Polümeermaterjalide instituut Polümeeride tehnoloogia õppetool Enamlevinud termoplastsete polümeeride reoloogiliste omaduste võrdlus Referaat Üliõpilane: Karin Kinna Üliõpilaskood: 072239 Juhendaja: professor Andres Krumme Tallinn 2011 Termoplastsed polümeerid ehk termoplastid (thermoplastics) on lineaarsed või vähehargnenud polümeerid, mis korduval kuumutamisel pehmenevad (veelduvad) ja jahtudes tahkestuvad on taaskasutatavad. Jõu mõjul roomavad (creep). Amorfsed enamlevinud termoplastid on: PMMA, PS, PVC, PC Voolav vedelik on amorfse termoplasti olek, mida iseloomustabviskoosne voolamine. Selles olekus toimub polümeeri sulatöötlus. Materjali vormitavus on tingitud makromolekulide translatoorsest liikumisest. Makromolekulide libisemine põimunud
polüpropüleen (PP) polüvinüülkloriid (PVC) polüstüreen (PS) fenoolformaldehüüdvaik (PF) jt. Konstruktsiooniplastid-tavaliselt kallimad ja toodang on väiksem. Kannavad koormusi, väike roome, jäikus/sitkus, temperatuuri- ja ilmastikukindlad:: polükarbonaat (PC) polüamiid (PA) polüatsetaal (POM) polüetüleentereftalaat (PETP) polümetüülmetakrülaat (PMMA) epoksüvaik (EP) jt. Eriplastid-ühe spetsiifilise omadusega:: fluorplast (PTFE) polüimiid (PI) jt. 7. Enamlevinud termoplastid: PE, PP, PVC, PTFE, PS, PC, PET, PMMA (nende põhirakendused ja iseloomulikumad omadused) 8.Termoreaktiivid: epoksü-, feno- ja aminoplast. Nende kastutamine ja põhilised omadused. Fenoplast (PF) Esimesi kasutusele võetud termoreaktiivseid materjale olid fenooli ja formaldehüüdi baasil polümeerid. Saadav polümeer on läbipaistmatu, piimjasvalge, mis aja möödudes tumeneb. Üldiselt aga lisatakse fenoolvaigust vormimispulbritele värvipigment juba valmimisel, et anda
materjali pinnasse. Otsak on vähedeformeeruvast materjalist kuuli, koonuse või püramiidi kujuga. Brinelli, Rockwelli ja Vickersi kõvadus. Elastus – ehk elastsusmoodul, iseloomustab suhtelise risti- ja pikideformatsioonide suhet tõmbel (survel). 4. Metallide ja sulamite mehaanilised omadused. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm. Tugevusnäitajateks on tõmbetugevus, survetugevus ,voolavuspiir tõmbel, voolavuspiir survel. Plastsus on materjali võime muuta purunemata talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju ja mõõtmeid ning säilitada jäävat (plastset) deformatsiooni pärast väliskoormuse eemaldamist. Plastsusnäitajateks on katkevenivus, katkeahenemine. Sitkus on materjali võime purunemata taluda dünaamilist koormust. Sitkusnäitajateks on löökteimil määratav purustustöö, eriteimiga määratav purunemissitkus. Staatilisel kormamisel määratavad omadused: tõmbeteim, surveteim.
Termoplastsetele materjalidele täiteainete lisamisega saadud materjale nimetatakse termoplastideks. Termoreaktiivsete polümeeride molekulidel on ruumiline struktuur, mis kuumutades ei lagune ning seetõttu ei muutu termoreaktiivne polümeer ei pehmeks ega voolavaks. Termoreaktiivsetele polümeeridele täiteainete lisamisega saadud aineid nimetatakse termoreaktiivideks ehk reaktoplastideks (Angelstok 2002: 42). Lõppomaduste ja otstarbe järgi liigitatakse termoplastid ja termoreaktiivid: tarbeplastideks need on polüetüleen (PE), polüpropüleen (PP), polüvinüülkloriid (PVC), polüstüreen (PS), fenoplast (PF) jt. konstruktsioonplastideks need on polükarbo- naat (PC), polüamiid (PA), orgklaas (PMMA), epoksüplast (EP) jt. eriplastideks fluorplast (PTFE), polüsulfoon (PSU), polüeetersulfoon (PES) jt. Plastist toodete talitlusomadused, mis ilmnevad ekspluatatsioonis, on: Mehaanilised:
· Põhimõisted: o polümeer o monomeer o makromolekul o elementaarlüli o polümerisatsiooniaste o keskmine molekulmass · Polümeeride nomenklatuur ehk nimetuste saamine · Polümeeride saamine o liitumispolümerisatsioon ja liitumispolümeerid o polükondensatsioon ja kondensatsioonpolümeerid · Homopolümeerid ja kopolümeerid · Liigitus ahela kuju järgi o lineaarse ahelaga o hargnenud ahelaga o ruumilise võrestikstruktuuriga (ristseotud) · Liigitus temperatuurikäitumise järgi o termoplastilised o termoreaktiivsed · Polüalkeenid o mõiste o esindajad nimetus koostis (valem) iseloomulikud omadused kasutamine · Polüestrid o mõiste o esindajad, omadused, kasutamine
Väiksem/suurem segunemisentalpia f. Suurem/väiksem hüdrodünaamiline maht 8. Kuidas mõjub plastivormimisel nihkekiiruse kasv. a. Parandab/halvendab voolavust b. Tõstab/vähendab viskoossust c. Ahelad reastuvad/põimuvad d. Erinev mõju kasvab/väheneb 9. Moodustage sobivad paarid lisandi mõju järgi polümeermaterjali omadustele. a. Täitaine tõuseb elastsusmoodul b. Plastifikaator paraneb külmakindlus c. Lahusti alaneb viskoossus d. Määrdeaine paraneb töödeldavus e. Antioksüdant kasvab ilmastikukindlus f. Porofoor väheneb tihedus g. Nukleatsioonireagent kristallilisuse tõstmiseks 10. Moodustage sobivad paarid kasutusvaldkondade alusel. a. Konteiner HDPE b. Nöör, köis PP c. Seadme korpus ABS d. Kanalisatsiooni toru UPVC e. Kileriided PPVC f. Veeslahustuv kile PVOH g. Mäesuusasaapad PUR h
monomeerid nagu etüleeni ja propüleeni on omavahel seotud , et moodustada pikad polümeerid ketid. Iga polümeeri on oma omadused , struktuur ja suurus sõltuvalt erinevatest monomeeridest. Erinevad viisid kuidas teha plastikut on näiteks polüneriseerimine, ja polükondentseerimine. Plastikust asju tehakse temperatuuri ja või vormi abil. Tartu 2014. · Mis on termoplastid ja mis on termoreaktiivsed plastid (kõvad plastid)? Tooge välja nende omadused ja kus neid kasutatakse? On olemas kahte tüüpi termoplaste: Termoplastid on plastiku tüübid mis tehakse pikkadest polümeeride kettidest. Polümeerid koosnevad üksikutest molekulidest, mida kutsutakse monomeerideks Termoplaste kuumutades muutuvad nad pehmeks ja painduvaks. Termoplaste saab taaskasutada Termoplastid ei kannata väga kuumust. Sellepärast ei saa neid kasutada kohtades kus on kõrge
mängivad tähtsat rolli bioloogilistes protsessides. Eksisteerib ka palju muid looduslikke polümeere nagu näiteks tselluloos, mis on põhiline puidu ja paberi koostises. looduslikud polümeerid ( biopolümeerid) a) polüsahhariidid tärklis ja tselluloos, koosnevad glükosiidse hapnikusillaga ühendatud glükoosimolekulide jääkidest Polümeerid: homo-ja kopolümeerid. Polümeeride klassifikatsioon päritolu, kasutusala, koostise,ahelakiju, elementaarlülide paigutuse ja iseloomu järgi. Termoplastid ja termoreaktiivid. Polümeeride nomenklatuur. Polümeeride füüsikalised omadused. Polümeeride lahustuvus.Tõeline-ja kolloidlahus. Polümeeride vananemine. Polümeerid Üldmõisted See on kõrgmolekulaarne ühend, mille makromolekul koosneb korduvatest väiksematest omavahel kovalentse sidemega seotud struktuuriühikutest monomeeridest -elementaarlülidest. Näiteks: monomeer eteen C2H4 e. CH2=CH2 n x (CH2 = CH2) (-CH2-CH2-)n polüetüleen ( PE)
Nimetatud materjalid sisaldavad vaike, mis kuuluvad looduslike polümeeride koostisse. Kõige olulisemad neist on aminoplasitid (lämmastikku sisaldavad) saadakse polümerisatsiooni teel (enamasti polükondensatsioon). Oluline on nende plastide käitumine temperatuuri muutudes see määrab nendest plastidest detailide/komponentide valmistamise võimalused. LIIGITUS: Temperatuurile reageerimise järgi liigitatakse plastid kahte gruppi: 1. Termoplastid, 2. Termoreaktiivid. Termoplastid muutuvad kuumutamisel voolavaks, jahtudes aga taastuvad esialgsed omadused; nende makromolekulidel on enamasti lineaarne või veidi hargnenud struktuur Termoreaktiivid muutuvad kuumutamisel või kõvendi toimel ruumilise struktuuriga võrestikpolümeerideks, mis ei sula ega lahustu. Lõppomaduste ja otstarbe järgi liigitatakse termoplastid ja termoreaktiivid:
Plastid Plastideks nimetatakse looduslikke ja sünteetilisi mittemetalseid kõrgmolekulaarseid ühendeid. Neid suure molekulmassiga keemilisi ühendeid nimetatakse polümeerideks ( ka vaikaineteks). Polümeeride molekulid koosnevad suurest arvust ühte või mitut tüüpi korduvatest lülidest. Plastide omadused: · väike tihedus (kerged), · ei vaja viimistlust, · odavad, · suur korrosioonikindlus, · enamikel plastidel ka suur hõõrdetegur, · head dielektrikud, isolaatorid ja heli summutavad omadused, · väike kuumuspüsivus, soojusjuhtivus ja hügroskoopsus, · vananevad ja vananedes kaotavad oma omadused. Plastid jaotatakse: · termoplastsed. · termoreaktiivsed (reaktoplastid) Termoplastid: korduval kuumutamisel ei muutu kuju ega koostis. See on tingitud sellest, et nendes plastides on molekulivahelised jõud suured. Reaktoplastid: temperatuuri (või kõvendi ) mõjul muutub kuju ja koostis ning kaob plastsus. See on
B. keevitamine C. lõiketöötlemine D. stantsimine E. lehe valtsimine Score:3/3 6. Mille poolest erineb surveteim tõmbeteimist? Student ResponseFeedback A. Sitkete materjalide voolavuspiir (tinglik voolavuspiir) on nii tõmbel kui survel sama suur B. Haprate materjalide survetugevus on nende tõmbetugevusest suurem C. Mõlemad on staatilised koormamise viisid D. Tõmbeteim ei erine surveteimist Score:3/3 7. Leida materjali tinglik voolavuspiir survel Rp0,2 kui Fp0,2 = 10 551N ja
tõmbeolukorras Score: 3/3 5. Missugused toote töötlusviisid eeldavad materjali suurt plastsust? Student Response Feedback A. stantsimine B. keevitamine C. lõiketöötlemine D. lehe valtsimine E. painutamine Score: 3/3 6. Mille poolest erineb surveteim tõmbeteimist? Student Response Feedback A. Sitkete materjalide voolavuspiir (tinglik voolavuspiir) on nii tõmbel kui survel sama suur B. Tõmbeteim ei erine surveteimist C. Haprate materjalide survetugevus on nende tõmbetugevusest suurem D. Mõlemad on staatilised koormamise viisid Score: 3/3 7. Leida materjali tinglik voolavuspiir survel Rp0,2 kui Fp0,2 = 19 912N ja katsekeha ristlõike pindala S=57mm2 Student Response Answer: 349 Units: N/mm2 Score: 4/4 8.
Minu elu polümeeridega Polümeerideks nimetatakse kõrgmolekulaarseid ühendeid, mille ahelas on üle saja elementaarlüli ning molaarmass jääb vahemikku 2 000 - 2 000 000 g/mol. Polümeerid koosnevad süsiniku ja vesiniku aatomitest moodustunud ahelatest. Nende elementaarlülid võivad sisaldada ka kõiki muid elemente ja ühendeid. Päritolu järgi jagunevad polümeerid biopolümeerideks, tehispolümeerideks ja sünteetilisteks polümeerideks. Biopolümeerid on polümeerid, mis on tekkinud looduslikult, näiteks luud ja juuksed. Tähtsaimad looduslikud polümeerid on nukleiinhapped (nt RNA), valgud, polüsahhariidid (nt tselluloos, tärklis) ja polüpreenid (nt kautšuk). Need polümeerid on kõige olulisemad meie elus kuna nendeta poleks võimalik inimeste elu. Tehispolümeerid saadakse looduslikest polümeeridest keemilise töötlemise teel (nt tsellofaan). Sünteetilised polümeerid on aga inimeste enda loodud. Nende hulka kuuluvad kõikvõimal
Erilisandid- parandavad mõningaid tarbimisomadusi, nt. soodutavad plasti lagunemist. Plastid jaotatakse temperatuurile reageerimise järgi: Termoplastid- on polümeerid, mis koosnevad lineaarsest või hargnenud ahelast, mille vahel ei ole keemilisi sidemeid, kuid on füüsikalised sidemed. Muutuvad kuumutamisel voolavaks, jahtudes aga taastavad esialgsed omadused. Kuumutus- ja jahutustsükleid võib piiramatult korrata, ilma et materjali põhiomadused muutuksid. Termoplastid on sageli kristalliinsed, mõned aga ka amorfsed. Termoreaktiivid ehk reaktoplastid- muutuvad kuumutamisel või kõvendi toimel ruumilise struktuuriga võrestikpolümeerideks, mis ei sula ega lahustu. Kuumutamisel esialgu pehmenevad, kuid edasisel kuumutamisel muutuvad kõvaks. Sellist polümeeri pole enam võimalik pehmeks muuta ega lahustada. Termoreaktiivid on täielikult amorfsed, kristalliite nendes ei leidu. Elastomeerid - on sarnaselt termoreaktiividega ristsillatud ahelaga, kuid
Response 1. vedelas 0% olekus 2. gaasilises 100% olekus 3. vedelas, 0% tahkes ja gaasilises olekus Score: 10/10 4. Polümeeride põhitüübid supermolekulaarse struktuuri järgi on Correct Student Response Value Feedback Answer 1. tarbeplastid ja 0% konstruktsioonplastid 2. termoplastid, 0% termoreaktiivid ja elastomeerid 3. elastomeerid ja 0% termoreaktiivid 4. termoplastid ja 100% termoreaktiivid Score: 0/10 5. Mida näitab termoreaktiivsus? Student Correct Value Feedback Response Answer 1. pehmenemist 0% ja veeldumist temperatuuri mõjul 2. tahke 100%
Jump to Navigation Frame Your location: Assessments > View All Submissions > View Attempt View Attempt 3 of 3 Title: Praktikum nr.8 Plastide identifitseerimine ja kõvadus Started: Tuesday 9 November 2010 18:22 Submitted: Tuesday 9 November 2010 18:34 Time spent: 00:11:41 Total score: 100/100 = 100% Total score adjusted by 0.0 Maximum possible score: 100 1. Kuidas jagunevad plastid päritolu järgi? Student Response 1. Looduslikud 2. Modifitseeritud looduslikud 3. Sünteetilised Score: 2,7/2,7 2. Milline väide on tõene? Student Response 1. Kõik polümeerid on plastid 2. Kõik plastid on polümeerid 3. Polümeerid on plastide alaliik Score: 2,7/2,7 3. Rakendusomaduste järgi milli
View Attempt 1 of 3 Title: Praktikum nr.8 Plastide identifitseerimine ja kõvadus Started: Wednesday 16 March 2011 09:36 Submitted: Wednesday 16 March 2011 09:40 Time spent: 00:04:18 Total 100/100 = 100% Total score adjusted by 0.0 Maximum possible score: score: 100 1. Kuidas jagunevad plastid päritolu järgi? Student Response 1. Looduslikud 2. Modifitseeritud looduslikud 3. Sünteetilised Score: 2,7/2,7 2. Milline väide on tõene? Student Response 1. Kõik polümeerid on plastid 2. Kõik plastid on polümeerid 3. Polümeerid on plastide alaliik Score: 2,7/2,7 3. Rakendusomaduste järgi millisesse gruppi kuuluvad PC, PA, PET, PMMA? Student Response 1.
lakkamist. A – katkevenivus ehk suhteline pikenemine pärast katkemist (%). Z – katkeahenemine ehk suhteline ahenemine pärast katkemist (%). Jäikusnäitajad Elastsus on materjali võime omandada oma esialgne kuju peale koormuse eemaldamist E – normaalelastsusmoodul, annab hinnangu materjali jäikusele (GPa;N/mm2). Tugevusnäitajad (ühik kõigil N/mm2 või MPa) Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vms. Voolavuspiir - pinge, mis vastab voolavusjõule. ReH - jõule FeH vastav ülemine voolavuspiir. ReL - jõule FeL vastav alumine voolavuspiir. Rp0,2 - enamiku sulamite tõmbediagrammil voolavusplatvorm puudub, mistõttu voolavuspiiri asemel kasutatakse tinglikku voolavuspiiri. Tinglik voolavuspiir määratakse reeglina jõu F0,2 juures, mis kutsub esile teimiku jääva pikenemise 0,2% võrra. Rm - tõmbetugevuspiir e
materjali seisundid). Konstruktsioonimaterjalide teimimisel saadud ulatuslikku andmestikku üldistab mehaanika haru reoloogia, mis tegeleb keskkonna (selle terminiga haaratakse tahkist ja vedelikku) deformeerumise ja voolamisega. Reoloogilised mudelid: Reoloogia on kindlaks teinud, et reaalsete materjalide koormamisel avalduvaid mitmekesiseid omadusi saab kirjeldada kolme põhiomaduse kaudu, milleks on elastsus, plastsus ja viskoossus. Elastsuse all mõistetakse materjali vastupanu sõltumatust koormamiskiirusest ja võimet täielikult taastada esialgne seisund peale koormuse kõrvaldamist. Plastsus on materjali võime piiramatult deformeeruda ja tekkinud deformatsiooni säilitada. Viskoossus on materjalis tekkiva pinge sõltuvus deformeerumiskiirusest. Põhiomaduste kombinatsioonideks on mitmesugused liitomadused.
Nende ülesandeks on materjali modifitseerimine, füüsikaliste ja mehhaniliste omaduste parandamine. Orgaaniliseks täiteaineks on puidujahu, tselluloos, paber ja puuvillriie. Anorgaanilistest täiteainetest kasutatakse grafiiti, klaasriiet, klaaskiudu ja teisi materjale. Plastikaatorid muudavad materjali elastsemaks, parandavad töödeldavust, vähendavad haprust ja suurendavad valu omadusi. Lõppomaduste ja otstarbe järgi liigitatakse termoplastid ja termoreaktiivid: · tarbeplastideks need on polüetüleen (PE), polüpropüleen (PP), polüvinüülkloriid (PVC), polüstüreen (PS), fenoplast (PF) jt. · konstruktsioonplastideks need on polükarbonaat (PC), polüamiid (PA), orgklaas (PMMA), epoksüplast (EP) jt. · eriplastideks fluorplast (PTFE) jt. Plastist toodete talitlusomadused, mis ilmnevad ekspluatatsioonis, on: · mehaanilised: - vastupanu mehaanilistele mõjudele (tõmbele, survele,
termoplastset vaiku ja termoreaktiivset vaiku. Novolakki toodetakse vesikeskkonnas fenooli liia reaktsioonil formaldehüüdiga happelises keskkonnas: (n + 1) C6H5OH + n CH2O = H [- C6H3(OH)CH2 - ]n C6H4OH + n H2O Resoolvaigud saadakse leeliseliste katalüsaatorite (NH4OH, NaOH, Ba(OH)2) juuresolekul formaldehüüdi liia puhul. Saadud produkti omadusi on raske uurida, kuna ta on mittesulav ja mittelahustuv st. ta on termoreaktiivne vaik. 24. Tähtsamad kommertsiaalsed termoplastid ja nende omadused. Polüetüleen (PE) Toodeti esmakordselt täiesti kui uuriti reaktsiooni bensaldehüüdi ja etüleeni vahel. Reaktori põhjast leiti valget, vahataolist tahket materjali, mis ei sisaldanud hapnikku. Täpsem analüüs tuvastas, et see oli PE. Polüvinüülkloriid (PVC) Kui PVC segada kõrge keemistemperatuuriga vedelikega, siis saadi palju paremini vormitav materjal. Suurem osa PVC toodetakse suspensioon-polümerisatsiooniga.
stantsiterased,kiirlõiketerased),eriterased(roostevabad,kuumuskindlad,kulumiskindlad) Terase tavalisandid: süsinik, räni, mangaan, fosfor. Terase juhulisandid: lämmastik, hapnik,vesinik. Kõvad ja haprad tsementiidiosakesed tõstavad terase vastupanu deformeerimisele, vahendavad terase plastsust ja sitkust. C-sisalduse suurenedes kasvab tsementiidi kogus terase struktuuris ning koos sellega terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir, vähenevad aga plastsusnäitajad (A ja Z) ning sitkusnäitajad (KU), kasvab vastupanu väsimuspurunemisele. C-sisalduse tõusuga kaasneb terase tiheduse vähenemine, vähenevad ka soojusjuhtivus ja magnetomadused. Terast kasutatakse: noad/kahvlid,purgid,piimapaagid,keedukatlad. Terase tähistus on EN10027. 9. Malmid. Malmide struktuur, omadused, kasutamine. Malm on rauasulam, kus on vähemalt 2,14% süsinikku. Süsiniku protsent sulamis ei ole tavaliselt suurem kui 4
Voolavus sõltub suurel määral kasutatud solvendist ja selle hulgast. Pilet 4 Rauasulamite omaduste sõltuvus süsiniku sisaldusest. Rauasulamid: Malm (>2.14%.) head valuomadused ja kehv keevitatavus. Teras (kuni 2.14% süsinikku. <0.5% sisaldusega on pehmed terased ja 0.5-1.5% sisaldusega on karastatavad terased), Praktikas kasutatakse teraseid kuni 1.4% ning malme kuni 4.5% süsinikusisaldusega. Süsinikusisalduse suurenedes kasvab terase kõvadus, tõmbetugevus ja voolavuspiir, samuti vastupanu väsimuspurunemisele. Kahanevad aga plastsus- ning sitkusnäitajad. Süsinik avaldab mõju ka terase külmahapruslävele, soodustades terase haprumist madalatel temperatuuridel. Süsinikusisaldduse suurenemisega kaasneb terase tiheduse vähenemine, kasvab eritakistus, vähenevad soojusjuhtius ja mõned magnetiliste omaduste näitajad. Silikaattellised, omadused ja eelised. Silikaattelliseid valmistatakse lubja, liiva ja vee kuumutamisel. Võrreldes tsemendiga on
Polümorfism. Mõnedel metallidel on sõltuvalt temperatuurist enam kui üks kristallivõre t üüp. Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elastsus. Purustavad katsed (teimid) Tõmbeteim. Vastavalt standardile EVS-EN 10002-1 (Metall- materjalid. Tõmbeteim) määratakse tõmbeteimiga materjali tugevus- ja plastsusnäitajad. (Tõmbetugevus,voolavuspiir, tinglik voolavuspiir, katkevenivus,katkeahenemine). Löökpaindeteim Katsetamine löökpaindele on materjali sitkus-näitajate määramise põhiline meetod. Väsimusteim Tegelikkuses esinevad sagedamini vahelduv- korduvad (tsüklilised) koormused, mille tagajärjel tekivad märki muutvad pinged (surve-tõmbepinged), mis põhjustab pragude teket.(väsimuspiir). Mittepurustavad katsed Metalltoodete mittepurustava kontrolli (MPK) meeto- dite ülesanneteks on
pindalast, siis sõltuvus normeeritakse (jagatakse jõud ristlõike pindalaga ja l algpikkusega). Saadakse sõltuvus koordinaatides pinge deformatsioon (suhteline pikenemine). Mehaaniline pinge ja deformatsioon: Mehaaniline pinge avaldub: [Pa] ja deformatsioon avaldub (ühikuta). Metalli survetugevuse määramisel loetakse jõud negatiivseks, kuna ka deformatsioon on negatiivne. Nihkedeformatsiooni määramisel leitakse nihkepinge = F/A0, kus jõud on rakendatud vastassuunaliselt kahele paralleelsele pinnale suurusega A0. Nihkedeformatsioon avaldub = tg , kus on nihkenurk. Väändedeformatsiooni uurimisel rakendatakse tangensiaalsete jõudude paari T. Väändepinge on võrdeline jõuga T, väändedeformatsioon avaldub aga = tg, kus on väändenurk. 5.2 Elastne ja plastiline deformatsioon Metallide deformatsiooni aste sõltub rakendatud pingest. Mitte väga suurte pingete korral on suurema osa metallide
pindalast, siis sõltuvus normeeritakse (jagatakse jõud ristlõike pindalaga ja l algpikkusega). Saadakse sõltuvus koordinaatides pinge deformatsioon (suhteline pikenemine). ` Mehaaniline pinge ja deformatsioon: Mehaaniline pinge avaldub: [Pa] ja deformatsioon avaldub (ühikuta). Metalli survetugevuse määramisel loetakse jõud negatiivseks, kuna ka deformatsioon on negatiivne. Nihkedeformatsiooni määramisel leitakse nihkepinge = F/A0, kus jõud on rakendatud vastassuunaliselt kahele paralleelsele pinnale suurusega A0. Nihkedeformatsioon avaldub = tg , kus on nihkenurk. Väändedeformatsiooni uurimisel rakendatakse tangensiaalsete jõudude paari T. Väändepinge on võrdeline jõuga T, väändedeformatsioon avaldub aga =tg, kus on väändenurk. 5.2 Elastne ja plastiline deformatsioon Metallide deformatsiooni aste sõltub rakendatud pingest. Mitte väga suurte pingete korral on suurema osa metallide
Materjalitehnika ettevalmistav küsimustik 7 Alustatud Lõpetatud Aega kulus Punktid 20,00/20,00 Hinne 100,00 maksimumist 100,00 Küsimus 1 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline on enamike plastide tihedus? Vali üks: a. 500-1000 kg/m3 b. 1000-1500 kg/m3 c. 6000-7000 kg/m3 d. 8000-9000 kg/m3 Küsimus 2 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Rakendusomaduste järgi millisesse gruppi kuuluvad PC, PA, PET, PMMA? Vali üks: a. Eriplastid b. Konstruktsioonplastid c. Tarbeplastid Küsimus 3 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Rakendusomaduste järgi millisesse gruppi kuuluvad PE, PP, PVC, PS? Vali üks: a. Konstruktsioonplastid b. Eriplastid c. Tarbeplastid Küsimus 4 Õige Hinne 1,00 / 1,00 Märgista küsimus Küsimuse tekst Kuidas muutuvad polümeeri omadused nende vananemisel? Vali üks: a. ei muutu b. halvemaks
Polümeermaterjalid · Polümeermaterjalid on materjalid, milles ainsaks v'i sideaineliseks osakd on sünteetiline kõrgmolekulaarne aine. · Kaasaegne ehitusmaterjalide tööstus ja ehitus ei ole mõeldav polümeersete ainete kasutamiseta. · Polümeerseid materjale kasutatakse nii konstruktsioon- kui ka isolatsioonmaterjalidena, lisanditena betoonis, fassaadide viimistlusmaterjalina, ka materjalide kaitsmiseks ilmastiku ja keskkonna mõujutuste vastu. · Polümeersed materjalid on nii looduslikud (puit, looduslik kautsuk) kui ka sünteetilised (polüetüleen, polüstüreen jne). · Sünteetiliste polümeermaterjalide suureks eeliseks on nende valmistamiseks vajaliku tooraine kättesaadavus. · Üheks levinud lähtematerjaliks on nafta ja loodusliku gaasi töötlemise produktid. Polümeerseid materjale liigitat
monomeeri kordamises 23. joonis 24. polümeerid eristatakse: 1. kõrge (suure) tihedusega(HDPE) polüetüleen. HDPE molekulid on lineaarse struktuuriga. 2. madala tihedusega (LDPE) polüetüleen. LDPE molekulid sisaldavad hargnemisi (ühe süsinikuga on seotud üle kahe lineaarse ahela). 25. joonis 26. Omadused Nii LDPE kui HDPE on värvitud poolläbipaistvad (läbiv valgus hajub struktuurse ebaühtluse tõttu) “vahase” pinnaga termoplastid, veekindlad, vastupidavad kemikaalidele. Kasutamine Pakendimaterjalina (polüetüleenkile), mahutite, toidunõude, jpm. Valmistamiseks. UHMWPE on kasutusel ülitugevate fiibrite valmistamiseks. Ei eraldu toidu sisse mürgiseid kemikaale. Sulamistäpp ca 100 kraadi. 27. PET- polüetüleentereftalaat Valmistatakse vee, mahla ja gaseeritud jookide pudeleid, toidupakendeid, küpsetusvorme, -kotte ja –kilesid. PET märgistusega plast on tavaliselt taaskasutatav!
- nad on kergemad (mahu ja massi suhe on polümeermaterjalide kasuks), - viimistlemise minimaalne vajadus, tooteodavus, - hea töödeldavus, - korrosioonikindlus, - hea tugevuse ja tiheduse suhe (eritugevus), - plastid tagavad ühtlaselt vaikse töö ja mürasummutuse, - nad on head elektri- ja soojusisolaatorid. Plastide liigitus ja omadused Temperatuurile reageerimise järgi liigitatakse plastid kahte gruppi: 1. Termoplastid, 2. Termoreaktiivid. Termoplastid muutuvad kuumutamisel voolavaks, jahtudes aga taastuvad esialgsed omadused; nende makromolekulidel on enamasti lineaarne või veidi hargnenud struktuur Termoreaktiivid muutuvad kuumutamisel või kõvendi toimel ruumilise struktuuriga võrestik polümeerideks,mis ei sula ega lahustu. Plastid, struktuur ja töötlemine Plastide talitlusomadusi Plastist toodete talitlus-, e kasutusomadused, mis ilmnevad ekspluatatsioonis, on:
peenestatud kvarts, kaoliin, klaaskiud, tekstiilmaterjalid). Stabilisaatorid- lisatakse, et suurendada valgus- ja kuumuskindlust, kaitstaoksüdeerumise eest. Plastifikaatorid- suurendavad plastmassi painduvust. Enamus lisanditest on mürgised. 1.1 Polümeeride omadused · Sünteetilise polümeeri ahelad on erineva pikkusega ja seetõttu pole neil ühest molaarmassi ega sulamistemperatuuri. · Defineerida saab aga keskmise molaarmassi ja ahela pikkuse. · Polümeeri tugevus ja ka viskoossus on seotud ahelate kuju ja pikkusega. · Polümeeri elastsus on võime taastada oma esialgne kuju peale välisjõu lakkamist (3). 3 2. LIIMID Liim on sideaine. See kantakse liimitavatele pindadele, mis surutakse teineteise vastu. Tavaliselt liim kõveneb, andes liimühenduse. Liimimist on kasutatud juba väga ammu, näiteks kinnitati
Polüpreenid–naturaalne kautšuk. 3. Mis on plastid? Plastid on polümeermaterjalid, mille põhikomponent on polümeerid. Mitmekomponentse süsteemina sisaldavad need põhipolümeerile lisaks mitmeid lisandeid ja abiaineid. 4. Mis on lisandite ja abiainete ülesanne? Lisandite ja abiainete ülesanne on polümeeride tehnoloogiliste ja talitlusomaduste mitmekesistamine. 5. Mis on termoreaktiivid? Temperatuurile reageerimise järgi liigitatakse plastid kahte gruppi: - Termoplastid, - Termoreaktiivid. Termoreaktiivid muutuvad kuumutamisel või kõvendi toimel ruumilise struktuuriga võrestikpolümeerideks, mis ei sula kuumutamisel ega lahustu. Taluvad pikaajalisi koormusi ja kõrgemat temperatuuri ning on jäigad 6. Millest koosnevad komposiitmaterjalid? Komposiitmaterjalideks nimetatakse kahest või enamast osast - faasist - materjale. Komposiitmaterjal on heterogeenne, selle omadused on ette antud (korrosiooni- ja
Mõnede metallide korral on ka elastses piirkonnas sõltuvus veidi mittelineaarne. Sellisel juhul iseloomustatakse materjali kahe elastsusmooduliga E1 ja E2. Elastsusmoodul sõltub temperatuurist temperatuuri tõusul E väheneb. Elastsusmoodul on seotud osakestevaheliste sidemete tugevusega materjalis. Mida tugevam on side, seda suurem on E (seda vähem deformeerub). Keraamilistel materjalidel on võrreldes metallidega suurem E, polümeeridel aga väiksem. Elastsetel materjalidel on ka nihkepinge ja nihke- deformatsiooni vahel võrdeline seos: = G , kus G nihkemoodul (G 0,4 E). Suuremal osal metallidel esineb elastne deformatsioon kuni väärtuseni 0,005 (0,5%). Vastavat pinget nimetatakse elastsuspiiriks punkt P joonisel 5-4. Seda punkti on katseliselt raske määrata. Kui deformeerida materjali üle selle piiri, siis ei ole enam võrdeline -ga ja tekib plastiline deformatsioon (voolamine). Plastilise deformatsiooni käigus katkevad
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
