saadakse metallide kuumutamisel õhus vôi hapnikus. Oksiidid on kõrge sulamistemperatuuriga tehnokeraamikas kasutatakse kõige rohkem: Al2O3, MgO, ZrO2 , SiO2 , TiO2. 2.2 Mitteoksiidikeraamika 4 Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid,nitriidid, boriidid ja silitsiidid. Karbiidid on ehituselt ja oma füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest täiesti tavalised keemilised ühendid. Karbiide saadakse metallide või metallide oksiidide pulbrite karbidiseerimisega vesinikus vôi süsinikku sisaldavas keskkonnas. Nitriidid on ehituselt ja oma füüsikaliste ja keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, aga nitriidid juhivad palju paremini elektrit.Nitriidide elektrijuhtivus on ligi 2
omadused sôltuvad kristallide omadustest ja nendevahelistest sidemetest. Monokristallide omadused sõltuvad omakorda aatomitevahelistest keemilistest sidemetest ja kristallivõre struktuurist. Rasksulavad ühendid jagatakse hapnikku sisaldavaiks ja hapnikku mittesisaldavateks ning kombineerituiks, s.o. nad koosnevad mitmest ühendist. Hapnikku sisaldavad rasksulavad ühendid on oksiidid. Hapnikku mittesisaldavad rasksulavad ühendid, mida kasutatakse tehnokeraamikas, on karbiidid, boriidid, nitriidid ja silitsiidid. Üleminekugrupi metallide rasksulavail ühendeil karbiididel ja nitriididel on reeglina sisendustüüpi ruum- või tahkkesendatud kuupvõre vôi kompaktne heksagonaalvôre. Mittemetalli aatomid asetsevad metalli kristallivôre sees. Mittemetalli aatomite sisenemine metalliaatomite võresse kutsub esile tugevate keemiliste sidemete moodustumise metalli ja mittemetalli aatomite vahel, mis muudab oluliselt komponentide füüsikalisi omadusi
Vedel seis toatemperatuuril Geeli moodustumine toatemperatuuuril Klaasistumine toatemperatuuril Lõplik kõvenemine ahjus Keraamiliste komposiitide valmistamisel kasutatakse: kuumpressimist reaktsioonpaagutamist kõrgtemperatuurset iselevisünteesi Mis on sialon? ühefaasiline keemiline ühend Milliseid kiudusid kasutatakse polümeerkomposiitide armeerimiseks? klaaskiudu süsinikkiudu kevlarkiudu boorkiud ränikarbiidkiud Mitteoksüdkeraamika põhikomponentideks on boriidid ja silitsiidid karbiidid ja nitriidid Plastkomposiitide kasutusaladeks on? Purjelaevade ja paatide ehitus Autodetailide valmistamine Mahutite mähkimine Tuulenergia generaatorite tootmine Lennukikere detailide tootmine Miks on keraamilised reeglina haprad? keraamika sisaldab klaasfaasi keraamika sisaldab poore keraamika kristallivõre on kovalentsidemetega Milline on keraamiliste materjalide põhiline valmistamisviis? paagutus Komposiitmaterjale liigitatakse armatuuri kuju järgi
rasksulavad metallid ja sulamid tekktemp=1539c 10.selgitage tähist CW-CuZn38Pb2(materjali grupp, keemiline koostis)? Täht C-vase basil materjal; CW- deformeeritud tootena; CuZn38Pb2- sulamite korral legeerivate elementide sümbolid ja nende nominaalsisaldus(täisarv %) 11. tooge põhilised termoplastide esindajad 3? Polüetüleen PE, polüpropüleen(PP), polütetrafluoroetüleen PTFE, polüamiid PA 12.kuidas liigitatakse mitteoksiidkeraamika lähtudes koostisest?karbiidid, nitriidid, boriidid,silitsiidid. 3.variant 1.Tahkkesendatud kuupvõre tähis, k-arv,baas? K12; K=2; n=8*1/8+6*1/2=4 2.Keemilise ühendi A1B3 kristallivõre (võretüüp K12)? A=1/8*8=1;B=6*1/2=3; n=A+B=4 3.FD kuju komponentide mittelahustuvuse korral faasid ja üleeutekt.sulami struktuuriosad? F.diagramm 4.Eutektikumi tähistus.....sulamismuutuse skeem? C;L- (1147)Le;Le=A+T(kuni 727);Le=F+T(alla 727) 5.Milles seisneb martensiitmuutus?A- >Fe(C)=M(Cmax=Lähtefaasi A C-sisaldusega);K12->K8 on vaja
Keemilise koostise järgi jaotatakse tehnokeraamika kolme gruppi: oksiid-, mitteoksiid- ja segakeraamika. · Keemilise koostise järgi Mitteoksiidikeraamika jaguneb: Karbiidikeraamika (MeC) (SiC, TiC, WC, Cr2C3) Nitriidikeraamika (MeN) (Si3N4, AlN, BN) Boriidikeraamika (MeB) (TiB2, ZrB2, WB2) Silitsiidikeraamika jt. (MeSi) (MoSi2, WSi2) Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid, nitriidid, boriidid ja silitsiidid. Karbiidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemiliste omaduste poolest tüüpilised sisendustüüpi keemilised ühendid (välja arvatud SiC). Karbiide saadakse metallide või nende oksiidide pulbrite karbidiseerimisega vesinikus või süsinikku sisaldavas keskkonnas. Nitriidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, kuid nitriididel on parem elektrijuhtivus, mis on ligi 2 korda suurem kui vastavatel karbiididel. Ka
Lämmastikuga moodustuvad TaN,Ta N ja mittestöhhiomeetrilised nitriidid. Tantaal reageerib ka teiste lämmastikurühma elementidega: fosforiga,arseeniga ja antimoniga(tekivad mitmed stibiidid).Vismutiga (nagu ka paljude teiste metallidega) moodustab tantaal sulameid. Tantaali reageerimisel väävliga tekivad sulfiidid TaS ja TaSi,räniga 4 silitsiidi TaSi,Ta Si ,Ta Si ja Ta Si ,kõik rasksulavad püsivad kristallained. Reageerimisel booriga tekivad mitmed boriidid,sh ülirasksulav TaB , Üldiseld kaldub Ta (nagu ka Nb)moodustama lisaks veel mittestöhhiomeetrilisi ühendeid mitmete eelnimetatud elementidega. Kasutatud kirjandus: Raamat ,,Elementide keemia" http://web.zone.ee/chemistry/Ta.htm
5 Kompaktne metall reageerib O 2-ga temperatuuril üle 400°C (tekib mitmete oksiidide segu) Lämmastikuga tekib kuumutamisel peamiselt kuldkollane tsirkoonium(III)nitriid ja pruun tsirkoonium(IV)nitriid. Hapete ja leelislahuste toimele on Zr üldiselt väga vastupidav. Reageerib sulatatud leeliste, kuningvee ja konts vesinikfluoriidhappega Booriga tekivad kuumutamisel peamieslt boriidid. Väävliga kuumutamisel tekivad tri- ja disulfiid, aga ka mittestöhhiomeetrilised ühendid. 4.2 Füüsikalised omadused Zr on hõbehall(pulbrina tumehall) läikiv, väga plastiline metall. Vastupidav ülitugevale neutronkiirgusele(nagu see esineb tuumareaktori sisemuses) . · Sulamistemperatuur on 1855 °C · Tihedus on 6,51 g/cm · Keemistemperatuur on 4200 °C · Looduslikke isotoope on 5 · Aatommass on 91,224
The linked image cannot be displayed. The file may have been moved, renamed, or deleted. Verify that the link points to the correct file and location. Märgista küsimus Küsimuse tekst Mitteoksüdkeraamika põhikomponentideks on Vali üks või enam: a. SiO2 b. karbiidid ja nitriidid c. süsinik ja selle ühendid d. boriidid ja silitsiidid Küsimus 11 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Miks on keraamilised materjalid reeglina haprad? Vali üks või enam: a. keraamika sisaldab klaasfaasi b. keraamika sisaldab poore c. keraamika kristallivõre on kovalentsidemetega d. keraamika kristallivõres on defektid-dislokatsioonid ja vakantsid Küsimus 12 Vale Hinne 0,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Mis on sialon? Vali üks: a. pulbrite mehaaniline segu b
taht C- vase baasil materjal: CW- deformeeritud toodena. CuZn38Pb2- sulamite korral legeerivate elemetide sumbolid ja nende nominaalsisaldus (täisarv %) (ehk siis 38% Zn-i ja 2% Pb) 11) Tooge põhilised termoplastide esindajad(vähemalt 3)? Polüetüleen(PE), polüpropülen(PP), polütetrafluoroetüleen(PTFE), plüstüreen(PS), plüvinüülkloriid(PVC), polüamiid(PA) 12) Kuidas liigitakse mitteoksiidkeramika lähtudes koostidest? Karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid III variant: 1)Tahkkeskendatud kuupvõre tähis, k-arv,baas. K12, K=2, n=8*1/8+ 6*1/2=4 2)keemilise ühendi A1B3 kristallivõre(võretüüp K12) 3)FD kuju komponentide mittelahustuvuse korral faasid ja üleeutekt.sulami struktuuriosad. 4)eutektikumi tähistus ........ sulamis muutuse skeem, T , 0C. L--> (A+T)Le (T=1147C). C%=4,3 Eutektikum (E) austeniidi ja tsementiidi segu, mida nim ledeburiidiks (Le). (Le= A+T (kuni 727) Le=F+T (alla 727))
rasksulavad metallid ja sulamid tekktemp=1539c 10.selgitage tähist CW-CuZn38Pb2(materjali grupp, keemiline koostis)? Täht C-vase basil materjal; CW-deformeeritud tootena; CuZn38Pb2- sulamite korral legeerivate elementide sümbolid ja nende nominaalsisaldus(täisarv %) 11. tooge põhilised termoplastide esindajad 3? Polüetüleen PE, polüpropüleen(PP), polütetrafluoroetüleen PTFE, polüamiid PA 12.kuidas liigitatakse mitteoksiidkeraamika lähtudes koostisest?karbiidid, nitriidid, boriidid,silitsiidid. 3. VARIANT 1) Tahkkesendatud kuupvõre tähis, k-arv,baas? K12; K=12; n=8*1/8+6*1/2=4 2)Keemilise ühendi A B kristallivõre (võretüüp K12)?A=1/8*8=1;B=6*1/2=3; n=A+B=4 3)FD kuju komponentide mittelahustuvuse korral faasid ja üleeutekt.sulami struktuuriosad? F.diagramm 4)Eutektikumi tähistus.....sulamismuutuse skeem? C;L-(1147)Le;Le=A+T(kuni 727);Le=F+T(alla 727) 5)Milles seisneb martensiitmuutus
kasutades (valu, survega töötlemine), kui ka ainuüksi pulbermetallurgiale iseloomulikke pulbermagnetmaterjale. Viimaste hulka kuuluvad näiteks ferriidid MeO⋅Fe2O3, kus MeO tähistab eri metallide oksiide (NiO, MgO, BaO, ZnO jt.). Rasksulavate materjalide all mõistetakse rasksulavaid metalle (W,Mo, Nb, Ta, V, Hf, Zr) ning rasksulavaid ühendeid: karbiidid (WC, TiC, TaC jt.), nitriidid (TiN, ZnN, TaN jt.), boriidid, silitsiidid. Sellistest materjalidest tooteid kasutatakse peamiselt kõrgetel töötemperatuuridel ja neid saab valmistada vaid pulbertehnoloogiat rakendades. Kermised on keraamilis-metalsed komposiidid, kus keraamilise komponendina kasutatakse oksiide, karbiide, boriide, nitriide. Kermiseid saab toota vaid pulbermetallurgia meetoditega. Tuntuimad ja enimkasutatavad on karbiidkermised, eelkõige volframkarbiidi (WC) baasil karbiidkermised, mida tuntakse ka kõvasulamitena
Kristallivõret kokkuhoidvatest sidemetest lähtudes eristatakse: 1) elektrokeemilised ühendid- moodustuvad metalli ja hapniku vahel 2) sisendusfaasid- moodustuvad üleminekugrupi metallide ja mittemetallide vahel 3) elektronühendid- moodustuvad ühevalentsete või üleminekugrupimetallide ja 2-5- valentsete metallide vahel. Keemilisi ühendeid moodustavatest komponentidest lähtudes eristatakse: 1) oksiidid 2) intermetalliidid 3) karbiidid 4) nitriidid 5) boriidid. Oksiidid — Elektrokeemilised ühendid, mis moodustuvad tugevalt elektronegatiivsete ja elektropositiivsete elementide vahel. Nende kristallivõred seisavad koos eelkõige ioon- või kovalentsidemete tõttu, kusjuures komponendid üksteises ei lahustu. Intermetalliidid ehk intermetalsed ühendid - moodustuvad erinevate metallide vahel. Metallide aatomite mõõtmete märgatava erinevuse korral moodustuvad sisendusfaasidena tuntud keemilised ühendid, mille koostis avaldub valemiga AB2. nt
Elektronühendid kui metallide aatomi raadiused erinevad vähe, on kalduvus elektronühendite tekkimisele. Elektronühendid moodustuvad sagedamini ühelt poolt ühevalentsete metallide (Cu, Ag, Au jt) ning üleminku gruppide metallide (Mn, Fe, Co jt) ja teisalt tavaliste kahe- kuni viievalentsete metallide (Be, Mg, Zn, Cd, Al) vahel. Seda tüüpi ühenditel on kindel valentselektronide arvu suhe aatomite arvu kohta, nn elektronkontsentratsioon. Karbiidi, nitriidid ja boriidid ülemineku grupi metallid (Fe, Mn, Cr, Mo, W jt) moodustavad väikese aatomi raadiusega mittemetallidega (C, N, B, H) sisendusfaasidena tuntud keemilisi ühendeid, kusjuures metalli ja mittemetalli aatomi raadiuste erinevus on suur (RM/RX 1,7 või RX/RM 0,59). Sisendusfaaside komponentide aatomite arvu suhe on lihtne täisarvkordne ja selliste keemiliste ühendite valemiteks on M4X, M2X, MX, MX2 jne (kus M
väävelhappe abil) 57. Ferriidid- on süsiniku tardlahus rauas. Eristatakse madalatemperatuurilist ferriiti (ruumkesendatud kuupvõre, max C lahustuvus 727C juures 0,02%, toatemp 0,01%) ja kõrgtemperatuurilist ferriiti (ruumkesendatud kuupvõre, max C lahustuvus 0,1%). 58. Terasetaandamine astme järgi- 59. Pulbermetallurgilised materjalid- 60. Rasksulavad materjalid- Ti, Zr, Hf, V, Nb, Ta, Mo,W, Re; karbiidid, boriidid, nitriidid, silitsiidid, ränikarbiid, räninitriid, alumiiniumnitriid, boorkarbiid 61. Mida kujutavad endast rasksulavad ühendid? Rasksulavatel ühenditel on kõrge sulamistemperatuur, sellised ühenid on karbiidid, boriidid, nitriidid, silitsiidid. 62. Mida kujutab endast dispersioonkuivatatud materjal? 63. Mis on kõvasulamid (karbiidkermised)? Need on tugevad sulamid, mida kasutatakse lõikurmaterjalina. 64. Mida kujutavad endast keraamilised materjalid
Kuna keraamilised pulbrid on kõvad sulamistemperatuuriga; tehnokeraamikas kasutatakse ja haprad, siis lisatakse pressimise hõlbustamiseks enim Al2O3, MgO, ZrO2 , SiO2 , TiO2. enne pressimist kleepaineid e. plastifikaatoreid. Mitteoksiidkeraamika Paagutamine Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid, Tehnokeraamikat on raske paagutada, sest nitriidid, boriidid ja silitsiidid. materjalide tihendamiseks vajalikud difusiooniprotsessid Karbiidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemiliste on raskendatud. Seepärast kasutatakse omaduste poolest tüüpilised sisendustüüpi tehnokeraamikas vähem normaalrõhul e. rõhuta keemilised ühendid (välja arvatud SiC). paagutust, mis metallipulbrist toodete puhul on tavaline.
· Vesinikuga moodustab Ni tahkeid lahuseid. · Lämmastik lahustub niklis väga vähe. Pihusa nikli reageerimisel NH 3-ga moodustub nikkel(I)nitriid Ni3N. · Halogeenidega kuumutamisel tekivad nikkel(II) halogeniidid. Ni on üks püsivamaid metalle F2 suhtes. Sulatatud nikkel reageerib süsinikuga, tekib nikkelkarbiid Ni3C(jahtumisel laguneb, eraldub grafiit) · Räniga moodustab Ni silitsiide · Booriga tekivad nikli boriidid · Väävli reageerimisel nikliga tekivad sulfiidid · Fosforiga moodustuvad fosfiidid · Nikkel on kõrge katalüütilise aktiivsusega. Füüsikalised omadused: Aatommass: 58,69 Sulamistemperatuur: 1453 °C Keemistemperatuur: 2913 °C Tihedus: 8,91 g/cm3 Värvus: hõbevalge, kollaka läikega Agregaatolek toatemperatuuril: tahke Tihedus tavatingimusel: 8,9 g/cm3 Kõvadus Mohsi järgi: 4 Keemilised omadused: Elektronegatiivsus Paulingu järgi: 1,91
kaudselt). Lämmastik lahustub niklis väga vähe. Pihusa (peendispersse) nikli reageerimisel NH3-ga (300– 450 °C juures) moodustub nikkel(I)nitriid Ni3N. Halogeenidega kuumutamisel tekivad nikkel(II)halogeniidid. Nikkel on üks püsivamaid metalle F2 suhtes. Sulatatud nikkel reageerib süsinikuga, tekib nikkelkarbiid Ni3C (jahutamisel laguneb, eraldub grafiit). Räniga moodustub nikkel silitsiide (neist püsivam on Ni3Si) Booriga tekivad nikli boriidid (neist rasksulavaim NiB12). Väävli reageerimisel nikliga tekivad sulfiidid NiS, Ni2S3 jmt. Fosforiga moodustuvad fosfiidid Ni5P2, Ni2P jt. Nikkel on kõrge katalüütilise aktiivsusega. Metalli rakendatakse katalüsaatorina (pihusas olekus) paljudes hüdrogeenimis-, dehüdrogeenimis-, oksüdeerimis-, isomerisatsiooni- ja kondensatsioonireaktsioonides. Katalüsaatorina kasutatakse ka nn skelett-niklit, mida saadakse
4.2.TiC- baasil kermised 66 4.3.Cr3C2-baasil kermised 67 4.4. Boriidide baasil kermised 67 Soovitatav kirjandus 68 3 SISSEJUHATUS Kôvasulamid e. kermised on komposiitmaterjalid, mis koosnevad kôvadest ja hab- rastest rasksulava ühendi osakestest (karbiidid, karbonitriidid, boriidid) ning suhteliselt plastilisest ja pehmest Fe-grupi metallist (Fe,Co,Ni), mis ümbritseb või seob kôvu 1 osakesi. Sellised sulameid nimetatakse kôvasulameiks e. kermisteks.* Reeglina valmistatakse kermiseid pulbertehnoloogia teel. Rasksulavad ühendid on haprad ja väikese tugevusega, mistôttu neid ei saa
reaalsete detailide katsetamisel saadud tulemused 34% Score: 10/10 10. Termorekatiivse vaigu (maatriksi) kõvenemise staadiumideks on? Student Response Value Correct Answer Feedback 1. Vedel seis toatemperatuuril 25% 2. Geeli moodustumine toatemperatuuuril 25% 3. Klaasistumine toatemperatuuril 25% 4. Lõplik kõvenemine ahjus 25% Score: 10/10 Mitteoksüdkeraamika põhikomponentideks on a. boriidid ja silitsiidid b karbiidid ja nitriidid . c. süsinik ja selle ühendid d SiO2 . Title: Test nr 6. Tehnokeraamika ja komposiitmaterjalide ehitus Started: Tuesday 12 May 2009 15:50 Submitted: Tuesday 12 May 2009 15:56 Time spent: 00:05:30 Total score: 96/100 = 96% Total score adjusted by 0.0 Maximum possible score: 100 1. Kas keraamika on kristalne või amorfne aine? Student Response Value Correct Answer Feedback A
enim Al 2O 3 , MgO, ZrO 2 , SiO 2 , TiO 2. Oksiidide sulamistemperatuur on üle 2000 °C, seetõttu nimetatakse neid rasksulavateks. Oksiidikeraamikat iseloomustab: Kõrge sulamistemperatuur, kõrge survetugevus, kõvadus, keemiline inertsus, ülimalt suur vastupidavus kõrgtemperatuurse oksüdeerumise vastu, hea kuumuspüsivus, kuid väike termokindlus (vastupanu termilistele löökidele). Mitteoksiidkeraamika aluseks on puhtad karbiidid, nitriidid, boriidid ja silitsiidid. Mitteoksiidikeraamikat iseloomustab: Suur tulekindlus, kõvadus, keemiline inertsus, haprus. Segakeraamika - Segakeraamika aluseks on kahe või enama rasksulava ühendi segu. Tüüpilisteks segakeraamika esindajateks on karbonitriidid, oksinitriidid. Tehnokeraamika liigitus kasutusala järgi: Konstruktsioonikeraamika suurimaks tarbijaks on autotööstus, eelkõige süüteküünalde näol. Perspektiivis on auto diiselmootori detailide (kolvid, klapid, silindrihülsid, kepsud jt)
pealekandmine jms.). Pulbermaterjalide koostise olulisema osa (massi järgi) moo¬dustavad konstruktsioonmaterjalid, laagrimaterjalid e. antifriktsioonmaterjalid, hõõrdmaterjalid e. friktsioonmaterjalid, elektrikontaktmaterjalid, magnet-materjalid, poorsed materjalid, kermised, rask¬elt sulavad materjalid. Rasksulavate materjalide all mõistetakse rasksulavaid metalle (W, Mo, Nb, Ta, V, Hf, Zr) ning rasksulavaid ühendeid: karbiidid (WC, TiC, TaC jt.), nitriidid (TiN, ZnN, TaN jt.), boriidid. Sellistest materjalidest tooteid käsutatakse pea¬miselt kõrgetel töötemperatuuridel ja neid saab val¬mistada vaid pulbertehnoloogiat rakendades. Paagutamise eesmärgiks on vormitud toori¬kute tugevuse tõstmine. Eristatakse: tardfaaspaagu-tamist, mis toimub temperatuuril, kus ükski pulbrisegu komponent ei sula, ehk vedelfaaspaagu-tamist, mil pulbrisegu üks komponentidest sulab. Kermised on keraamilis-metalsed komposii¬did, kus keraamilise komponendina
kristallide omadustest ja nendevahelistest sidemetest. Monokristallide omadused sõltuvad omakorda aatomitevahelistest keemilistest sidemetest ja kristallivõre struktuurist. Rasksulavad ühendid jagatakse hapnikku sisaldavaiks ja hapnikku mittesisaldavateks ning kombi- neerituiks, s.o. nad koosnevad mitmest ühendist. Hapnikku sisaldavad rasksulavad ühendid on oksiidid. Hapnikku mittesisaldavad rasksulavad ühendid, mida kasutatakse tehnokeraamikas, on karbiidid, boriidid, nitriidid ja silitsiidid. Üleminekugrupi metallide rasksulavail ühendeil karbiididel ja nitriididel on reeglina sisendus- tüüpi ruum- või tahkkesendatud kuupvõre vi kompaktne heksagonaalvre. Mittemetalli aatomid asetsevad metalli kristallivre sees. Mittemetalli aatomite sisenemine metalliaatomite võresse kutsub esile tugevate keemiliste sidemete moodustumise metalli ja mittemetalli aatomite vahel, mis muudab oluliselt komponentide füüsikalisi omadusi
8.Tehnokeraamika, klaaskeraamika Tehnokeraamika liigitus koostise (oksiid-, mitteoksiid-, segakeraamika) ja kasutusotstarbe järgi. Tehnokeraamilisi materjale liigitatakse mitmeti. Enam kasutamist on leidnud liigitamine keemilise koostise ja kasutusalade järgi. Keemilise koostise järgi jaotatakse tehnokeraamika kolme gruppi: a)Oksiidkeraamika -Al2O3 -MgO -ZrO2 -SiO2... b)Mitteoksiidkeraamika - karbiidid - nitriidid - boriidid - silitsiidid c)Segakeraamika - oksiidnitriidid - oksiidboriidid jt. Kasutusalade järgi tehnokeraamika liigitus: a)Konstruktsioonikeraamika Kuumuskindel Kuumustugev Termokindel Kulumiskindel Antifriktsioon… b)Instrumentaalkeraamika Ülikõva Lõike c)Elektrokeraamika Dielektrikud Pooljuhid Ülijuhid Raadiotehniline Vaakumkeraamika Tehnokeraamika saamine
2)Polüuretaanlakid -> polüestervaik + isotsüanaadid+ lahusti Kuivamisel eraldub lahusti ning edasi toimub keemiline reaktsioon. Kasutatakse väga suure koormustaluvusega pindadel. Lakk lõhnab lahusti järgi, on veekindel, kile on elastne ja kemikaalikindel, suure koormustaluvusega, ei kolletu, kuivamine 6-10 h. Lakk reageerib niiskusega. 105.Uued keraamilised materjalid. Oksiidid, nitriidid või karbiidid; Silitsiidid, boriidid, fosfiidid, seleniidid, telluriidid. Valmistatakse kõrgel temperatuuril, seega termiliselt vastupidavad. Muud omadused: mehaanilise koormuse talumine kõrgetel temperatuuridel, kõvadus, väike tihedus, vastupidav hõõrdumisele ja korrosioonile. Kasutatakse kõrgtehnoloogias, näiteks elektroonikas, optikas. 106. Keemiliste reaktsioonide liigitus 1)Mittepööratavad ioonireaktsioonid: - Sadestusreaktsioon;
Kuivamine toimub reaktsiooni teel. Sisaldab formaldehüüde, mis on tervisele ohtlikud. Lakk kuivab kiiresti 1-3 h. 5)Kruntlakid- puidu kruntimiseks mõeldud lakid. Puitpinna värvust saab krundiga vähe mõjutada - enamasti heledamaks. Spetsiaalkrundid on isoleeriva mõjuga 105. Uued keraamilised materjalid. Oksiidid, nitriidid või karbiidid; Silitsiidid, boriidid, fosfiidid, seleniidid, telluriidid. Valmistatakse kõrgel temperatuuril, seega termiliselt vastupidavad. Muud omadused: mehaanilise koormuse talumine kõrgetel temperatuuridel, kõvadus, väike tihedus, vastupidav hõõrdumisele ja korrosioonile. Kasutatakse kõrgtehnoloogias, näiteks elektroonikas, optikas. 106. Keemiliste reaktsioonide liigitus.
Pihustusmeetod- kuumuskindel metall või sulam kantakse sulas olekus pihustatuna õhu- või inertgaasi kk-s metallile. Kuumuskindlad emailid- klaasilise olekuni sulatatud keraamiline materjal, mis sisaldab kuumakindalid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide; vastupidavad 1000-1100 oC; puudus väike plastilisusà purunevad temp. Järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel. Rasksulavatest ühenditest katted- karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid- saadakse kõrgel temp. C, N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete kuumuskindlus väga suur kuni 2000oC. Metallkeraamilised katted- kuumakindlatele oksiididele lisatakse emaili valmistamisel metalle; kantakse metallidele atsetüleeni-hapniku leegis ja kuumutatakse vaakumis või inertgaasi kk-s. Plasmapihustus- saab katta keerulise kujuga konstruktsioone. 127. Elektrokeemilise korrosiooni tõrje: metallkatted. Metallkatted
O2 + 4H+ +4e= 2H2O 1000-1100 oC; neutraalses kk. O2 + 2H2O + 4e= 4OH- puudus väike plastilisusà purunevad temp. Järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel. 117. Korrosioon uitvoolude toimel, kaitse. Rasksulavatest ühenditest katted- karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid- saadakse kõrgel temp. · Metall korrodeerub välisallikast tuleva voolu toimel. C, N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete · Uitvoolusid põhjustavad trammid, metroo, elektrirongid, kuumuskindlus väga suur
· Katoodil: happelises kk. 2H+ + 2e = H2 sisaldab O2 + 4H+ +4e= 2H2O kuumakindalid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide; vastupidavad neutraalses kk. O2 + 2H2O + 4e= 4OH 10001100 oC; puudus väike plastilisusà purunevad temp. Järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel. Rasksulavatest ühenditest katted karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid 130. Elektrokeemiline kaitse: protektor-, katood-, saadakse kõrgel temp. anoodkaitse. C, N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete Saab kasutada seal kus saab tekitada vooluringi st. mage ja soolases vees, kuumuskindlus väga suur pinnases ja metallist mahutites, milledes hoitakse elektrolüüte. kuni 2000oC
või inertgaasi keskkonnas metallile, Mittemetalsed katted: · kuumuskindlad emailid klaasilise olekuni sulatatud keraamiline materjal, mis susaldab kuumakindlaid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide, väike plastilisus, · rasksulavatest ühenditest katted karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid. 3. Kaitsvate gaaskeskkondade loomine gaaside koostise reguleerimine selliseks, et oksüdeerimisreaktsioonid oleksid termodünaamiliselt võimatud. · Kasutatakse terasest pooltoodete ja detailide termilisel töötlemisel, · Gaasid saadakse tehnilise N puhastamisel hapnikust, gaasigeneraatoritest või küttegaasi osalisel põletamisel. Elektrokeemilise korrosioonitõrje: 1. Kaitsekatted:
Galvaaniline meetod- saadakse õhuke kaitsekiht, gaasikorrosiooni puhul kaitseb madalal temp.-l Kuumuskindlad emailid - klaasilise olekuni sulatatud keraamiline materjal, mis sisaldab kuumakindalid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide; vastupidavad kõrgel temperatuuril; puuduseks väike plastilisus, purunevad temp. järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel. Rasksulavatest ühenditest katted- karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid- saadakse kõrgel temp. C, N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete kuumuskindlus väga suur Metallkeraamilised katted- kuumakindlatele oksiididele lisatakse emaili valmistamisel metalle; Plasmapihustus- saab katta keerulise kujuga konstruktsioone 1. Elektrokeemilise korrosiooni tõrje: metallkatted Raua võib katta elektrokeemiliselt mõne teise metalliga (Zn, Sn, Cr) - galvaniseerimine või kuumsukeldusmeetod
- korrosioonikindlus, · Pooljuhid - suur kõvadus ja kulumiskindlus, · Ülijuhid - väike tihedus, · Raadiotehniline keraamika Tehnokeraamika puudusteks on: - väike painde- ja tõmbetugevus, - suur haprus, - 43 - Tehnokeraamika liigitus Boriidid on asendustüüpi kristallivõrega keemilised ühendid. Boori aatom on liiga suur, et Tehnokeraamilisi materjale liigitatakse tungida metalli kristallivõresse, mistõttu nad vaid mitmeti. Enamtuntud on liigitamine keemilise koos- asendavad metalli aatomeid. Boori aatomid võivad tise ja kasutusalade järgi
Pihustusmeetod- kuumuskindel metall või sulam kantakse sulas olekus pihustatuna õhu- või inertgaasi kk-s metallile Kuumuskindlad emailid- klaasilise olekuni sulatatud keraamiline materjal, mis sisaldab kuumakindalid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide; vastupidavad 1000-1100*C; puudus väike plastilisus-> purunevad temp. järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel. Rasksulavatest ühenditest katted- karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid- saadakse kõrgel temp. C, N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete kuumuskindlus väga suur kuni 2000oC. Metallkeraamilised katted- kuumakindlatele oksiididele lisatakse emaili valmistamisel metalle; kantakse metallidele atsetüleeni-hapniku leegis ja kuumutatakse vaakumis või inertgaasi kk-s. Plasmapihustus- saab katta keerulise kujuga konstruktsioone. 121. Elektrokeemilise korrosiooni tõrje: metallkatted
Kõrgetel (üle 1000 0C) temperatuuridel aga nemad juba lahustuvad austeniidis ja suurendavad terase karastuvust. Samuti omapärane on boori mõju karastuvusele. Koguses 0,002-0,006 % suurendab boor läbikarastuvust. Arvatakse, et siis boor kontsentreerub austeniiditerade piiridel ja sellega takistab perliidi tekkimist. Suuremal kontsentratsioonil boor enam ei lahustu täiesti austeniidis, moodustab iseseisvad ühendid - boriidid, mis soodustavad perliidi teket, ja sellega vähendab läbikarastuvust. Legeerelementide mõju martensiitmuutusele. Suurem osa legeerelementidest alandab martensiitmuutuse algtemperatuuri ja sellega suurendab jääkausteniidi kogust, mis fikseeritakse terases peale karastamist. Näiteks 5 % mangaani puhul ei saa karastamisega üldse fikseerida martensiitstruktuuri ja teras jääb austeniitseks ka peale karastamist. Räni ei muuda martensiiditekke temperatuuri,
7) Galvaaniline meetod- saadakse õhuke kaitsekiht, gaasikorrosiooni puhul kaitseb madalal temperatuuril. Mittemetall: 1) Kuumuskindlad emailid- klaasilise olekuni sulatatud keraamiline materjal, mis sisaldab kuumakindalid oksiide ja vähe difusiooni soodustavaid oksiide; vastupidavad 1000-1100 oC; puudus väike plastilisus -> purunevad temp. järsul muutumisel, mehaanilise löögi tagajärjel. 2) Rasksulavatest ühenditest katted- karbiidid, nitriidid, boriidid, silitsiidid- saadakse kõrgel temp. C, N, B, Si ja kaitstava metalli otsese reaktsiooni tulemusena; kaitsekatete kuumuskindlus väga suur kuni 2000 o C. 3) Metallkeraamilised katted- kuumakindlatele oksiididele lisatakse emaili valmistamisel metalle; kantakse metallidele atsetüleeni - hapniku leegis ja kuumutatakse vaakumis või inertgaasi kk-s. 4) Plasmapihustus- saab katta keerulise kujuga konstruktsioone 126
- hapnikuga → SiO2 - halogeenidega → SiHal4 või SinHal2n+2 - väävliga → SiS2 (üle 600o → SiS) Se, Te-ga: sarnased ühendid - vesinikuga otseselt ei reageeri, silaane SinH2n+2 saadakse kaudselt: silitsiidide lagundamisel Kuid räni lahustab vesinikku (kuni 47 aatom-% H) Temperatuuril üle 1000ºC moodustab räni - fosforiga: SiP (ränifosfiid) - arseeniga: arseniidid As2Si ja AsSi - süsinikuga: SiC (ränikarbiid, karborund) - booriga: boriidid SiB3, SiB6, SiB12 termiliselt ja keemiliselt püsivad - enamiku metallidega: silitsiidid paljud neist rasksulavad, ülikõvad 3.9.3. Ühendid Ränidioksiid on levinuim aine looduses (12% maakoorest), esineb polümeerina (SiO2)n: O Si O Si O O Si O Si Palju mineraale (vt. p. 3.9.1). Hapetest reageerib ainult fluorvesinikhappega: SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
annaabi.ee 
