Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Materjalide klassifikatsioon, materjalide füüsikalised omadused". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
sulam, kindlus, malm, deformatsioon, juhtivus, tugevuspiir, poor, soojusjuhtivus, sulamistemperatuur, tehnoloogilised, plastse, imavus, isolatsioon, tulekindlus, mõõtmete, soojusmahtuvus, malmid, klassifikatsioon, korrosioonikindlus, kuumuskindlus, kõvadus, kulumiskindlus, väände, poorsus, hügroskoopsus, leegi, valatavus, tahked, sulamid, juhtivuseSissejuhatav loeng Konstruktsioonimaterjalid on materjalid, millest valmistatakse ehitiste ja seadmete koormust vastuvõtvaid osi. Vanimateks Inimkonna kasutuses olevateks konstruktsioonimaterjalideks olid kivid ja puit. Kivisid kasutati küttekollete ehitamiseks, puitu aga eluasemete ehitamiseks. Savi hakati kasutama kivide sidumiseks. Edasi võeti kasutusele metallid vask ja tina, millede kokku sulatamisel saadi komponentidest tugevam sulam pronks. Seda kasutati mitmesuguste töö- ja sõjariistade valmistamiseks. Oskusega saada kõrgemaid temperatuure, kaasnes raua kasutusele võtmine umbes 3000 aastat tagasi. Rauda esineb looduses ainult mitmesuguste maakidena: magnetiit, punane rauamaak, pruun rauamaak, raudpagu. Eestis esineb neid soo- ja järvemaakidena. Võrusoo maagi näidist näeb loengul. Teadaolevalt on Eestis rauda sulatatud Harju maakonnas Jüril. Kuid rauamaaki esineb palju ka Alutagusel
sulameid, vaske jne. Nagu me eelnevast teame, esineb raud rauamaakides oksiidina. Sellest tuleb raud välja redutseerida. Selleks kasutatakse enamasti koksi - seega sütt või süsinikoksiidi: Fe3O4+ 4C = 3Fe + 4CO Fe2O3 + 3CO = 2Fe + 3CO2 Täiesti puhast rauda pole võimalik nii toota, ikka sisaldab ta mõningal määral süsinikku. Kuna selline sulam on korrosioonile vastupidavam, siis tööstuslikult toodetaksegi mitte puhast rauda, vaid malmi ja terast. Vaatame üht võimalikku tootmisprotsessi lähemalt. Malmi toodetakse spetsiaalsetes šahtahjudes - kõrgahjudes, mis on ehitatud tulekindlatest tellistest ja mille kõrgus on üle 40 meetri. Kõrgahi töötab kord käikulastuna mitu aastat vahetpidamata kuni remondini.
ruumkesendatuks. 3. Kristalliseerumine Kristalliseerumisprotsess algab kristalliseerumiskeskmete ehk –tsentrite tekkimisega sulas metallis ja jätkub nende arvu ning nende ümber kristallide mõõtmete kasvuga. Metalli või sulami vedelast olekust tahkesse üleminekul moodustuvad kristallid kasvavad vabalt ja omavad korrapärase geomeetrilise kuju. Joonis 4. Kristalliseerumisprotsess 4 4. Materjalide füüsikalised, tehnoloogilised ja mehaanilised omadused Materjalide valikul ja nende kasutusalade määrat- lemisel pakuvad eelkõige huvi materjalide oma- dused, mis on ühelt poolt määratud nende struk- tuuriga, teiselt poolt nende saamise ja neist detailide valmistamise tehnoloogiaga. 4.1. Materjalide füüsikalised omadused Tihedus 3 3 Tiheduse ühikuks on mahuühiku mass kg/m . Plastidel on tihedus 1000 - 2000 kg/m ,
Pilet nr. 1 1.Materjalide struktuur ja omadused Materjalide põhiliseks struktuuri ühikuks on aatomi , mis koosneb positiivselt laetud tuumast ja seda ümbritsevast elektroonkattest. Materjali vastupanu deformeerimisel ja purununemisele iseloomustavad materjalide mehhaanilised omadused : tugevus , kõvadus , plastsus ja sitkus. 2.Mis on teras , mis malm ? Teras on sulam, mille põhikomponent on raud ning mis muude elementide (väävel, fosfor jne ) kõrval sisaldab kuni 2,14 % süsinikku. Kui rauasulam mis on üle 2,14% süsinikku nimetatakse seda malmiks. Malmil ja terasel on oluline erinevus : teras on võimalik plastselt deformeeruda, kuid malmill jääkdeormatsioone ei esine, kuna malm puruneb. 3.Plastide üldised omadused. Plastid ehk plastmassid on looduslikud või tänapäeval peamiselt sünteetilised polümeermaterjalid, töödeldavad
nende alusel kontrollitakse marejali õigsust ja koostatakse tellimiskirjad. EN- Euronormid Materjalide mehaanilised omadused Mehaanilised omadused sõltuvad materjali keemilisest koostisest ehk siseehitusest. Mehaanilised omadused on: 1) tugevus- matejalide vastupidavus võime, purunemata st katsetamisel määratakse maksimaalne purustav jõud. Rm=Fmax/A (N/mm2) 2) kõvadu ehk pinna kõvadus- on materjali pinna deformeeritavus. 3) deformatsioon- matejalidel esinem elastne või plastne deformatsioon, tehnikas hinnatakse deformatsioone(sitkust ja rebedust), katkevenivus(A%) Elastne deformatsioon on keha (detaili) kuju muutus, mis kaob täielikult pärast välisjõudude lakkamist. Jääkdeformatsioon on deformatsioon, mis ei kao täielikult peale välisjõudude lakkamist. Koormuse liigid Olenevalt jõumõjumise kiirusest liigitatakse tugevused: 1) staatilised tugevused 2) dünaamilised tugevused a) jõud kasvab aeglaselt, iseloomusab staatilist tugevust.
c) Võre koordinatsiooniarv võreelemendi mistahes aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv [on aluseks ka kristallvõrede tähistamisel kuupvõre koordinatsiooniarvuga 8-K8 (12-K12) jne] d) Aatomiraadius (on vahemikus 0,05-3mm) e) Võre kompaktsusaste võrdeelemendi kohta tulevate aatomite ruumala suhe võrdeelemendi ruumalasse Metall Metallid on ained, millel on tahkes olekus iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning tavaliselt ka hea mehaaniline töödeldavus, suur plastsus ja elsatsus. Metallide omadused on seletatavad aatomi tuumaga nõrgalt seotud vabade elektronide olemasoluga nende kristallvõre aatomite välimuses elektronkihis. Metallid loovutavad kergesti väliskihi elektrone, mis on omakorda mõjutatavad voolu ja hea elektrijuhtivuse. Metallide hulka kuulub keemilistest elementidest 80 % kusjuures kõik metallid peale elavhõbeda on tavalisel temperatuuril tahked ained.
METALLIDE JA SULAMITE SISEEHITUS 1. Milliste põhiomaduste (4) tundmine on vajalik materjalide valikul ja kasutamisel? Füüsikalised omadused: Värv, Tihedus (mass mahu ühikus), Sulamis temperatuur °C, Soojus juhtivus, Soojus paisumine, Soojus kahanemine, Soojus mahtuvus, Metallide magneetilised omadused. Magnetetilised omadused: magneetilisevälja tugevus (A/m), voo tihedus (T), Magneetiline läbitavus µ (H) Keemilised omadused: Metallil on suur puudus, võime oksüdeerida, kas kokkupuutes O2-ga, H2O, hapete või leelistega. Metallid selle tagajärjel hävivad. Korrosioon: Meterioloolistes tingimustes (roostetamine)., Keemiline korosioon
Materjalis või – Sulamistemperatuur- on aine temperatuur, mille tootes defektide määramine põhineb kiirguse neeldumise saavutades hakkab aine sulama või tahkuma. erinevusel kontrollitavas kehas ja see fikseeritakse – Soojuspaisumine - on keha mõõtmete röntgenfilmil. Radiograafiameetodeid kasutatakse muutumine soojendamisel peamiselt keevisõmbluste kontrollimisel. – Soojusjuhtivus – iseloomustab soojuse kandumist ühestosast teise paigalseisval aines. Ultrahelikatse – Elektrijuhtivus– on aine võime juhtida elektrivoolu. Ultrahelimeetod põhineb 2…4 MHz sagedusega – Magnetism on neile ultraheli kasutusel (ultraheliks loetakse akustilisi rakendatud magnetväljale reageerivate materjalide mitteelektromagnetilisi laineid sagedusega üle omadus
1) Tehnikas kasutatavad materjalid: Metallid: 10000eKr Kasutati kulda, sest see oli looduses vabalt kätte saadav. 5000eKr avastati vask, esimene sulam mis avastati oli pronks (phst Kõik vase sulamid). Kristuse sünni ajal avastati raud. Malm alvastati 16 saj, siis algas metallide võidukäik. Hiljem õpiti valmistama teraseid. 20saj keskpaigas oli metallide olulisus tipus.(1,2 MS). Metallide kasutus väheneb, nende asemel luuakse teisi materjale.(liigume kasutuse poolest tagasi kiviaega, metalle hakkavad asendama keraamilised materjalid.) plastid (polümeerid): 10000 eKr Kasutati Puitu, nahka, erinevaid looduslike kiude. Tänapäeval plastid, 19saj võetakse kasutusele kumm(looduslik). 20 saj
Kasutamise seisukohalt on kulumine kahjulik nähtus, mida püütakse vähendada kulumiskindlate materjalide, pinnete, sobivate määrdeainete kasutamisega või muul viisil. Materjalide mehaanilised omadused Materjali vastupanu deformeerimisele ja purunemisele iseloomustavad materjalide mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus, plastsus ja sitkus. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust, ebaühtlast temperatuuri vm . Metallide tugevusnäitajateks on voolavuspiir, tugevuspiir jt. Eristatakse konstruktsioonitugevust, staatilist, dünaamilist ja kestustugevust. Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile. Tuntumad kõvadusteimid (Brinelli, Rockwelli ja Vickersi meetod) põhinevad kõvast materjalist otsaku (indentori) surumisel uuritava materjali pinda. Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma kuju
12. Mida nimetatakse polümorfismiks? Sõltuvalt temperatuurist on enam kui üks kristallivõre tüüp. Materjalide omadused 1. Kuidas grupeeritakse materjalide omadusi? Füüsikalised, Mehaanilised, Keemilised, Talitlus, Majanduslikd ja Esteetilised. 2. Nimetage metallide mehaanilised omadused. Seletage nad lahti. Tugevus, kõvadus, sitkus, plastsus, elastsus. 3. Nimetage metallide füüsikalised omadused. Seletage nad lahti. Värvus, tihedus, sulamistemperatuur, soojuspaisumine, soojusjuhtivus, elektrijuhtivus, magnetism. 4. Nimetage metallide tehnoloogilised omadused. Seletage nad lahti. Valatavus, survetöödeldavus, lõiketöödeldavus, termotöödeldavus, keevitatavus, joodetavus, liimitavus. 5. Nimetage metallide talituslikud omadused. Seletage nad lahti. Kulumiskindlus, pinnaomadused, tulekindlus, soojuspüsivus, ohutus, keskkonnasõbralikkus. 6. Kuidas liigitatakse materjalide omaduste uurimise meetodeid
Eksamiküsimused aines „Tehnomaterjalid“ 1. Millised on materjalide füüsikalised omadused? Tihedus Sulamistemperatuur Soojuspaisumine Soojusjuhtivus Elektrijuhtivus Magnetilisus 2. Millised on materjalide mehaanilised omadused? Tugevus Kõvadus Sitkus Plastsus 3. Millised on materjalide tehnoloogilised omadused? Valatavus Survetöödeldavus Sepistatavus Termotöödeldavus Keevitatavus Joodetavus 4. Millised on materjalide talitlusomadused? Korrosioonikindlus Kulumiskindlus Pinnaomadused Tulekindlus Soojuspüsivus Ohutus Keskkonnasõbralikkus 5. Millised on materjalide mehaaniliste omaduste määramise meetodid? Tõmbeteim Väsimusteim Löökpaindeteim
viimaseid ka isolatsioonimaterjaliks. Remont- ja hooldustöödeks õlisid, määrdeid ja puhastusaineid. Järelikult materjalide valikul peab täpselt tundma nende omadusi määravaid parameetreid, omaduste mõjutamise meetodeid ning neid mõjutavaid kasutusala tingimusi. Materjalide põhilised omadused on: o füüsikalis-keemilised , o mehaanilised, o elektrilised , o tehnoloogilised, o ekspluatatsioonilised ja talitlusomadused Nende tundmine võimaldab luua uusi nüüdisaegseid ökonoomseid seadmeid, luua vajalike omadustega uusi materjale, hooldada ja õigel ajal remontida seadmeid ja süsteeme. Erinevate materjalide mehaanilised omadused ja sulamite keemilised koostised määratakse kindlaks igas riigis kehtestatud standardites, tähistades need vastavalt tähelise ja numbrilise markeeringuga. Eurostandardites on metallide ja nende sulamite
· Sulamistemperatuuriks nimetatakse temperatuuri, mille juures metall sulab. Selle järgi jaotatakse metallid rasksulavaiks (volfram 3416°C, titaan 1725°C jt.) ja kergsulavaiks (tina 232°C, tsink 419,5°C). Sulamistemperatuuril on suur tähtsus metalli valamisel, keevitamisel ja jootmisel. · Soojusjuhtivuseks nimetatakse metalli võimet soojust üle anda kõrgema temperatuuriga piirkonnalt madalama temperatuuriga piirkonnale. Head soojusjuhid on hõbe, vaskja alumiinium. Raua soojusjuhtivus on ligikaudu kolm korda väiksem alumiiniumi ja viis korda väiksem vase omast. Halva soojusjuhtivusega metalli kuumutamisel ja järsul jahutamisel (termotöötlemisel, keevitamisel) tekivad sellesse praod. Soojusjuhtivuse ühik on vatt meetri ja kelvini kraadi kohta[W/m.K]. Soojuspaisumine on keha mõõtmete muutumine soojenemisel (metallide soojenemisel mõõtmed suurenevad, jahtumisel vähenevad). ·Soojuspaisumist iseloomustab joonpaisumistegur a. Ruumpaisumistegur P = 3a. Metalli
Standardite ülesandeks on piiritleda materjalide omadusi, nende omaduste määramise meetodeid ja arendada uute kaasaegsete materjalide kasutamist. • Standardi kehtivusaeg on piiratud. • Materjali vastavust standardi nõuetele tõestab sertifikaat, mis antakse välja akrediteeritud organisatsiooni poolt EHITUSMATERJALIDE ÜLDOMADUSED • Füüsikalised omadused • Mehaanilised omadused • Termilised omadused • Keemilised • Tehnoloogilised (kasutusomadused) FÜÜSIKALISED OMADUSED TIHEDUS • Tihedus (või mahumass) on materjali mahuühiku mass looduslikus olekus (koos pooridega) 𝑮 𝜸𝟎 = 𝑽𝟎 Ühikud: g/cm3, kg/m3 G – aine mass; 𝑉0 –loomuliku struktuuriga (pooridega) materjali ruumala • Näiteid mõningatest ehitusmaterjali tihedustest: o klaasvill 30…50 kg/m3 o puit 400…600 kg/m3
Isomorfism – erinevate metallide kristallivõrede samakujulisus. Isomorfsete ainete kristallivõredel on ligilähedased võreperioodid, aatomi raadiused. 3. Metallide ja sulamite füüsikalised omadused. Tihedus - on homogeense aine mass ruumalaühiku kohta. Ühik: kg/m³. ●Kergmetallid ρ<5000 kg/m³ ●Raskmetallid ρ>10 000 kg/m³ ●Keskmetallid ρ=5000...10 000 kg/m³ Sulamistemperatuur - temperatuur, mil materjal läheb üle tardunud olekust vedelasse. ●Kergsulavad metallid Ts<327 °C ●Rasksulavad metallid Ts>1539 °C ●Kesksulavad metallid Ts=327...1539 °C Kõvadus - materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile, kui tema pinda tungib suurema kõvadusega keha. Kõvadust määratakse otsaku toime järgi materjali pinnasse. Otsak on vähedeformeeruvast materjalist kuuli, koonuse või püramiidi kujuga
Materjaliõpetus kordamisküsimused 1. Loetle metallide füüsikalised omadused. 2. Loetle metallide mehaanikalised omadused. 3. Loetle metallide tehnoloogilised omadused. 4. Loetle metallide kasutusomadused. 5. Mis on tugevus? Missugused detailid peavad olema tugevast materjalist? 6. Mis on kõvadus? Nimeta 2 kõvat metalli. Missugused detailid peavad olema kõvast materjalist? 7. Mis on sitkus? Missugused detailid peavad olema sitkest materjalist? 8. Mis on valatavus? Kas parem on valada terast või malmi? Miks? 9. Mis on keevitatavus? Kas keevitada on parem musti või värvilisi metalle?Miks? 10. Mis on elastsus
nõudmised toodetele või teenustele ning nende vastavuse määramiseks kasut. meetodid. Koostavad tootjad, uurijad, kasutajad, standardikomiteede spetsialistid ja riigi esindajad, kehtivusaeg on piiratud) piiritlevad materjalide omadusi, omaduste määramise meetodeid ja arendavad uute materjalide kasutamist. Sertifikaat tõestab materjali vastavust standardi või muu riigis kehtiva normdokumendi nõuetele. Materjalide omadused: füüsikalised, keemilised, mehaanilised, tehnoloogilised, aine sisemine ehitus. Keemilised: võimaldavad ennustada mehaanilisi, tulekindluse ja biopüsivuse omadusi. ·Atomaarset tasandit (keemilise el. väljendatud koostis) kasut. põhiliselt metallide puhul. ·Molekulaarset tasandit on kasut. ühest molekulist koosneva materjali puhul. ·Mineraloogilist koostist kasut. mitmest lihtaine molekulist koosnevate kristallstruktuuride väljendamiseks. ·Faasiline koostis ja aine olek.
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
ning nende vastavuste määramiseks kasutatavad meetodid. > Standardite ülesandeks on piiritleda materjalide omdausi, nende omdauste määramise meetodid ja aredada uute kaasaegsete materjalide kasutamist. > Standardi kehtivusaeg on piiratud. > Materjali vastavust standardi nõuetele tõestad seritifikaat, mis antakse välja akrediteeritud organisatsiooni poolt. Ehitusmaterjalide üldomadused > Füüsikalised omadused > Mehaanilised omadused > Terminilised omadused > Keemilised omadused > Tehnoloogilised kasutusomadused Füüsikalised omadused Erimass > Erimass ( või absoluutne tihedus) on materjali mahuühiku mass tihedas olekus (ilma poorideta). Y=G/V g/cm3, k g/m3 Gaine mass; V tiheda, poorideta aine ruumala > portlandtsement 3100 k g/m3 s.o 3,1 g/cm3 > teras 7850 k g/m3 Mahumass > Materjali tihedus on loomuliku struktuuriga materjali mahu ( ruumala) ühiku mass. Y0=G/ V0 > V0 loomuliku struktuuriga materjali ruumala, > G materjali mass Näiteks:
Erinevad faasid on üksteisest eraldatud piirpinnaga, erinevatel faasidel on erinevad omadused, näiteks teistsugune tihedus, kristallistruktuur või värvus. On olemas homogeenseid ja heterogeenseid sulamisüsteeme, mis koosnevad vastavalt ühest ja kahest faasist. Sageli käsitletakse faase kui aine erinevaid olekuid (vedel, tahke, gaasiline, plasma). Tegelikult hõlmab faas nii aine olekut kui ka oleku sees toimuvaid struktuurimuutusi. Kui näiteks sulam läheb vedelast olekust tahkesse, siis muutub ka selle faas. Aga ühes agregaatolekus olev aine võib olla mitmes teineteisest erinevas faasis. Näiteks grafiit ja teemant on sama aine erinevad faasid - keemiline koostis on identne, aga aine struktuur on erinev. Protsessi, kus aine läheb ühest faasist teise, nimetatakse faasisiirdeks, mille tunnuseks on aine omaduste oluline muutus. Soojushulka, mis neeldub või eraldub aine massiühiku kohta, nimetatakse siirdesoojuseks
Termotöötlemine võimaldab oluliselt parandada mittelegeerkonstruktsiooniteraste mehaanilisi omadusi. Võrreldes ühekordse töötlemise normaliseerimisega, mil moodustub perliitstruktuur, on kahe- kordse töötlemise parendamise (karastamine + kõrgnoolutamine) tulemusena tekkiv struktuur pare mate omadustega. Vedruterased Keerd-, spiraal- ja lehtvedrusid ning teisi elastseid detaile iseloomustab see, et neis kasutatakse ainult terase elastsust; plastne deformatsioon on lubamatu. Seega on vedrumaterjalile peamine nõue kõrge voolavuspiir ja elastsusmoodul. Kuna vedrud töötavad vahelduvtsüklilistel koormustel, siis on tähtis ka vedruteraste väsimuspiir; sitkus- ja ka plastsusnäitajad olulist rolli ei mängi. Vedrud tehakse 0,5...0,7% süsinikusisaldusega terasest, mis on legeeritud räni ja mangaaniga. Vastutusrikaste vedrude korral kasutatakse teraseid, millele on lisatud kroomi ja vanaadiumi. 6) Tööriistaterased ja nende omadused
Kvantitatiivsena määratud nõue näitab kui palju vett antud materjal ajaühikus läbi laseb. 1.5.3.10. Niiskuskahanemine ja -paisumine Eelpooltoodust selgub, et olenevalt poorsuse iseloomust materjalid, kas imavad vett või kuivavad, olenevalt ümbritsevast keskkonnast Sellise niiskusesisalduse muutusega käib koos mahumuutus, mida vastavalt nimetatakse niiskuspaisumiseks või kahanemiseks. 1.5.3.11.Gaasikindlus Gaasi (õhu) kindlus on materjali võime takistada gaasi (või õhu) läbi tungimist materjalist. Gaasitakistus sõltub materjali gaasiläbivusest. Gaasiläbivust iseloomustab materjali läbinud gaasi (Vg) (õhu) hulk, mis on võrdeline materjali gaasiläbivuse teguriga (i), gaasi rõhkude vahega (p1-p2) materjali vastaspindadel ja pinnaga (Fo), mida gaasivool läbib aja z vältel ning pöördvõrdeline läbitava materjali paksusega 1.5.3.12.Aurujuhtivus ja läbilaskvus.
Ehitusmaterjalide plastsus võib olla lühiajaline või püsiv. Lühiajalise plastsusega on kõik ehitussegud (savi, mört, pahtelsegu jne). Kuivamise või kivistumise järel nad kaotavad oma plastsuse. Püsiva plastsusega on mitmed metallid (vask, alumiinium jne). Haprus on materjali omadus puruneda järsku ilma nimetamisväärsete eelnevate deformatsioonideta. Haprad on materjalid, millede tõmbetugevus on tunduvalt väiksem nende survetugevusest (enamik kivimaterjale, malm jne). 5 Ehitusmaterjalid lektor MSc Sirle Künnapas 2012 1.4. MUUD EHITUSMATERJALIDE OMADUSED Keemiline püsivus on materjali võime mitte kaotada oma omadusi mitmesuguste keemiliste ainete mõjul. Ehitusmaterjale võivad kahjustada happed, leelised, soolad, gaasid jne. Keskkonna saastumine on muutnud selle probleemi tunduvalt teravamaks. Keemiliselt
....................................................... 7 7. Vask ja vasesulamid ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .... .... ... .... .... .. .. 7 8. Plastid ................................................................................. 9 9. Klaas .................................................................................. 12 10. Värvid ............................................................................... 13 1. Metallid 1.1 Metallide füüsikalised omadused: · Soojusjuhtivus Võime kanda termilist energiat ehk soojusenergiat spontaanselt teistele kehadele. · Värvus Värvuse järgi jaotatakse metalle mustadeks ( raud ja tema sulamid) ning värvilisteks (kõik ülejäänud metallid). Enamik metalle on hõbevalged, raud on mustjas hall, kuld - kollane, vask -roosakaspunane ja veel mõned on valkjad , ainult helgivad kas sinkjalt või kollakalt. · Tihedus - Tiheduse alusel jaotatakse metallid kerg- ja raskmetallideks
Betoon? Betoon on ehitusmaterjal, mis koosneb sideainest (tsement/lubi) ja täitematerjalist (liiv/kruus/killustik), veest ja mõnest muust lisandist, milles sideaine kõvastub. Betooni saadakse betoonisegu vormimise ja kivistumise teel. Betooni parim omadus on tema tugevus. Sidemete liigid tahketes ainetes. Kuidas mõjutavad aine omadusi? Sideme liigid tahkistes: Iooniliste sidemetega tahkised - koosnevad katioonidest ja anioonidest, kõige kõrgem sulamistemperatuur, võre energia sõltub iooni suurusest ja laengust, kovalentse sideme osakaal kasvab koos polariseeritavuse kasvuga, lahustuvad ainult polaarsetes lahustes(NaCl, CaCl2). kõige tugevamad tahkised. Metalliliste sidemetega tahkised katioonid on väga lähestikku pakitud, valentselektronid on delokaliseeritud üle kogu massiivi. kõrge soojus- ja elektrijuhtivus, madal ionisatsioonispotentsiaal, sepistatavus, plastsus, eksisteerivad tavaliselt kristallilises
Mida puhtam on metall, seda enam on ta kalduv allajahutusele. Metalli jahtumiskõverad erinevatel jahtumiskiirustel Faasid, mehaanilised segud ja tardlahused Faas on sulami kõigi ühesuguse keemilise koostisega ja ühesuguste füüsikaliste omadustega osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Mehaanilise segu korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Sagedamini esineb mehaaniliste segude korral struktuur, mille terades on vaheldumisi üheaegselt eraldunud tardfaasid. Eutektikum - kihilise ehitusega segu, kui ta tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena. Eutektoid - tekib tardlahuse ümberkristalliseerumise või lagunemise tulemusena. Tardlahusteks nim. faase, kus üks komponentidest säilitab oma kristallivõre, teise
kristalliseerumine toimub tasakaalutemperatuurist märgatavalt madalamal temperatuuril. Mida puhtam on metall, seda enam on ta kalduv allajahutusele. Tavaliselt ei ületa allajahutusaste 10...30 °C. JOONIS Faasid ja mehaanilised segud Sulami faas - termodünaamilise sulamisüsteemi kõigi ühesuguse keemilise koostisega ja ühesuguste füüsikaliste omadustega osade kogum, mida süsteemi teistest osadest eraldab piirpind. Mehaaniline segu- mehaanilise segu korral koosneb sulam komponentide A ja B kristallidest. Kui niisuguses sulamis uurida komponentide A ja B kristallide omadusi üksikult, siis langeksid need ühte puhaste komponentide A ja B omadustega. Sagedamini esineb mehaaniliste segude korral struktuur, mille terades on vaheldumisi üheaegselt eraldunud tardfaasid. Sellist kihilise ehitusega segu nimetatakse eutektikumiks (kreekakeelsest sõnast eutektos - kergsulav), kui ta tekib vedelast lahusest selle kristalliseerumise tulemusena, või
immutatud puit jne.). · Süttivad materjalid põlevad leegiga (enamik orgaanilised materjalid) je nende kasutamine on tulekaitse normidega piiratud. Mehaanilised omadused · Tugevus on materjali võime taluda mitmesuguseid väliskoormusi.ehitusmaterjalide tu gevust kontrollitakse kõige sagedamini survele,tõmbele ja paindele. Deformatsioonid (strain e. Deformation) · Välisjõu toimel võib muutuda materjali kuju st. Materjal deformeerub. · Deformatsioon (strain) on keha või materjali omadus muuta oma kuju ja vormi massis kaotamata. · Koormuse mõjumise järgi jaotatakse painde-,tõmbe-,surve-,väände-,nihke-ja löögideformatsioonideks. · Deformatsioone jaotatakse plastseteks ja elastseteks. · Plastseteks nimetatakse neid deformatsioone,kus materjali kuju mõjuva jõu eemaldamisel ei taastu. · Elastseteks nimetatakse neid deformatsioone,mille puhul materjal taastab oma kuju peale
annab piiramatu tardlahuse. Esimesel juhul vastavalt joonisele 1.45a, lk 42 toodud faasidiagramille koosnevad kõik sulamid peale kristalliseerumist tardlahuse kristallidest (komponendi B piiramatu tardlahus komponendis A). Sulamites koostisega A-C kristalliseerub temperatuuri alanedes tardlahus ümber tardlahuseks (komponendi B piiratud tardlahus komponendis A). Allpool joont EC (polümorfse muutuse algtemperatuurid) koosneb sulam ainult tardlahuse kristallidest; joon ED vastab polümorfse muutuse lõpptemperatuuridele. Joonte EC ja ED vahel on tasakaalus mõlemad tardlahused ja . Teisel juhul vastavalt joonisel 1.45b, lk 42 toodud faasidiagrammile koosnevad kõik sulamid normaaltemperatuuril tardlahuse kristallidest (komponendi B piiramatu tardlahus komponendis A), kõrgtemperatuurne modifikatsioon A annab komponendiga B piiratud tardlahuse . Joon CPD viitab peritektmuutusele. Joonisel 1
Materjalide mehaanilised omadused ja deformatsiooni liigid Materjali vastupanu deformeerimisele ja purune¬misele iseloomustavad materjalide mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus, plastsus ja sitkus. Tugevus on materjali võime purunemata taluda koormust. Metal¬lide tugevusnäitajateks on voolavuspiir, tugevuspiir jt. Eristatakse konstruktsioonitugevust, staatilist, dünaamilist ja kestustugevust. Kõvadus on materjali võime vastu panna kohalikule plastsele deformatsioonile. Tuntumad kõvadusteimid (Brinelli, Rockwelli ja Vickersi meetod) põhinevad kõvast materjalist otsaku (indentori) surumisel uuritava materjali pinnal saadava jälje suuruse hindamisega. Plastsus on materjali võime purunemata muuta talle rakendatud väliskoormuse mõjul oma
Jahutamine toimub vees. Vanandamine - 1) loomulikul (20 °C) ja madalatemperatuursel kunstlikul vanandamisel (kuni 100...150 °C) toimub vase aatomite ümberpaigutus tardlahuse kristallivõres ja vaserikaste alade teke (sellest tulenevalt kasvab kõvadus ja tugevus) 2) kuumutamisel temperatuuridel 200...250 °C tekib stabiilne ühend CuAl2 . 11. Muud mitteraudmetallid: Cu - Vase headeks omadusteks on plastilisus, hea elektri- ja soojusjuhtivus ja vastupidavus korrosioonile. Puhast vaske kasutatakse: -elektrotehnikas mähised, juhtmed. Sulamid: Cu- Zn-sulamid ehk messing. Zn lisamine suurendab sulami tugevust. Poldid, mutrid, torud, puhkpillid. Cu- Sn- Sn-sisaldus 5...25% (suurem sisaldus muudab sulami liialt hapraks). 7%. Need sulamid on plastsed, hästi survetöödeldavad, kuid kiirelt kalestuvad→ kasutatakse vedrude, müntide, ornametnaalse pronkspleki valmistamisel Cu-Al- jt sulamid ehk pronksid
1) kõrval peab olema tühi koht (vakants või võrevaheline tühik), kuhu minna; 2) aatom peab olema aktiivne. Metallides toimub difusioon kahe mehhanismi järgi. 4.1.1 Vakantsmehhanism Aatom ja kõrvalolev vakants vahetavad kohad. Aatomi difusiooni korral selle mehhanismi alusel toimub vakantsi difusioon vastupidises suunas. E* on summa vakantsi tekkeenergiast ja kohavahetuse energiast. E* on seda suurem, mida kõrgem on metalli sulamistemperatuur. Selle mehhanismi järgi võib toimuda ka lisandi difusioon, kui A on lisandi aatom. Vakantsmehhanism on põhiline omadifusioonis ja difusioonis tahketes lahustes. 4.1.2 Võrevaheline mehhanism Aatom liigub ühest võrevahelisest asendist teise. Selle mehhanismi alusel toimub peamiselt väikeste mõõtmetega aatomite (H, C, O, N) difusioon asendustüüpi tahketes lahustes. Difusioon toimub kiiremini kui vakantsmehhanismi alusel, kuna võrevahelisi tühemikke on tunduvalt rohkem kui vakantse
annaabi.ee 
