x 1015 ตัน

การใชป ระโยชนของโลหะแมกนเี ซียม
แมกนีเซียมเปนโลหะที่มีนํ้าหนักเบา สามารถตัดเจาะไดงายและมีความแข็งแรงอยู
ในเกณฑสูงเม่ือเทียบกับน้ําหนัก แตขอจํากัดที่ทําใหโลหะแมกนีเซียมมีการใชงานไมมากนัก
ไดแก มีความแข็งแรงและความเหนียวต่ํา ขาดคุณสมบัติตานทานการกัดกรอน นอกจากนี้ยัง
รวมตัวกับออกซเิ จนเกิดเปนเปลวไฟท่ีอุณหภูมิสูงไดงาย ทําใหแมกนีเซียมมีการใชงานสวนใหญ
ในรูปธาตผุ สมกบั โลหะอื่น โดยการใชประโยชนของโลหะแมกนีเซยี มมีดงั น้ี
1) โลหะแมกนีเซียมเมื่อผสมดวยโลหะตางๆ ในปริมาณเล็กนอย เชน อะลูมิเนียม
แมงกานีส โลหะแรเอิรธ ทอเลียม สังกะสี และเซอรโคเนียม จะไดโลหะที่มีความแข็งแรงรับ
นา้ํ หนกั ไดมากที่อณุ หภมู สิ ูงและอณุ หภูมปิ กติ ทนการส่นั สะเทือน และสามารถกลึงไสและ
แปรรูปไดงาย
2) ใชกําจัดออกซิเจนและกํามะถันในการผลิตโลหะนิกเกิลผสมและทองแดงผสม
ใชก ําจัดกํามะถนั ในอุตสาหกรรมเหล็กและเหล็กกลา ใชกําจดั บสิ มทั ในตะกว่ั และเปน สาร
ลดออกซเิ จนในการผลติ เบรลิ เลียม ไทเทเนียม เซอรโคเนียม ทอเรียม และยูเรเนียม ใชการผลิต
ซลิ โิ คนและสารประกอบอนิ ทรยี เ คมตี า ง ๆ
3) ใชส าํ หรับปอ งกนั การกดั กรอ นโดยเปนแอโนดเพื่อปองกันแคโทดของโลหะอื่น ๆ
โดยเฉพาะทอใตดนิ แทง็ คนา้ํ ตัวเรือ เครอื่ งทาํ นํา้ รอน และโครงสรา งอ่นื ๆ ทีอ่ ยูใตด ินและใตน ้าํ
4) ใชใ นแบตเตอรีส่ าํ หรบั งานเฉพาะอยา งและการทหาร โดยเปนข้วั แอโนดทําให
มีนา้ํ หนักเบาแตใหไ ฟแรงสูง
5) เน่อื งจากเปนโลหะท่ีมีนํ้าหนักเบาจึงนํามาใชในการผลิตช้ินสวนยานยนตตาง ๆ
เชน คารบเู รเตอร ตะแกรงหนา วัสดปุ ด เครอ่ื งทําความสะอาดอากาศ คันโยกถายกําลัง คลัช ลอ
พวงมาลัย เส้ือสูบ เกียร มอเตอร เปนตน ทําใหรถยนตมีน้ําหนักลดลงและชวยประหยัด
พลงั งานไดม ากข้นึ

30

10. ทองแดง
โลหะทองแดงนับเปนโลหะที่มนุษยรูจักและนํามาใชงานเปนเวลานานมากท่ีสุด

ประเภทหนึง่ ทองแดงมสี ัญลักษณทางเคมี คือ Cu ซง่ึ มาจากภาษาลาตินวา Cuprum
ท่หี มายถงึ ชื่อเกาะไซปรัส (Cyprus) อนั เปนแหลงแรทองแดงขนาดใหญท ม่ี ีการคนพบและ
นําโลหะทองแดงมาใชประโยชนเ มอื่ หลายพนั ปกอ น แรทองแดงสามารถพบในสภาพบรสิ ุทธิ์
โดยธรรมชาติ คือ พบในสภาพที่เปนโลหะ (Metallic state) หรือในสภาพทองแดงธรรมชาติ
(Native copper) ทําใหรวบรวมและนํามาหลอมเปน โลหะสาํ หรบั ใชง านไดงา ย แตถือเปน ธาตุ
ท่ีพบปริมาณไมมากบนผิวโลก (ประมาณ 0.0001% ของธาตุบนพื้นผิวโลกทั้งหมด) และถือวา
นอ ยมากเม่ือเทียบกับแรอ ะลูมเิ นียมและเหล็กท่ีมีปริมาณ 8.07% และ 5.06% ของธาตุทั้งหมด
ตามลําดบั

การใชป ระโยชนข องโลหะทองแดง
โลหะทองแดงมีคุณสมบัติเดนมากมายโดยเฉพาะการนําไฟฟาและการนําความรอน
ที่สูง มีความตานทานการกัดกรอน สามารถแปรรูปดวยวิธีตางๆ ไดงาย นอกจากนี้ยังมี ความ
แขง็ แกรง และมีความตานทานความลาสูง ดังนนั้ โลหะทองแดงจงึ มกี ารนําไปใชประโยชน
อยางกวางขวางดังนี้
1) เนื่องจากทองแดงเปนตัวนําไฟฟาท่ีดีการใชงานสวนใหญจึงเกี่ยวของกับ
อตุ สาหกรรมไฟฟา เชน ใชทําสายไฟ เคเบลิ มอเตอร เครอื่ งกําเนิดไฟฟา ไดนาโม พัดลม ระบบ
ควบคุมในโรงงาน อปุ กรณไ ฟฟา ระบบจา ยกําลงั เครื่องปรับอากาศ และอุปกรณอิเล็กทรอนิกส
ตา ง ๆ
2) ดวยคุณสมบตั ติ า นทานการกดั กรอนทองแดงจงึ นาํ มาใชใ นการกอ สราง
หลายอยา ง เชน ทําหลงั คา ทอ นํา้ และขอตอตางๆ ระบบใหค วามรอ น และระบบปรับอากาศ
3) ใชทําเครอ่ื งจกั รกล เครื่องใชในบาน เน่อื งจากข้นึ รูปงา ย และเนื่องจาก
มีความสามารถตานทานการกัดกรอนของนํ้าทะเลและมกี ารถา ยเทความรอ นสงู จงึ ใชทํา
ทอ วาลว ขอตอ ในโรงกล่ันนา้ํ จากนา้ํ ทะเล อปุ กรณแลกเปลีย่ นความรอน และเครื่องมือกลอน่ื ๆ
4) ใชในอุตสาหกรรมยานยนต และชิ้นสวนเคร่ืองบิน เรือเดินสมุทร หัวจักรรถไฟ
อุปกรณส วติ ซ และสญั ญาณตาง ๆ
5) การใชประโยชนดานอื่น ๆ ของทองแดง เชน ใชผลิตยุทธภัณฑ ใชใน
อุตสาหกรรมเคมี เคร่ืองวัดตาง ๆ เคร่ืองประดับ เครื่องตกแตง เหรียญกษาปณ บรรจุภัณฑ
และใชผลติ โลหะผสม เชน ทองเหลอื ง และทองสมั ฤทธ์ิ เปน ตน

31

11. ทองคาํ
ทองคําเปนโลหะชนิดแรกท่ีมีการนํามาใชประโยชนเมื่อประมาณ 8,000 ป

มาแลว สัญลักษณทางเคมีของทองคํา คือ Au ซ่ึงมาจากภาษาลาตินวา Aurum ที่มีความ
หมายถึง แสงสวางแหงรุงอรุณ ทองคําเปนแรท่ีประกอบดวยธาตุชนิดเดียวหรือสามารถปรากฏ
พบในสภาพบริสุทธ์ิโดยธรรมชาติ (Native gold) จึงมีกระบวนการแยกสกัดของจากแร ท่ีไม
ยุงยาก บางคร้งั อาจพบกอนโลหะทองคําในธรรมชาติขนาดใหญซ่ึงสามารถนําไปหลอม เพ่ือใช
งานไดทนั ที ดวยจุดเดนดา นสสี ันที่สวยงาม มคี วามเหนียวสามารถดึงเปน เสน ลวดหรือตีแผ
เปนแผนบาง ๆ ได ทําใหการใชประโยชนของทองคําจะเนนไปทางดานการผลิตเคร่ืองประดับ
ตา ง ๆ

การใชประโยชนของโลหะทองคาํ
ทองคํามคี ณุ สมบตั ินาํ ไฟฟาและนาํ ความรอ นไดดี มคี วามเหนียว สามารถข้นึ รูป
ไดงา ย มคี วามตา นทานการกัดกรอ น และเปนธาตุเฉอื่ ยท่ีไมทําปฏิกิริยากับสารใด ๆ ในอุณหภูมิ
ปกติ จึงทําใหทองมีความเงางามไมหมองอยูตลอดเวลา นอกจากน้ีทองคํายังเปนธาตุที่หายาก
และมีความคงทนไมแปรสภาพแมเวลาจะผานไปนานเทาใด จึงถูกนํามาเปนส่ือกลางในการ
แลกเปลี่ยนซ้ือขายเชิงพาณิชย และเปนปจจัยทางดานเศรษฐศาสตรในการแสดงฐานะ ความ
มง่ั คง รวมถงึ ใชเ ปนทนุ สาํ รองสาํ หรับแตละประเทศในการเจรจาทําธรุ กรรมตา ง ๆ
นอกเหนือจากการใชงานหลักในการทําเครื่องประดับ และของตกแตงตาง ๆ แลว
โลหะทองคาํ ยังมีการนําไปใชประโยชนในดานตาง ๆ อีกมากมาย ดงั น้ี
1) ทองคําใชเปนสวนประกอบในลวดตัวนําของอุปกรณอิเล็กทรอนิกสตาง ๆ เพ่ือ
ใชใ นการเชือ่ มตอ กบั ระบบแผงวงจรควบคุมทีท่ ําหนา ทปี่ ระมวลผล หรอื สงขอมูลในระบบสั่งงาน
ขนาดเลก็ โดยเฉพาะอุปกรณท ี่ตองการความเรว็ ในการประมวลผลสูง
2) ใชเคลือบอุปกรณไฟฟาของดาวเทียมเพ่ือปองกันรังสีคอสมิคและการเผาไหม
ของดวงอาทติ ย เพราะทองคาํ มคี ุณสมบัติการสะทอนแสงทดี่ แี ละมีความทนทานตอการ
กัดกรอ น
3) ใชใ นงานทันตกรรม เชน การทาํ ครอบฟน และการทําฟนปลอม
4) ทองคําถกู นํามาใชผสมในไอออนของแสงเลเซอร เพือ่ เปนตวั ควบคมุ
ปรับความชัดเจนของโฟกัสในการผาตัดเซลลมะเร็งดวยการยิงเลเซอร โดยจะเลือกทําลาย
เฉพาะเซลลม ะเรง็ และไมกอ ใหเกดิ อันตรายกบั รา งกาย

32

5) ใชเคลือบกระจกเคร่ืองบินในหองนักบิน เพื่อปองกันความรอนจากแสงอาทิตย
และชวยรักษาอุณหภูมิภายในหองนักบิน กําจัดเมฆหมอกท่ีอาจบดบังทัศนวิสัยในการมองเห็น
ของนักบิน

6) ในเครื่องตรวจวัดความชื้นใชทองคําเปนตัวเคลือบระบบตรวจวัดปริมาณของ
แกสคารบอน ไดออกไซดท ีม่ ีสว นสําคัญในการปอ งกันการเนาเสียของอาหาร เน่อื งจากทอง
ไมทําปฏิกิริยากับความช้ืนในอากาศที่เปนสภาพท่ีเหมาะสมของการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต
จําพวกเห็ดและรา

7) ทองใชเปนตัวเคลือบที่กระเปาะของเทอรโมมิเตอร เน่ืองจากมีคุณสมบัติในการ
สะทอ นความรอ นไดดี ทาํ ใหก ารวัดอณุ หภูมิเปนไปอยางถกู ตองแมนยํา

นอกจากนี้ ยังมีการใชตะกั่วในการทําหลอดบรรจุสีสําหรับงานศิลปะ ออกไซดของ
ตะก่ัวใชสารออกซิไดซในการผลิตสียอม ไมขีดไฟ ยางเทียม กลั่นน้ํามัน กาว และใชเปนโลหะ
ถวงนํา้ หนัก เปน ตน

1.2 วัสดปุ ระเภทพอลิเมอร( พลาสติก)
พอลิเมอร(พลาสตกิ ) แตล ะประเภทแตกตา งกนั เนอื่ งจากมหี ว งโซคารบอนที่

ตางกัน สามารถจาํ แนกออกเปน 10 ประเภท ดังนี้
1.2.1 พอลิเอทิลีน (Polyethylene: PE)
โดยทั่วไปแลว พอลิเอทิลีนมีสีขาวขุน โปรงแสง มีความลื่นมันในตัว

เมื่อสมั ผัสจงึ รูสึกล่นื หยุนตัวได ไมม กี ลน่ิ ไมมีรส ไมต ดิ แมพ มิ พ มีความเหนียว ทนความรอน
ไดไ มมากนัก ทนตอการกัดกรอนของสารเคมี เปนฉนวนไฟฟา ใสสีผสมไดงาย มีความหนาแนน
ต่ํากวาน้ํา จึงลอยน้ําได เมื่อความหนาแนนสูงข้ึน จะทําใหมีความแข็ง และความเหนียวเพิ่มข้ึน
อณุ หภูมิหลอมตัวสูงขึ้น และอัตราการคายกาซเพ่ิมข้ึน เมื่อความหนาแนนลดลง จะทําใหอัตรา
การเสื่อมสลายของผิวเพิม่ ข้นึ กลาวคอื ผวิ จะแตกรานไดง า ยข้นึ

33

ผลิตภัณฑท ีท่ ําดวยพอลเิ อทลิ ีน
ผลิตภัณฑท สี่ าํ คญั ไดแก ขวดใสส าร เคมี ขวดใสนํ้า ลงั หรอื กลองบรรจุสินคา
ภาชนะตา งๆ เคร่อื งเลนของเด็ก ถุงเยน็ ถาดทาํ นํ้าแข็ง ช้นิ สว นของแบตเตอรี่ ชิน้ สว น
อเิ ลก็ ทรอนกิ ส ฉนวนไฟฟา ถุงใสข อง แผนฟลมสําหรับหอ ของ โตะ และเกาอ้ี

ภาพที่ 2.1 ผลติ ภัณฑท ี่ทําจากพอลิเอทิลนี

ทมี่ า : http://www.gacner.com/

1.2.2 พอลิโพรไพลีน (Polypropylene: PP)
พอลิโพรไพลนี มีลกั ษณะขาวขนุ ทึบแสงกวาพอลิเอทิลนี มคี วาม

หนาแนนในชวง 0.890 – 0.905 กโิ ลกรัมตอ ลูกบาศกเมตร ดวยเหตนุ ี้ จึงสามารถลอยน้าํ ได
เชนเดยี วกันกบั พอลิเอทิลีน ลักษณะอืน่ ๆ คลายกับพอลิเอทิลีน

ผลติ ภัณฑท ่ีทาํ จากพอลโิ พรไพลนี
ผลิตภัณฑท ่ีพบเสมอคอื กลอ งเครอ่ื งมือ กระเปา ปกแฟมเอกสาร กลอง
และตลับเครอ่ื งสําอาง กลองบรรจุอาหาร อปุ กรณข องรถยนต เครอ่ื งใชใ นครัวเรอื น อุปกรณ
อเิ ลก็ ทรอนกิ ส อปุ กรณทางการแพทย วสั ดบุ รรจุภัณฑในอุตสาหกรรม ขวดใสสารเคมี กระปอ ง
นาํ้ มนั เคร่ือง กระสอบขา วและถงุ บรรจุปยุ

ภาพที่ 2.2 ผลติ ภณั ฑทีท่ ําจากพอลโิ พรไพลนี

ที่มา : http://kanchanapisek.or.th

34

1.2.3 พอลิไวนิลคลอไรด (Polyvinyl chloride: PVC)
พอลิไวนลิ คลอไรด เปน พอลิเมอรท่ีสาํ คัญทสี่ ุดในกลุม ไวนิลดว ยกัน มกั

เรยี กกนั ทั่วไปวา พีวซี ี เน้ือพีวซี มี ักมลี กั ษณะขนุ ทึบ แตกส็ ามารถผลติ ออกมาใหมสี ีสนั ไดท กุ สี
เปน ฉนวนไฟฟาอยางดี ตวั มันเองเปนสารท่ีทําใหไ ฟดับจงึ ไมตดิ ไฟ มีลกั ษณะท้ังท่ีเปน ของแขง็
คงรูป และออนนุม เหนียว เรซนิ มีทง้ั ที่เปนเม็ดแขง็ หรือออ นนุม และเปนผง จงึ สามารถนาํ ไปใช
งานไดอ ยางกวา งขวาง

ผลติ ภณั ฑท ่ีทําจากพอลิไวนลิ คลอไรด
ผลิตภัณฑทั่วไป ไดแก หนังเทียม ซึ่งมีความออนนุมกวาหนังแท
สําหรับหุมเบาะเกาอ้ีหรือปูโตะ เคลือบกระดาษและผา กระเปาถือ ของสตรี กระเปาเดินทาง
กระเปา ใสส ตางค รองเทา เขม็ ขดั หมุ สายไฟฟา สายเคเบลิ หมุ ดามเครอื่ งมอื หมุ ลวดเหล็ก
ทอนาํ้ ทอรอยสายไฟฟา อา งนา้ํ ประตู หนา ตา ง
1.2.4 พอลไิ วนิลอะซเิ ตต (Polyvinyl acetate: PVA)
เปน พอลิเมอรทีม่ ีแขนงหนาแนน มีลักษณะโมเลกุลแบบอะแทกตกิ ไมมี
ความเปนผลึก จึงมีลักษณะออนนิ่มมากจนเปนของเหลวขนหนืด สีขุนขาว เม่ือแหงจะใส
เน่ืองจากความออนนิ่ม จนมีลักษณะเปนของเหลวขนหนืด จึงไมสามารถหลอขึ้นรูปดวยวิธี
แมพ ิมพใ ด ๆ ได
การใชงาน
พอลเิ มอรช นิดนใี้ ชทาํ กาวในรปู ของอีมลั ชนั สําหรบั ติดไม กระดาษ ผา
และหนงั เทียม มักเรียกกาวชนิดน้ีวา "กาวลาเทก็ ซ" ใชเ ปน สารเหนียวในหมากฝรงั่ ทําสี และ
เคลอื บหลอดไฟแวบ็ สาํ หรับถา ยรปู ในสมยั กอน

35

1.2.5 พอลิสไตรีน (Polystyrene: PS)
เปนพอลิเมอรเ กาแกท่รี ูจกั กนั มานานแลว โดยท่วั ไปสไตรีนพอลิเมอร จะ

มคี วามแขง็ เปราะแตกรานไดง าย แตส ามารถทาํ ใหเ หนยี วขึน้ ได โดยการเติมยางสังเคราะห
บิวทาไดอีนลงไป ซ่ึงเรียกวา สไตรีนทนแรงอัดสูง การใชสไตรีน เปนโคพอลิเมอร (พอลิเมอร
ท่ีประกอบดวยมอนอเมอร 2 ชนิด) เพ่ือปรับปรุงคุณภาพ และสมบัติของพอลิเมอรอื่นใหดีขึ้น
เมื่อรวมตัวกับพอลิเมอรอื่นจะทําใหมีคุณสมบัติเปล่ียนไป เชน มีความเหนียว และความแข็ง
เพิ่มขึน้ ทนความรอ นเพิม่ ขึ้น อุณหภูมิจุดหลอมตัวสูงขึ้น พอลิสไตรีนบริสุทธิ์มีลักษณะใสคลาย
กระจก ปจจบุ นั นักวิทยาศาสตรไดพัฒนาเทคโนโลยี การผลิตพอลิสไตรนี ใหมีคณุ ภาพดขี ึ้น
มีความเปนผลึกใส แข็ง และข้ึนรูปไดงาย พอลิสไตรีนเปนพอลิเมอรที่มีอุณหภูมิ หลอมเหลว
เปน ชวงกวา ง ทําใหงายตอการหลอข้ึนรูปดวยแมพิมพ สามารถเลือกต้ังอุณหภูมิ และความดัน
ของเครื่องจักรไดงาย พอลิสไตรนี เปนพอลิเมอรท ม่ี ีนา้ํ หนักเบา ราคายอมเยา

ผลิตภัณฑท่ที าํ จากพอลสิ ไตรนี
พอลสิ ไตรีนเรซนิ มลี ักษณะเปนเม็ด เปนผง และเปน ของเหลว เหมาะ
สําหรับการขึน้ รูปผลิตภัณฑด ว ยวิธตี าง ๆ ผลติ ภณั ฑท่วั ไป ไดแก ถวยจาน แกว น้าํ ชอ นสอ มท่ีใช
แลวทิ้ง กลองบรรจุอาหาร และผลไม ไมบ รรทดั อุปกรณอ เิ ลก็ ทรอนกิ ส ของเลน ดา มลูกอม
ขนมเด็ก ขวดหรอื กระปกุ ใสยาเฟอรนเิ จอรบ างอยา ง ชิน้ สวนในตูเ ยน็ โฟมกันแตก สําหรับบรรจุ
ภณั ฑ และฉนวนความรอ น

ภาพที่ 2.3 ผลติ ภัณฑที่ทําจากพอลิสไตรนี

ทม่ี า : http://kanchanapisek.or.th/

36

1.2.6 พอลอิ ะครเิ ลต (Polyacrylate)
พอลิอะคริเลต มักเรียกกันทั่วไปวา อะคริลิก เปนพอลิเมอรท่ีไดจาก

ผลิตภัณฑปโตรเลียม สามารถผลิตไดจากมอนอเมอรหลายชนิด พลาสติกประเภทน้ีที่เปน
พ้ืนฐาน ไดแก เมทิลเมทาคริเลต (Methyl methacry late) พอลิอะคริเลต เปนพลาสติกที่มี
โครงสรางเสนสายเปนแบบ อะแทกติก (Atactic) กลาวคือ โมเลกุลมีกิ่งหรือแขนงไมแนนอน
สัน้ บางยาวบา ง มีความโปรงใสมาก (แสงผานไดประมาณรอยละ 92) จึงเปนวัสดุมาตรฐานท่ีใช
ผลิตชน้ิ สว นรถยนต เชน เลนสและฝาครอบไฟทาย

ผลติ ภณั ฑท่ที ําจากพอลอิ ะครเิ ลต
อาจนําพอลอิ ะคริเลตมาใชแทนกระจกท้งั ใสและเปน สีชา ผลติ ภณั ฑ
อน่ื ๆ ไดแ ก กลอ งพลาสติก กระจกกันลมสาํ หรับเรอื เร็ว กระจกบงั ลมสําหรับหมวกนิรภัย
ช้นิ สว นทางอิเลก็ ทรอนิกส เสนใยนาํ แสง (Fiber optics) กระจกโคมไฟรถยนต แผน ปา ยและ
ปายโฆษณา

1.2.7 พอลิคารบอเนต (Polycarbonate)
พอลิคารบ อเนตเปนพลาสตกิ ที่มีความโปรงใส และแข็งมาก ตานทาน

การขดี ขวนไดดี จึงมักใชท าํ ผลติ ภัณฑแ ทนแกว หรือกระจก
ผลิตภัณฑท ีท่ ําจากพอลิคารบอเนต
ลักษณะของเรซนิ มีท้ังเปนเม็ดใส เปนผง และเปน แผน เหมาะสาํ หรับ

การขึ้นรูปดวยแมพ ิมพ เชน การฉดี เขาแมพ มิ พ หรอื เอกซท รูชัน ใชท าํ โคมไฟฟา กระจกเลนส
โคมไฟหนา ของรถยนต กระจกแวนตาภาชนะ และขวดพลาสติก ใบพดั เรือ และชิ้นสวน
อเิ ล็กทรอนกิ ส

37

1.2.8 ไนลอน (Nylon)
ไนลอนเปนพอลิเมอรที่มมี านาน คนไทยมักรูจักไนลอนในรูปของ

เสื้อผา และเชอื กไนลอน ผลิตภัณฑไ นลอนทน่ี ยิ มใชแ พรหลาย มหี ลายชนิด เชน ไนลอน 4
ไนลอน 6,6 ไนลอน 6,10 ไนลอน 10 และไนลอน 11 เปนตน

ผลติ ภัณฑท่ีทาํ จากไนลอน
เน่ืองจากไนลอนมีสมบัติที่ดี ในดานความเหนียว และมีผิวล่ืน จึงมัก
ใชทําเฟองเกียรแทนโลหะ เพื่อลดการใชสารหลอล่ืน ทําเสนใยท่ีมีเสนละเอียดมาก สําหรับทอ
เปนผา และผลิตเครื่องนุงหม ลักษณะของเรซินมีทั้งที่เปนเม็ด แผน แทง และทออีกดวย
ผลิตภัณฑจากไนลอนที่พบเห็นไดท่ัวไป ไดแก เครื่องมือชาง ฝาครอบไฟฟา ภายในรถยนต
อุปกรณไฟฟา รอก และเชือกราวมาน อวน แห หวี เฟองเกียร ลูกปนในเครื่องจักรกลที่ไมตอง
ใชน าํ้ มันหลอ ลนื่ ผา ไนลอน และใบเรอื
1.2.9 พอลิเททระฟลอู อโรเอทิลีน (Polytetrafluoroethylene : PTFE)
พอลิเททระฟลอู อโรเอทิลนี (พที ีเอฟอี) เปนพลาสติกชนิดพิเศษที่รูจัก
กันดีชนิดหนึ่ง มีคุณสมบัติดีเย่ียมในดานความทนทานตอการกัดกรอนของสารเคมี และทน
ความรอน สูง สีขาวขุน ผิวมีความล่ืนมัน ไมตองการสารหลอลื่น เน่ืองจากมีความทนทานตอ
ความรอนสูงมาก จึงทําใหกระบวนการข้ึนรูปเปนผลิตภัณฑ ตองใชความรอนสูง และมีความ
ยงุ ยากกวาพลาสตกิ ชนิดอน่ื
ผลิตภณั ฑท ่ีทําจากพอลิเททระฟลูออโรเอทิลีน
ลักษณะของเรซินเปนของเหลว เปน เม็ด และเปนผง ใชเคลอื บดา ม
เครือ่ งมือชาง เคลือบภายในหมอและกระทะทําใหไ มต อ งใชน า้ํ มนั หุมสายไฟฟา แหวนลูกสูบ
ของเครื่องยนต ลกู ปน ทใ่ี ชในเครื่องจกั รกลที่ไมตอ งการสารหลอลนื่ ภาชนะและอปุ กรณท่ีใช
ในการทดลองทางเคมี เชน หลอดทดลอง บีกเกอร ฯลฯ นอกจากนย้ี งั ใชผ สมกบั นาํ้ มันหลอล่ืน
เพอ่ื เพิ่มประสิทธภิ าพการหลอ ลนื่ อกี ดวย

ภาพท่ี 2.4 ผลติ ภณั ฑทท่ี ําจาก
พอลเิ ททระฟลูออโรเอทิลนี

ที่มา : http://kanchanapisek.or.th/

38

1.2.10 ฟนอลฟอรมาลดีไฮด (Phenol Formaldehyde : Bakelite)
ฟนอลฟอรมาลดไี ฮด หรอื เบกาไลต เปนพลาสตกิ ประเภท

เทอรโ มเซ็ตชนดิ แรก ทีร่ ูจักมานาน มสี นี ํ้าตาลคลายขนมปง มคี วามแขง็ และอยตู ัว เรซินชนิดน้ี
มีทง้ั ท่ีเปนของเหลวใส เหมาะสาํ หรบั หลอในพิมพ และแบบท่เี ปน ผงสําหรับการขนึ้ รูปดวย
แมพ มิ พ ซงึ่ ชนิดหลังนี้ มีสนี ้ําตาลดาํ เพียงอยางเดียว

ผลติ ภณั ฑท่ีทําจากฟน อลฟอรม าลดีไฮด
ใชทําปลอกหุมขดลวดทองแดงรถยนต แกนคอยลในเครื่องรับวิทยุ
และโทรทัศน เปลอื กเคร่อื งโทรศัพทสมยั โบราณ ดามเครื่องมือชา ง หหู มอ หูกระทะ ดา มมีด
ลูกบิลเลียด แผงวงจรและอุปกรณอิเล็กทรอนิกส กาว สารเคลือบผิว ตลอดจนใชเปนสารเติม
แตงในอุตสาหกรรมยาง

1.3 วสั ดุประเภทเซรามกิ ส
ผลติ ภัณฑเซรามิกสที่พบหรอื ใชใ นชวี ิตประจาํ วนั มีมากมายหลายชนดิ ตัวอยาง

ผลิตภณั ฑเ ซรามกิ สตามลักษณะการใชงาน ไดแ ก
1) ผลิตภณั ฑเ ซรามกิ สท่ีใชเ ปนภาชนะรองรบั หรือปรงุ อาหาร เชน ถว ย ชาม
2) ผลติ ภณั ฑเคร่ืองสุขภณั ฑ เชน โถสวม อา งลา งหนา ที่วางสบู
3) ผลติ ภัณฑก ระเบือ้ ง เชน กระเบ้ืองปพู ้นื กระเบอื้ งกรุฝาผนงั
4) ผลิตภณั ฑท ี่ใชง านดานไฟฟา เชน กลองฟว ส ฐานและมอื จบั สะพานไฟฟา
5) ผลิตภณั ฑท ่ีใชเ ปน วสั ดทุ นไฟ เชน อิฐฉนวนทนไฟ
6) ผลติ ภณั ฑแกว เชน แกว กระจก
การใชผลิตภัณฑเซรามิกส ควรคํานึงถึงอันตรายท่ีอาจเกิดข้ึนจากสารเคมี

ตาง ๆ ที่เก่ียวของในกระบวนการผลิต เชน สารตะก่ัวที่ใชเปนตัวชวยลดอุณหภูมิการหลอม
ละลายและเคลือบใหมีสีสดใส ถานํ้าเคลือบยึดติดกับผิวเน้ือดินปนไมดี สารตะกั่วที่เคลือบ
อาจหลุดกะเทาะออกมาได ซึ่งเปนอันตรายตอการบริโภค นอกจากน้ีการนําผลิตภัณฑดังกลาว
ไปใสอ าหารทเ่ี ปนกรดหรอื เบส จะทาํ ใหส ารตะก่วั ที่เคลอื บอยลู ะลายปนมากับอาหารได

39

ภาพท่ี 2.5 ผลิตภัณฑเ ซรามกิ ส มีหลากหลายรูปแบบ และสีสนั

ทมี่ า : http://fieldtrip.ipst.ac.th

เซรามิกส (ceramic) มีความหมายวา ความรอ น คําจาํ กัดความของคําวา
เซรามิกส คือ วัสดุที่เกิดจากการรวมกันของสารอนินทรีย (inorganic) ท่ีอุณหภูมิสูง และ
สําหรับคําจํากัดความตาม ASTM คือ วัสดุที่เร่ิมตนจากสารอนินทรีย มาประกอบกัน
เกิดปฏิกิริยา ท่ีอุณหภูมิสูง สงผลใหอนุภาคของวัสดุเกิดการรวมชิดติดกันจนเกิดเปนอนุภาค
ขนาดเปล่ียนไปหรอื เกดิ เฟสใหมขน้ึ และทําใหโ ครงสรา งผลกึ เปลยี่ นไปจากเดิม

เม่ือกลา วถงึ คาํ วา เซรามิกส มักจะนกึ ถึงผลิตภัณฑป ระเภทตา ง ๆ ที่ใชใน
ชีวิตประจําวัน เชน ผลิตภัณฑบนโตะอาหาร ไดแก ถวยกาแฟ จานชาม เหยือก ผลิตภัณฑ
ประเภทสขุ ภัณฑ อางลางหนา ท่ใี สสบู แกวนํา้ กระเบอื้ งปูพ้ืนและบุผนงั กระเบ้ืองหลังคา
เซรามกิ ส โอง กระถาง และของตกแตงตาง ๆ แตในความเปนจริง ปจจุบันผลิตภัณฑเซรามิกส
มีมากกวาท่ีกลาวมาแลวขางตน ซ่ึงทุกคนอาจไมคิดวาสิ่งของท่ีใชในชีวิตประจําวัน เชน
อุปกรณอิเลคโทรนิคตาง ๆ เชน โทรศัพทมือถือ โทรทัศน วิทยุ รถยนต อุปกรณในเคร่ืองจักร
ตา ง ๆ อุปกรณท างดานการแพทย กระดูกเทียม ฟนปลอม จะมีสวนท่ีเปนเซรามิกสประกอบอยู
ดว ยทงั้ ส้นิ