Materjalid (0)

Autorid: Priit Kulu Jakob Kübarsepp Enn Hendre Tiit Metusala Olev Tapupere
Materjalid
Tallinn 2001
© P.Kulu, J.Kübarsepp, E.Hendre, T.Metusala, O.Tapupere; 2001 SISUKORD
SISSEJUHATUS ................................................................................................................................................ 4 1. MATERJALIÕPETUS.............................................................................................................................. 5 1.1. Materjalide struktuur ja omadused ...................................................................................................... 5 1.1.1. Materjalide aatomstruktuur ........................................................................................................... 5 1.1.2. Materjalide omadused .................................................................................................................. 6 1.2. Metalsed materjalid ........................................................................................................................... 14 1.2.1. Rauasüsinikusulamid ................................................................................................................. 14 1.2.2. Alumiinium ja alumiiniumisulamid .............................................................................................. 30 1.2.3. Vask ja vasesulamid ................................................................................................................... 33 1.2.4. Nikkel ja niklisulamid .................................................................................................................. 35 1.2.5. Titaan ja titaanisulamid ............................................................................................................... 36 1.2.6. Magneesium ja magneesiumisulamid ........................................................................................ 36 1.2.7. Tsink , plii, tina ja nende sulamid ................................................................................................ 37 1.2.8. Metallide markeerimine .............................................................................................................. 38 1.3. Mittemetalsed materjalid.................................................................................................................... 40 1.3.1. Tehnoplastid ............................................................................................................................... 40 1.3.2. Tehnokeraamika ......................................................................................................................... 43 1.4. Komposiitmaterjalid ........................................................................................................................... 46 1.4.1. Komposiitmaterjalide struktuur ja liigitus .................................................................................... 46 1.4.2. Metallkomposiitmaterjalid ........................................................................................................... 47 1.4.3. Plastkomposiitmaterjalid ............................................................................................................. 47 1.4.4. Keraamilised komposiitmaterjalid............................................................................................... 48 1.4.5. Süsinikkomposiitmaterjalid ......................................................................................................... 48 2. METALLIDE TEHNOLOOGIA ............................................................................................................... 49 2.1. Metallurgia ......................................................................................................................................... 49 2.2. Valutehnoloogia ................................................................................................................................. 49 2.2.1. Liigitus ........................................................................................................................................ 49 2.2.2. Metallide valuomadused............................................................................................................. 50 2.2.3. Valu kordkasutusega vormidesse .............................................................................................. 51 2.2.4. Valu korduvkasutusega vormidesse .......................................................................................... 53 2.3. Survetöötlus....................................................................................................................................... 54 2.3.1. Liigitus ........................................................................................................................................ 54 2.3.2. Metallide survetöödeldavus........................................................................................................ 54 2.3.3. Survetöötlemise mahtvormimisprotsessid.................................................................................. 55 2.3.4. Survetöötluse lehtvormimisprotsessid........................................................................................ 57 2.4. Keevitamine , jootmine , termolõikamine ja - pindamine ...................................................................... 59 2.4.1. Keevitusprotsesside liigitamine .................................................................................................. 59 2.4.2. Metallide keevitatavus ................................................................................................................ 59 2.4.3. Tähtsamad keevitusmeetodid .................................................................................................... 60 2.4.4. Jootmine ..................................................................................................................................... 64 2.4.5. Termolõikamine ja -pindamine ................................................................................................... 64 2.5. Lõiketöötlemine ................................................................................................................................. 65 2.5.1. Lõikeprotsessi üldpõhimõtted..................................................................................................... 65 2.5.2. Lõikamise põhiprotsessid ........................................................................................................... 66 2.5.3. Mittetraditsioonilised töötlusmeetodid ........................................................................................ 71 2.6. Pulbermetallurgia ............................................................................................................................... 72 2.6.1. Pulbertoodete valmistamine ....................................................................................................... 72 2.6.2. Pulbermaterjalid ......................................................................................................................... 73 3. ELEKTRIMATERJALID ......................................................................................................................... 74 3.1. Sissejuhatus ...................................................................................................................................... 74 3.2. Dielektrikud ........................................................................................................................................ 74 3.2.1. Dielektrikute põhiomadused ....................................................................................................... 74 3.2.2. Isoleermaterjalid ja nende kasutusala........................................................................................ 78 3.3. Pooljuhid ............................................................................................................................................ 83 3.4. Elektrijuhid ......................................................................................................................................... 84 3.5. Magnetmaterjalid ............................................................................................................................... 85 SISSEJUHATUS
Kõik, mis meid ümbritseb, koosneb ainetest. Miks ühe saega saab saagida isegi metalli, aga Eestikeelne sõna materjal tuleneb ladinakeelsest teine nürineb juba kõva tammepuu saagimisel ? sõnast materia, mis tähendabki ainet. Milline terasemark võtta, kui jalgratta esirattale oleks Materjalid, mis on pärit loodusest endast, on vaja treida uus võll? Kui kõrget temperatuuri kanna- looduslikud materjalid. Inimene kasutab neid, kui tab elektrimootori mähise isolatsioon ? Mille poolest vaja, oma huvides, ent ta on loonud väga palju erineb malm terasest ? materjale ka ise ­ selliste omadustega, nagu ühe või Mistahes materjali omadused olenevad teise asja jaoks on tarvis. Tehnikas kasutatavad kõigepealt tema koostisest, struktuurist ja saamis - materjalid ­ tehnomaterjalid ­ ongi enamikus nii- viisist. sugused materjalid. Materjaliõpetus, mis moodustab käesoleva Masinates ja aparaatides, mistahes tehno - õpperaamatu esimese osa, käsitleb peamiselt seda, seadmetes ja -riistades on peamised materjalid missugune on eri materjalide liigitus, nende koostis metallid, plastid , keraamilised ja komposiitmaterjalid. ja struktuur, kuidas sellest oleneb materjali tugevus Nendre liike ja sorte on väga palju. Enam levinumalt ja teised omadused. Teine osa on metallide kasutatakse näiteks vähemalt 400 sorti terast ja tehnoloogia, milles vaadeldakse metallide ja nende malmi, samapalju värvilismetallide sulameid , üle 200 sulamite tootmist, töötlemisviise ja otstarbekat liigi plaste, 50 keraamilise materjali liiki jne. rakendamist. Kolmandas osas on vaatluse all Elektriliste seadete puhul on tegu elektrimaterjalide, elektrimaterjalid. joodiste , pooluhtidega, optikariistade puhul optilise Raamat "Materjalid" on mõeldud nii klaasiga jms. õppurile, praktikule kui ka õpetajale, sisaldab Et tehnikaasjust aru saada, tuleb materjale rohkesti illustratsioone (selesid) ja ka asjaomast tunda. käsiraamatulikku andmestikku, mida eestikeelses kirjanduses pole või on vähe leida.
Tänapäeva automaatfotoaparaat. See on mehhatrooniline seade, milles on ühitatud mehaanika , elektroonika, optika ja infotehnoloogia ning mis sisaldab palju erisuguseid tehnomaterjale
-4- 1. MATERJALIÕPETUS Aatomituum
Prooton 1.1. Materjalide struktuur ja omadused Neutron
1.1.1. Materjalide aatomstruktuur Kõikide tehnomaterjalide põhiliseks struktuuri-ühi- kuks on aatom , mis koosneb positiivselt laetud tuumast ja seda ümbritsevast elektronkattest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest , mille arv võrdub aatomnumbriga (järjenumbriga). Aatommass määrab tahke aine e. tahkise tiheduse,