http://et.wikipedia.org/wiki/Grafiit (alla laetud 04.02.2010) Teemant on süsiniku allotroopne vorm. Teemant on kuubilise süngoonia mineraal. Teemandi lõhenevuspindade vahele jäävad osad on oktaeedrilised. Lõhenevuse tõttu on teemant habras, eriti löökkoormustel. Tema tihedus on 3,5 g/cm³. Teemant on kõige kõvem looduslik mineraal. Teemandist kõvem on vaid selle tehislik nanokristalliline vorm hüperteemant. Teoreetiliste arvutustega on näidatud, et mõned boornitriidi vormid peaksid olema teemandist kõvemad Teemant on läbipaistev, kui defektid või lisandid tema läbipaistvust ei vähenda. Tal on suur murdumisnäitaja ja tugev dispersioon, ent kuubilise süngoonia tõttu puudub kaksikmurdumine. Puhas teemant ei juhi elektrit, kuid juhib väga hästi soojust paremini kõigist tahketest ainetest, kaasa arvatud metallid. Kuumutamisel reageerib teemant hapnikuga ja muude ainetega, samuti lahustub sulatatud metallides
(erinevalt metallilisest sidemest) üsna jäigad, on teemat siiski suhteliselt habras. Teemandiga analoogilise ehitusega kristalle moodustavad näiteks ka lihtaine räni ja mitmed liitained (nt ränikarbiid ehk karborund SiC). Kvartsi kristall on aga keerulisema ehitusega: kristallivõre keskmetes asuvad räni aatomid pole kovelentsete sidemetega ühendatud mitte vahetult, vaid hapnikuaatomite kaudu. Sünteetilistest ühenditest on sarnase struktuuriga näiteks mitmed boornitriidi vormid, mis on samuti väga kõvad ja selles osas võrreldavad teemandiga. Teemant on kuubilise süngoonia mineraal. Teemandi lõhenevuspindade vahele jäävad osad on oktaeedrilised.Lõhenevuse tõttu on teemant habras, eriti löökkoormustel. Tema tihedus on 3,5 g/cm³. Teemant on kõige kõvem looduslik mineraal. Teemandist kõvem on vaid selle tehisliknanokristalliline vorm hüperteemant. Teoreetiliste arvutustega on näidatud, et mõned boornitriidi vormid peaksid olema teemandist kõvemad
püsivusaeg. Pinnakaredus- on pinna reljeef, mille moodustavad töötlemisel pinnasse jäänud konarused. Lõikurimaterjlid: Legeertööristaterase erirühma moodustavad kõrge volframi- ja vanaadiumi-sisaludsega terased. Kiirlõiketerasest lõikuri kõvadus pärast termotöötlemist on HRC 62...65 ja soojuskindlus kuni 600...640 C. Ülikõvade materjalide rühma moodustavad tehisteemant ja kuubiline boornitriit. Tehisteemanti ja kuublist boornitriidi sünteesitakse kahel kujul: pulbrina ja polükristallidena. Lõikuri teriku geomeetria: Lõikeprotsessist võtavad vahetult osa järgmised teriku pinnad. Esipind-on pind, millesse siseneb lõikekiiruse vektor. Lõikeserv- on teriku eri- ja tagapinna lõikumisel tekkiv lõikejoon. Tipp- on pea- ja abilõikeservade liitekoht. Lõikesrevanurk ja abilõikeservanurk määravad otseselt pinnakareduse. Kui treilõikuri teriku pealõikeserva kaldenurk on positiivne, s.t. kui teriku tipp on
üsna jäigad, on teemat siiski suhteliselt habras.Teemandiga analoogilise ehitusega kristalle moodustavad näiteks ka lihtaine räni ja mitmed liitained (nt ränikarbiid ehk karborund SiC). Kvartsi kristall on aga keerulisema ehitusega: kristallivõre keskmetes asuvad räni aatomid pole kovelentsete sidemetega ühendatud mitte vahetult, vaid hapnikuaatomite kaudu. Sünteetilistest ühenditest on sarnase struktuuriga näiteks mitmed boornitriidi vormid, mis on samuti väga kõvad ja selles osas võrreldavad teemandiga.Teemant kuulub nende väheste mineraalide hulka, mis koosnevad ühest puhtast elemendist. Sellised on veel kuld ja vask. Teemant on puhas süsinik, tekkinud 96 kuni 152 kilomeetri sügavusel Maa sees tohutu kuumuse ja rõhu mõjul. Teemandid moodustuvad ainult ühes kivimis, kimberliidis, mis on nime saanud Lõuna-Aafrika kaevanduslinna Kimberley järgi. Kimberliit moodustub kitsastes
kuju säilimise nõutava ajavahemiku jooksul. Käia kõvaduse valiku reeglid 1) mida suurem on töödeldava materjali kõvadus, seda pehmem peab olema käi, 2) suure käia ja töödeldava detaili kokkupuutepinna korral on soovitav kasutada pehmemat käia, 3) töödeldava materjali halva soojusjuhtivuse korral sobib pehmem käi, 4) profiillihvimiseks sobivad kõvemad käiad, sest nad säilitavad paremini profiili. Ülikõvade abrasiivide, teemandi ja kuubilise boornitriidi korral kasutatakse vaid nelja käia kõvadusastet: J-pehmet, N-keskmine, R-kõva, T-väga kõva. Struktuur käia struktuur iseloomustab abrasiivmaterjali terade paiknemise tihedust käias. Põhimõtteliselt koosneb käi kolmest osast: abrasiivi teradest, neid ühendavast sideainest ning terade vahele jäävatest tühemikest ehk pooridest. Käia struktuur tagatakse valmistamise käigus tema komponentide protsentuaalse koosseisu ja tehnoloogilise protsessi valikuga: tekivad kas väiksemad
Pärast katseid selgus, et temperatuur peab olema 1200...200oC. Selleks, et muuta grafiit teematiks on vaja ülisuurt rõhku 50000...100000 bar. Tänapäeval suurem osa tehnilisi teemante on sünteetilised. Toodetakse väikese läbimõõduga kristall (kuni 1 mm). Perspektiivne on süsinikühendite kristallide suuremaks kasvatamine vaakumis ja temperatuuril 1000...1200oC. 14 Boornitriidi ülikõva materjali tootmisele pani aluse teemanti tootmine. Boornitriidi töödeldakse samade seadmetega mis teemanti ja saadakse ülikõva abrasiiv. Abrasiivi omadused ja kasutamine Abrasiivi tähtsaim omadus on kõvadus. Millise kõvadusega abrasiiv valida sõltub kasutusviisist ja töödeldavast materjalist. Abrasiiv on teraline materjal ja abrasiivi vastupidavuse määrab seega tera tugevus. Tera tugevus sõltub tera kujust, tera suurusest ja tera materjalist. Mida sitkem ja
Käia kõvaduse valiku reeglid 1) mida suurem on töödeldava materjali kõvadus, seda pehmem peab olema käi, 2) suure käia ja töödeldava detaili kokkupuutepinna korral on soovitav kasutada pehmemat käia, 3) töödeldava materjali halva soojusjuhtivuse korral sobib pehmem käi, 4) profiillihvimiseks sobivad kõvemad käiad, sest nad säilitavad paremini profiili. Ülikõvade abrasiivide, teemandi ja kuubilise boornitriidi korral kasutatakse vaid nelja käia kõvadusastet: J-pehmet, N-keskmine, R-kõva, T-väga kõva. Struktuur käia struktuur iseloomustab abrasiivmaterjali terade paiknemise tihedust käias. Põhimõtteliselt koosneb käi kolmest osast: abrasiivi teradest, neid ühendavast sideainest ning terade vahele jäävatest tühemikest ehk pooridest
Sellised teramaterjale kasutatakse, kui on vaja suure tootlikkusega töödelda selliseid teravanulikke materjale nagu ristvineer puitlaasplaat, MDF-plaat . Kuubiline boornitriid (BN) TOOtenimi Borazon Materjalil on kuubiline kristallvõte ja oma ehituselt ja omadustelt on ta sarnane teemandile. Borazonil on isegi suurem temperatuuri kindlus kui teemandil . Kõvadus on teemandiga võrreldav . Boornitriidi valmistatakse 8…10 mm ja 1 cm pikkuse silindritena, mis joodetakse lõikeriista korpused külge. Kui lõikeserv on pikem, kui tuleb kõrvuti joota mitu silndrit . Borasooni kasutatakse sae- ja freesihammaste valmistamiseks, samuti ka abrasiivina lihvkäiades, mida kasutatakse näiteks satelliidist lõikehammaste teritamisel . Titaannitriid Selle materjali õhukese (ca 5 mikromeeter) kihiga kaetakse
(kõvadustaseme säilitamise temperatuur) 600-650 °C. Kermis on rasksulavate suure kõvadusega karbiidide, nitriidide, oksiidide, boriidide. Alusel pulbermetallurgilisel teel valmistatud komposiitmaterjal. Võrreldes kiirlõiketerastega on kermised kõvemad ja soojuskindlamad (850-1350 °C). 31. Pinnetega kermised Tänapäevane lõikurimaterjalide nomenklatuur on lai ja hõlmab kiirlõiketeraseid, karbiidkermiseid, pinnatud kermiseid, oksiidkermiseid, kuubilist boornitriidi, tehis- ja looduslikku teemanti. Enimkasutatavad terikumaterjalid on kiirlõiketerased ja kermised, seal hulgas pinnatud kermised. Joonis 19. Tööriistamaterjalide sitkuse võrdlus 24 32. Terikumaterjali kõvadus-temperatuurist Kõvadustaseme säilitamine on väga oluline seoses soojuse eraldumisega laastu eemaldamisprotsessis, mis soodustab lõikuri kulumist ja vähendab püsivusaega. 33
Karbiid- Kõrgel temperatuuril reageerib boor süsinikuga, andes boorkarbiidi B12C3, mis on kõrge sulamistemperatuuriga väga kõva tahke aine, koosnedes C aatomitega seotud B12 rühmadest. Lihtsustatult B4C. Teemandi kõvadusega, keemiliselt väga püsiv ja kuumakindel. Nitriid- Boori kuumutamisel ammoniaagis saadakse boornitriid BN, mis on valge, mahukas grafiidisarnase struktuuriga pulber, kuid erinevalt grafiidist ei juhi elektrit. Võimalik on ka boornitriidi teemandisarnane struktuur. Spetsiaalsete võtete abil saab sünteesida ka boornitriidi nanotorusid, mis on pooljuhid. Halogeniidid- Boori halogeniide saadakse kas elementide otsesel reaktsioonil või lähtudes B2O3-st. Tähtsaim boori halogeniid on BF3, mida saadakse B2O3 reaktsioonil kaltsiumfluoriidi ja väävelhappega: B2O3(s)+3CaF2(s) +3H2SO4(l) 2BF3(g)+3CaSO4(s)+3H2O(l) Boortrikloriidi BCl3 saadakse kloori reaktsioonil süsiniku ja B2O3-ga: B2O3(s)+ 3C(s)+ 3Cl2(g) 2BCl3(g)+ 3CO(g)
..9,7. Tehisteemanti püüti pikka aega teha grafiidist aga edutult. Arvati, et põhjus on temperatuuris. Pärast katseid selgus, et temperatuur peab olema 1200...200oC. Selleks, et muuta grafiit teematiks on vaja ülisuurt rõhku 50000...100000 bar. Tänapäeval suurem osa tehnilisi teemante on sünteetilised. Toodetakse väikese läbimõõduga kristall (kuni 1 mm). Perspektiivne on süsinikühendite kristallide suuremaks kasvatamine vaakumis ja temperatuuril 1000...1200oC. Boornitriidi ülikõva materjali tootmisele pani aluse teemanti tootmine. Boornitriidi töödeldakse samade seadmetega mis teemanti ja saadakse ülikõva abrasiiv kõvadus Mohsi skaalal on kuni 9,7. Abrasiivi omadused ja kasutamine Abrasiivi tähtsaim omadus on kõvadus. Mohsi skaala järgi võrreldakse erinevaid abrasiive. Millise kõvadusega abrasiiv valida sõltub kasutusviisist ja töödeldavast materjalist. Abrasiiv on teraline materjal ja abrasiivi vastupidavuse määrab seega tera tugevus
..9,7. Tehisteemanti püüti pikka aega teha grafiidist aga edutult. Arvati, et põhjus on temperatuuris. Pärast katseid selgus, et temperatuur peab olema 1200...200oC. Selleks, et muuta grafiit teematiks on vaja ülisuurt rõhku 50000...100000 bar. Tänapäeval suurem osa tehnilisi teemante on sünteetilised. Toodetakse väikese läbimõõduga kristall (kuni 1 mm). Perspektiivne on süsinikühendite kristallide suuremaks kasvatamine vaakumis ja temperatuuril 1000...1200oC. Boornitriidi ülikõva materjali tootmisele pani aluse teemanti tootmine. Boornitriidi töödeldakse samade seadmetega mis teemanti ja saadakse ülikõva abrasiiv kõvadus Mohsi skaalal on kuni 9,7. Abrasiivi omadused ja kasutamine Abrasiivi tähtsaim omadus on kõvadus. Mohsi skaala järgi võrreldakse erinevaid abrasiive. Millise kõvadusega abrasiiv valida sõltub kasutusviisist ja töödeldavast materjalist. Abrasiiv on teraline materjal ja abrasiivi vastupidavuse määrab seega tera tugevus
kvartsliiva kuumutamisel koksiga. Kahjuks vajab väga kõrget temperatuuri, kuid on väga tugev 9,3-9,7 ning keemiliselt ja termiliselt üks vastupidavamaid abrasiive. Analoogsel viisil saab boorkarbiidi, mis on ränikarbiidist pisut kõvem, 9,4-9,7. Valmistatakse ka tehisteemante mitte väga kõrge temperatuuri juures, kuid see eest väga kõrge rõhu all, kui vedelat süsinikku jahutada kõrgel rõhul. Tähtis on aeg, sest muidu võib grafiit tagasi tekkida. Nende tootmine tegi võimalikuks boornitriidi(BN) tootmise, samasuguses seades ja samadel tingimustel saadakse peaaegu sama kõva kui teemant(enam kui 9,7). Erinevate meetotidetga saadatakse ka räninitriidi Si3N4, näiteks paagutamisel saadakse väga tugev keraamika ning kasutatakse musta ja värviliste metallide töötlemiseks. Alumiiniumnitriid(AlN) on perspektiivne keraamiline materjal mikroelektroonikas, nanotehnoloogias jne. Pindade puhastamiseks
annaabi.ee 
