Materjaliõpetus (1)

Põltsamaa Ametikool
Materjaliõpetus
A1
Ahti Lomp
Kaarlimõisa 2009
Sisukord
1. Metallid …………………………………………………………………. 3
2. Materjalide omadused …………………………………………………… 4
3. Teras ……………………………………………………………………. 5
4. Malmid ….…………………………………………..…………………… 5
5. Plastid ………………………………………………………………………………… 6
6. Magnetmaterjalid …………………………………………………………. 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. Kergmetallid, näiteks alumiinium on vajalik lennukite tegemisel. Enamus metalle on raskmetallid.
  
• Sulavus -
  
• Magneetuvus
  
• Elektrijuhtivus
  

1.2 Metallide keemilised omadused:

• Korrosioonikindlus - metalli võime vastu panna niiskusele ja õhuhapnikuga
  
• Happekindlus – metalli võime mitte laguneda hapetega kokkupuutumisel
  
• Kuumapüsivus – metalli võime kõrgel temperatuuril võimalikult vähe oksüdeeruda
  

1.3 Metallide tehnoloogilised omadused
Omadused võimaldavad metallide – töötlemist, mis iganes viisil

Valatavus

Sepistatavus

Keevitatavus

Lõigatavus
1.4 Legeerivate elementide tähtsus teraste omadustele:

• Cr – kroom – suurendab terase tugevust, läbikarastatavust ja korrosioonikindlust.
  
• Ni – nikkel – suurendab terase sitkust, tugevust ja korrosioonikindlust.
  
• Co – koobalt – suurendab materjali magnetilisi omadusi, terase tugevust ning muudab peenestruktuurilisust.
  
• Mo – molübdeen – suurendab terase kõvadust ja kulumiskindlust, soodustab peenema struktuuri tekkimist.
  
• Mn – mangaan – suurendab elastsust , kulumiskindlust ja kõvadust.
  
• Si – räni – parandab terase voolavust, suurendab vastupanu keemilistele reaktiividele, suurendab elastsust.
  
• W – volfram – suurendab terase kuumuskindlust ja kõvadust.
  
• Ti – titaan – suurendab tugevust ja kuumuskindlust.
  
• Al – alumiinium – suurendab kuumuskindlust, vähendab tagiteket ja suurendab korrosioonikindlust.
  

2. Materjalide omadused

• Elektrijuhtivus.
  

Elektrijuhtivuseks nim omadust elektrit juhtida. Selleks, et määrata materjali
elektrijuhtivust peab teadma eritakistust. Materjali eritakistust määratakse 1m pikkuse ja 1mm²
ristlõikepindalaga materjali varval oomides.

• Soojusjuhtivus.
  

Soojusjuhtivuseks nim materjali omadust soojust üle anda kõrgema temperatuuriga
piirkonnast madalama temperatuuriga piirkonnale. Soojusjuhtivuse ühik on vatti meetri ja Kelvini
kohta [ W / (m K) ].
Soojusväsimus.
On omadus, mis seisneb materjalide purunemises korduvate temperatuuripingete
toimel. Seda nähtust tuleb arvestada vahelduva soojusrežiimi tingimustes töötavate seadmete
detailide juures.

• Värvus.
  

Metalle jaotatakse mustadeks (rauaühendid) ja värvilisteks metallideks.

• Elastsuspiir
  

on selle jõuni, kus venitatud katsekeha taastab oma esialgse pikkuse, kui jõud maha võtta. Tähis Pe

• Voolavuspiir
  

on jõuni, kus toimub materjali intensiivne pikenemine , kusjuures jõu juurdekasv on suhteliselt väike. Tähis PT

• Tugevuspiir on selle jõuni, kus venitatud katsekehal tekib mingis kohas ahenemine (kaelakoht), millest toimub edasine pikenemine kuni katkemiseni jõud seejuures ei suurene. Erinevate ja suurte süsiniku sisaldusega teraste tõmbediagrammis on erinevus selles, et neis ei esine voolavus piiri.
  

Terased
Teraseks nim raua ja süsiniku sulamit milles on süsiniku 2,14%, mangaani 1%, räni 0,4%. (Raua sulamistemperatuur on 15350C ja tihedus 7860 kg/m3, süsiniku sulamistemperatuur on 34000C)
Keemilise koostise järgi võib teraseid liigitada süsinikterasteks ja legeerterasteks.
Kasutusotstarbe järgi võib teraseid liigitada tööriista ja konstruktsiooniterasteks. Teraseid iseloomustatakse
mehaanikas oluliste näitajatega ja need oleksid: karastuvus, töödeldavus, keevitatavus, tugevus, kõvadus, sitkus, elastsus , plastilisus jne.

Malmid
Malm on raua ja süsiniku(2,14…6,7%) sulam . Süsinik on malmis keemilise ühendina moodustades rauaga tsementiite või vabas olekus grafiidina.
Sõltuvalt süsiniku olekust jaotatakse malmid järgmiselt:
Valgemalm – selles malmis on kogu süsinik rauaga seotud tsementiidi kujul. Valgemalm on väga habras ja kõva ega ole lõiketöödeldav. Sellest malmist toodetakse tempermalmi. Diiselmootorite hülssside sisepind muudetakse valgemalmiks, et suurendada nende kulumiskindlust.
Hallmalm – selles malmis esineb süsinik grafiidina lehe või lille kujuliselt. Hallmalmi markeeritakse Cy4,Cy20,Cy45 kus arv malmi margis iseloomustab tõmbetugevust. Hallist malmist
valmistatakse detaile valamise teel. Hallmalmi ei saa sepistada. Keevitada saab aga halvasti.
Lõiketöötlemisel tekib palju metallitolmu.
Kõrgtugev malm – Kui hallmalmile lisada alumiiniumi või magneesiumi, siis tekivad kristalliseerumise tsentrid ning grafiit omab keeruka kuju. Niisugusel malmil on suur tugevus.
Kõrgtugevast malmist võib valada väntvõlle, nukkvõlle, hammasrattaid jne.
Temperamalm – kui valgest malmist valandeid kuumutada, siis valges malmis olev süsinik muutub perajaks grafiidiks. Kui kuumutamine toimub liiva sees, siis tempermalmi murdepind on valge. Kui
aga pannakse musta rauaoksiidipurusse, siis saadakse must murdepind. Tempermalmist valmistatakse sanitaartehnikas kasutatavaid ühendusdetaile ja masinate keresid.
Lõõmutamine. Lõõmutamiseks nim niisugust termilist töötlust kus materjali kuumutatakse
vastavalt süsiniku sisaldusest teatud temperatuurini. Hoitakse sellel temperatuuril kuni materjal on kogu ristlõike ulatuses kuumenenud ja jahutatakse seejärel koos ahjuga maha. Madalalt legeeritud terastel jahtumiskiirus 30…50ŗC/h. See aitab parandada materjali lõike töödeldavust, ühtlustada struktuuri, vähendada sisepingeid ja valmistada materjal ette järgmisteks termilisteks töötlusteks.
Normaliseerimine . Normaliseerimisel kuumutatakse materjal sõltuvalt süsiniku sisaldusest.
Jahutamine toimub kiiremini – seisvas õhus. Normaliseerimisel jääb materjal kõvemaks kui
lõõmutamisel. Teised omadused on analoogsed lõõmutatud detailidele.
Karastamine . Karastamiseks nim niisugust termilise töötluse operatsiooni, kus materjali
kuumutatakse vastavalt süsiniku sisaldusest kuni austeniitse struktuuri tekkimiseni. Materjali
hoitakse kõrgel temperatuuril ja jahutatakse kiiresti kuni 240ŗC Sellisel temperatuuril tekib austeniit - martensiitne struktuur. Martensiitse struktuuri saamine on karastamise põhieesmärk. Eriti kiire peab jahutus olema 600ŗC- 500ŗC kraadi vahel. Terased karastuvad, kui süsinikku on üle 0,32%. Jahutuskeskkonnana kasutatakse vette, mille jahutus võime on kõige intensiivsem 18ŗC ja 20ŗC vahel. Kiirema jahutuskeskkonna annavad 10% soolalahused, aeglasema aga õli, õhk ja sulametallid. Karastamine ühes jahutuskeskkonnas - niimoodi karastatakse lihtsa ristlõikepinnaga süsinikterastest valmistatud detaile.
Karastamine kahes jahutuskeskkonnas . Karastus temperatuurini kuumutatud detail jahutatakse kiiresti kuni 400ŗC-ni ja asetatakse seejärel aeglasemasse jahutuskeskkonda. Niimoodi karastatakse keeruka ristlõikepinnaga süsinik- ja legeeritud terastest valmistatud detaile.
Karastamine kõrgsagedusvooluga. Karastamiseks kasutatakse tavaliselt kõrgsagedusvoolu mille sagedus on vahemikus 8000…16000 Hz. Kõrgsagedusvoolul on omadus kulgeda pindamööda. Seega kuumeneb ainult pinnakihti. Kui seda kiirelt jahutada, siis saadakse nn pindkarastus. Niimoodi karastatud pind on väga kulumiskindel ja detail töötab hästi painel ja väändel.

Plastid
Plastideks nimetatakse looduslikke ja sünteetilisi mittemetalseid kõrgmolekulaarseid ühendeid. Neid suure molekulmassiga keemilisi ühendeid nimetatakse polümeerideks (vaikained).
Polümeeride molekulid koosnevad suurest arvust ühte või mitut tüüpi korduvatest lülidest. Plastidel on väike tihedus suur korrosioonikindlus, enamikel plastidel on ka suur hõõrdetegur. Plastid on head dielektrikud, isolaatorid ja heli summutavad omadustega. Plastikud on ka dekoratiivsed materjalid. Plastidel on väike kuumuspüsivus, soojusjuhtivus ja hügroskoopsus. Plastid vananevad ja vananedes kaotavad oma omadused.
Plastid jaotatakse kas termoreaktiivseteks (reaktoplastid) ja termoplastseiks. Termoplastidel ei muutu korduval kuumutamisel kuju ega koostis. See on tingitud sellest, et nendes plastides on molekulivahelised jõud suured.
Reaktoplastidel aga muutub temperatuuri mõjul kuju ja koostis ning kaob plastsus . See on tingitud sellest, et molekulidevahelised sidemed on nõrgad. Selleks , et saada teatavate omadustega plaste lisatakse neile lisaaineid so täiteaineid, kõvendeid, plastifikaatoreid , värvaineid, stabilisaatoreid ja katalüsaatoreid. Täiteained suurendavad plastide tugevust ja muudavad nad odavamaks.
Täiteainetena kasutatakse kas orgaanilisi või anorgaanilisi aineid. Orgaanilistest ainetest on levinud puidujahu, tselluloos, puuvilla jäätmed, puuvillriie, paber jne. Anorgaanilistest aga grafiit, talk, kvarts , klaaskiud, klaasriie , vilgupuru. Täiteainete maht plastides on umbes 70% ja enam. Plastifikaatorid muudavad materjali elastsemaks, parandavad töödeldavust, vähendavad haprust ja suurendavad valu omadusi. Plastifikaatoritena kasutatakse mitmesuguseid estreid (küllastamata süsivesikuid), kastoorõli ja veel dilbutüülftalaati. Plastidele lisatakse veel stabilisaatoreid, need väldivad plasti vananemist. Lisatakse veel katalüsaatoreid, mis kiirendavad plastide tootmisprotsessi (lubi ja magneesium ). Plaste üldiselt ei värvita (värvid nakkuvad plastidega halvasti) vaid neisse lisatakse värvaineid (roheaine – kroomoksiid, valge - tinaoksiid). Kõvendid kiirendavad vaigu kõvaks muutumist.

Magnetmaterjalid
Peaaegu kõik magnetmaterjalid sisaldavad rauda (Fe). Magnetmaterjale liigitatakse pehmeteks ja
kõvadeks. Pehmed magnetmaterjalid on suure magnetilise läbitavusega aga nendest ei saa
valmistada püsimagneteid. Pehmed magnetmaterjalid sisaldavad põhiliselt rauda, räni, mangaani.
Elektrotehniline teras sisaldab 4% räni, permalloi sisaldab 50% või isegi rohkem niklit . Pehmetest
magnetmaterjalidest valmistatakse trafode südamikke, elektrimootorite staatoreid- rootoreid,
alalisvoolumasinate ankruid jne. Kõvad magnetmaterjalid magneetuvad tugevasti ja säilitavad
püsimagneti omadused. Tugevad püsimagnetid valmistatakse sulamitest, mis peale raua sisaldavad
8…15% alumiiniumi, 15…30% niklit, 8…12% vaske, 1…24% koobaltit. Kasutatakse ka materjale
mis rauda ei sisalda näiteks koosnevad Mn, Cu ja Si või Cr ja Pt.

Vask ja vasesulamid
Vaske toodetakse vaskpüriidist. Toorvasest eraldatakse vask leek- või elektrolüütilise rafineerimise
teel. Elektrolüütilise rafineerimise teel saadav vask on puhas (99,99%). Puhast vaske tähistatakse
keemiliselt Cu . Vase sulamistemperatuur on 1083oC ja tihedus 8900 kg/m3. Masinaehituses
kasutatakse vase sulameid. Tähtsamad vase sulamid on pronks ja messing . Elektrotehnikas on
kasutuses puhas vask. Kui vasele lisada Al või Sb väheneb sulami juhtivus kolm korda.
Pronks on vase sulam tina, plii, alumiiniumi ja teiste elementidega. Pronksid jagunevad
tinapronksideks ja tinavabadeks pronksideks. Pronksid töötlemisviisi järgi jaotatakse survega
töödeldavateks ja valupronksideks. Valupronks sisaldab 77% vaske, 11% alumiiniumi, 6% rauda ja
6% niklit. Pronks on laialdaselt kasutatav laevaehituses, sest ta ei korrodeeru merevees .
Tinapronksid jagunevad kahte rühma: deformeeritavad (tina kuni 5%) ja valatavad (tina üle 5%).
Tinapronksist valmistatakse vee- ja gaasitorustike detaile ning laagriliudasid.
Alumiiniumpronks
sulam, milles kuni 10% (Al) alumiiniumi. Heade mehaaniliste omadustega deformeeritav ja valatav.
Peale valmistamist vajab vanandamist.
Ranipronks sisaldab kuni 5% (Si) räni. Väga elastne materjal ja sobib vedrude valmistamiseks.
Berulliumpronks sulam, mis sisaldab 2…3% (Be) berülliumi. Töötlemise käigus vajab karastamist
ja noolutamist. Sobiv kõvadus, tugevus ja elastsus membraanide ja vedrude valmistamiseks. Sama
elastne, kui teras aga korrosioonikindel.
Kroompronks sisaldab kuni 1% (Cr) kroomi . Hea elektrit juhtiv ja kuumakindel materjal.
Kroompronksist valmistatakse elektrimootorite kollektoreid, generaatorite kontaktrõngaid,
keevituselektroode jne, kus vaja kuumakindlust.
Kaadmiumpronks sisaldab 1% (Cd) kaadmiumi ja on pronksidest parim elektrijuht . Kasutatakse
juhtmete valmistamisel.
Messinguks e valgevaseks nim vase ja tsingi (kuni 45%) sulamit. Messing, mis sisaldab vähem kui
10% tsinki kannab nimetust tombak. Mida suurem on messingis tsingi sisaldus seda hapram ta on.
Messingid jaotatakse survega töödeldavaks ja valu messinguks. Valumessing sisaldab näiteks 66%
vaske, 23% tsinki, 6% alumiiniumi, 3% rauda. Alumiiniumi, mangaani, nikli , räni vähene ( kuni 1%)
lisamine parendab messingite omandusi. Vase- nikli sulamid jagunevad konstruktiivseks ja
elektri tehniliseks . Kuniaal sisaldab kuni 13% niklit ja kuni 3% alumiiniumit. Temast saab
valmistada suure tugevusega detaile ja elektri tehnilisi tooteid. Tugevuse suurendamiseks tuleb
kuniaali karastada ja vanandada, kusjuures tugevuse annab just vanandamine.
Uushobe . See sisaldab kuni 30% (Ni) niklit ja 35% (Zn) tsinki ja on heleda värvusega. Uushõbe ei
korrodeeru õhus. Sellest valmistatakse mehaanilise kella detaile, metallraha, söögiriistu.
Melhior .See on vase ja nikli (30%) sulam, mis sisaldab 1% (Mn) piires mangaani ja 0,8% rauda.
Sellel materjalil on suur korrosioonikindlus. Sellest valmistatakse soojusvahetus aparaatide detaile,
nõusid, münte, arstiriistu jne
Konstantaan. See materjal sisaldab kuni 40% niklit ja 2 % piires mangaani. Sellest valmistatakse
küttekehade traati.
Nikeliin. See materjal sisaldab kuni 35% niklit. Sobib takistite valmistamiseks.
Kopell. See sulam sisaldab 43% niklit ja umbes 0,5% mangaani. Sellest valmistatakse termopaare.
Manganiin. See on vase sulam, mis sisaldab 2… 3% niklit ja 11… 13% mangaani. See materjal on
suure elektrilise takistusega, mis vähe sõltub temperatuurist.. Sulamist valmistatakse
elektriseadmete kütteelemente ja elektriseadmete täpis detaile.

Plastid
Plastideks nimetatakse looduslikke ja sünteetilisi mittemetalseid kõrgmolekulaarseid ühendeid.
Neid suure molekulmassiga keemilisi ühendeid nimetatakse polümeerideks (vaikained).
Polümeeride molekulid koosnevad suurest arvust ühte või mitut tüüpi korduvatest lülidest. Plastidel
on väike tihedus suur korrosioonikindlus, enamikel plastidel on ka suur hõõrdetegur. Plastid on
head dielektrikud, isolaatorid ja heli summutavad omadustega. Plastikud on ka dekoratiivsed
materjalid. Plastidel on väike kuumuspüsivus, soojusjuhtivus ja hügroskoopsus. Plastid vananevad
ja vananedes kaotavad oma omadused. Plastid jaotatakse kas termoreaktiivseteks (reaktoplastid) ja
termoplastseiks. Termoplastidel ei muutu korduval kuumutamisel kuju ega koostis. See on tingitud
sellest, et nendes plastides on molekulivahelised jõud suured. Reaktoplastidel aga muutub
temperatuuri mõjul kuju ja koostis ning kaob plastsus. See on tingitud sellest, et
molekulidevahelised sidemed on nõrgad. Selleks , et saada teatavate omadustega plaste lisatakse
neile lisaaineid so täiteaineid, kõvendeid, plastifikaatoreid, värvaineid, stabilisaatoreid ja
katalüsaatoreid. Täiteained suurendavad plastide tugevust ja muudavad nad odavamaks.
Täiteainetena kasutatakse kas orgaanilisi või anorgaanilisi aineid. Orgaanilistest ainetest on levinud
puidujahu, tselluloos, puuvilla jäätmed, puuvillriie, paber jne. Anorgaanilistest aga grafiit, talk,
kvarts, klaaskiud, klaasriie, vilgupuru. Täiteainete maht plastides on umbes 70% ja enam.
Plastifikaatorid muudavad materjali elastsemaks, parandavad töödeldavust, vähendavad haprust ja
suurendavad valu omadusi. Plastifikaatoritena kasutatakse mitmesuguseid estreid (küllastamata
süsivesikuid), kastoorõli ja veel dilbutüülftalaati. Plastidele lisatakse veel stabilisaatoreid, need
väldivad plasti vananemist. Lisatakse veel katalüsaatoreid, mis kiirendavad plastide
tootmisprotsessi (lubi ja magneesium). Plaste üldiselt ei värvita (värvid nakkuvad plastidega
halvasti) vaid neisse lisatakse värvaineid (roheaine – kroomoksiid, valge - tinaoksiid). Kõvendid
kiirendavad vaigu kõvaks muutumist.
Poluetuleen ( termoplast ) on polümeer, mis koosneb ainult vaigust ning on niiskuskinde ja
gaasitihe. See polümeer on poolläbipaistev värvuseta aine, mille sulamistemp. on saamisviisist
olenevalt 105…130ŗC. On heade dielektriliste omadustega ning happe ja leelisekindel. Laguneb
kloori ja fluori mõjul. Toodetakse nii kõrg - kui ka madalrõhu polüetüleeni. Nad erinevad üksteisest
tootmistehnoloogia, füüsikaliste ja keemiliste omaduste poolest. Madalrõhu polüetüleenil on
suurem mehaaniline tugevus ja jäikus kui kõrgsurvesurve polüetüleenil. Madalrõhu polüetüleenist
valmistatakse mitmesuguseid torusid ja voolikuid, kaablite isolatsiooni kuid ka raadiote detaile.
Valmistatakse ka mahuteid ja väikestele koormustele töötavaid hammasrattaid. Kõrgrõhu
polüetüleenist valmistatakse pakkematerjale. Füsioloogiliselt kahjutu .
Poluetuleenteraftalaat (polüester) on valge või helebeež läbipaistmatu heade füüsikaliste
omadustega plast , mille sulamistemp 265ŗC. Vastupidav benseenide ja hapete suhtes, kuid lahustub
fenoolides . Üle 100ŗC temperatuuril laguneb ammoniaagi ja leeliste lahustes. Sellest plastist
toodetakse mikroobide ja koide kindlat kilet , plastdetaile ja keemiatööstuse masinate osi.
Poluformaldehuud tugev suure kulumiskindlusega valge läbipaistmatu põlev plast.
Sulamistemperatuur 160…180ŗC toatemperatuuril vastupidav paljudele lahustitele kuid laguneb
orgaaniliste hapete toimel. Peale vanandamist omandused ei muutu peaaegu üldse. Sellest plastist
toodetakse masinaosi ja kiudaineid.
Poluvinuulkloriid (termoplast) on valge tahke aine. Kui sellest toodetakse torusid, siis nimetatakse
teda lihtsalt plastiks. Kui aga kõva lehena, siis nim vinüülplast. Polüvinüülkloriidil on head
dielektrilised ja plastilised omadused. Samas on PVC väike temperatuurikindlus laguneb üle 100ŗC
juures. Polüvinüülkloriid ei ole vastupidav nitrobenseenile, dikloroetaanile, tsükloheksanoonile.
Püsiv on vee, hapete, leeliste, soolade vesilahuste ja naftasüsivesinike suhtes. Plastifikaatorite abil
saab polüvinüülkloriidist valmistada mitmesuguste omadustega materjale. Vinüülplast, mis sisaldab
10% plastifikaatorit on kõva, heade füüsikalismehhaaniliste omadustega materjal. 40%
plastifikaatorit sisaldav materjal on elastne ja külmakindel. Polüvinüülkloriid ei põle.
Polüvinüülkloriidist valmistatakse happeaku anumaid ja separaatoreid. Dielektrolüüsi anumate
seinad kaetakse vinüülplastiga. Plasti kasutatakse veel kaablijuhtmete isoleermaterjalina ja
metalltorude kaitseks korrosiooni eest. Tehisnahka, põrandakatteid, painduvaid torusid, säärikuid
toodetakse plastisoolidest. Orgaanilistes lahustites lahustatud plastisoolidest toodetakse kilet ja
kiudaineid.
Kapron , nailon , perlon , dederon , aniid , niplon . Polüamiidi, millele on lisatud 3…5% grafiiti
kannab eelpoolseid nimetusi . Kapron on mitu korda kulumiskindlam kui teras ja mõned värviliste
metallide sulamid. Kapron on antifriktsioonne materjal. Kapronil on väike soojusjuhtivus. Detailide
valmistatakse survevalu teel. Kapron annab hästi lõiketöödeldav. Kapronist detaile saab liimida ja
keevitada. Kapron ei ole väävelhappekindel ja lahustub fenoolides ning trikloroetaanis.
Polüamiidkiudainest valmistatakse rehvikoorti, filtrimaterjali, kalavõrku, köit, tekstiile.
Aromaatsetel polüamiidkiudainete temperatuurikindlus on 350…600ŗC.
Poluester. See on sünteetiline kiudaine, millel suur temperatuurikindlus. Sellest valmistatakse riiet,
mis kulumis- ja valguskindel kuid vähevastupidav kuumale leelisele. Seda riiet nimetatakse
lavsaaniks, dakroniks, elaaniks, terüleeniks. Polüesterniidist valmistatakse trikotaažitooteid,
krimpleeni ja melaani. Tehnilise polüestri kiust valmistatakse nööri, veorihmu, konveierilinte, köisi,
filtreid jne.
Poluakrulaat. See sünteetiline polümeer on tahke läbipaistev termoplastne materjal, mis lahustub
orgaanilistes lahustites. Sellest toodetakse polümetüülmetakrülaati.
Pleksiklaas e polumetuulmetakrulaadist valmistatakse valguskindlat orgaanilist klaasi, kilet,
läätsesid. Sellel materjalil on väga hea läbipaistvus. Püsiv vees, leelistes, hapete vesilahustes,
bensiinis ning õlides. Kahjustub kontsentreeritud väävel-, lämmastik- ja kroomhappes. Lahustub
benseenis, dikloroetaanis, propanoonis. Lahuste abil saab tekitada materjalide pinnale läbipaistvat
lõhnatut värvkatet. Termoplastne polükrülaat
Uretaankautšuk e sünteetiline kautšuk. See on eetrite ja estrite reaktsioonisaadus. Tihedus 1210 …
1250 kg/m³ . Sünteetilisel kautšukil on suur kulumiskindlus, elastsus ja tõmbetugevus. Väike
kuumuskindlus kuni 130ŗC, külmakindlus - 35ŗC, veekindlus, happe- ja leelisekindlus. Sellest
kautšukist valmistatakse jalatseid, taldu, kaablikatet, tihendeid, kiirguskaitseriietust.
Fenoplastid . Need plastid koosnevad täiteainest ja sideainest, milleks fenoolformaldehüüdvaigud.
Täiteainena on kasutusel pulbrit või kiudmaterjali. Puitkihtplast koosneb vaigust ja puiduspoonist.
Puuvillriidest ja vaigust koosnevat lehtmaterjali nimetatakse tekstoliidiks ning paberikihtidest ja
vaigust koosnevat materjali nimetatakse getinaksiks. Veel valmistatakse klaasriidest ja vaigust
klaastekstoliiti. Osa vaikaineid kõvenevad kõvendi toimel osa õhu käes seistes. Suure
hõõrdeteguriga plaste saadakse aspesti ja vaigu segudest. Pidurilintidele lisatakse tugevduseks ka
messingtraati. Fenoplastid võivad olla veekindlad, kuumuskindlad, happekindlad, suure
löögisitkusega ning elektrit mittejuhtivad materjalid.

Klaas
Klaaside liigitus
· Pudeli ja aknaklaas – klaas mis sisaldab 70% räni , kuni 10 % - CaO; kuni 2% - MgO;
kuni 2 % alumiiniumoksiidi; kuni 15% - Na2O . Pudeliklaasil tumepruun värvus on tingitud
Fe(III) ühenditest ja rohekas värvus Fe(II)ühenditest. Kui lisada manaanioksiidi siis
saadakse klaasile teisi värve.
· Kuumuskindel klaas – klaasimassile lisatakse booraksit - Na2B4O7. Klaasil suureneb
soojusjuhtivus ja väheneb paisumistegur. Sellest klaasist saab valmistada suure paksusega
esemeid. Suure soojusjuhtivuse tõttu ühtlustub eseme temperatuur kiiresti ja klaasese ei
purune.
· Keemiliselt vastupidav klaas – keemiliselt vastupidavasse klaasi lisatakse booraksit,
alumiiniumoksiidi Al2O3, tsinkoksiidi ZnO. Selles klaasismassis ei tohi olla Na2O ja K2O.
· Optilised klaasid – klaasid milledel valguskiire murdumisnäitaja on suurem. Liigitatakse
kroonklaasid (murdumisnäitaja alla 1,6) ja flintklaasid (murdumisnäitaja üle 1,6).
Kroonklaasile lisatakse BaO ja flintklaasile PbO ( kuni 80%).
· Kristallklaas – kristallklaasil on suurem murdumisnäitaja. Klaasis sees on palju väikesi
prismasid, mis panevad klaasi särama. Klaasimassile lisatakse kuni 30% PbO või BaO.
· Karastatud klaas – tavalise klaasi purunemisel tekkivad teravad ja pikad killud . Karastatud
klaasi purunemisel tekikivad väikesed peaaegu ruudukujulised nuri servaga tükid.
Karastadud klaasil on suurem vastupidavus löökidele ja paindele. Karastatud klaasi saadakse
karastamise teel st klaasi kuumutatakse ja jahutatakse kiiresti õhuvoolus või õlis.
Kuumutamisel kaovad sisepinged.
· Tripleksklaas – on kolmekihiline klaas, kus kahe karastatud klaasikihi vahele paigutatakse
kõrgelastne plastmassikiht, mis nakkub klaasikihtide külge. Selle klaasi purunemisel ei
lenda killud laiali vaid jäävad plastikihi külge. Väga tugev ja kuumuskindel klaas saadakse
siis kui klaasi pinda töödelda vesinikfluoriidhappega.
· Sitall (silikaat + kristall ) – klaas, mis talub kõrgeid temperatuure kuni 1000oC. Klaasi sisse
viiakse peeneks jahvatatud ained. Kristallid moodustataks Cu, Ag, Au või mõnede soolade ja
oksiidide abil. Kristallid tekkivad klaasi siise pikaajalise ja keeruka termilise töötluse
käigus. Kui kristallilisus on saavutatud jahutatakse klaas. Protsess võib kesta 10 tunde. Kui
kristalle on üle 40% kogumassist on klaas läbipaistmatu. Kui sitlallis tekkivad mikropraod
siis need ei lähe kuumutamisel-jahutamisel edasi.
· Kvartklaas – see klaas neelab UV kiirguse pea täielikult. Selle klaasi tootmiseks sobib
kvarts SiO2. Kvartsiliivast valmistatud klaas ei ole läbipaistev. Kui klaasis on on alla 95%
kvartsi , siis on klaas läbipaistev. Mäekristallist valmistatud klaas on aga hästi läbipasistev.
Kvartklaas on temperatuurikindel (1400oC). Kvartklaasi on raske töödelda. Kui seda klaasi
puudutada sõrmega jääb klaasile sõrmejälg. 1000oC juures selline klaas praguneb ja
puruneb.

Värvid
Värvid on peeneks jahvatatud pigmendist ja sideainest koosnevad kattematerjalid, milledega
kaitstakse metalle korrosiooni eest. Värvid sisaldavad peale pigmendi ja sideaine veel täiteaineid,
lahusteid, plastifikaatoreid, sikatiive, tahkesteid jt lisandeid.
Pigmendid on peeneksjahvatatud värvilised pulbrid , mis segunevad hästi värvi koostisse kuuluvate
vedelikega ja annavad värvile tooni, kuid ei lahustu neis. Tuntumad pigmendid on ooker,
rauamennik , grafiit, tsinkoksiid , tsinkfosfaat, kaltsiumkromaat, baariumkromaat jne. Pigmentidena
kasutatakse ka metallide vase, tsingi, pronksi, alumiiniumi pulbreid.
Sideained ühendavad pigmendiosakesi ja täitematerjaliosakesi aluspinnaga tugevasti nakkuvaks
kelmeks. Sideaineteks kasutatakse värnitsaid, looduslikke ja tehisvaike, emulsioone, liime ja muid
kelmet moodustavaid aineid.
Täiteained parendavad värvi ilmastikukindlust, veepidavust, tugevust, voolavusomadusi ja
adhesioonivõimet. Täiteaineid kasutatakse ka pahtlite koostises. Täiteainetena kasutatakse
pulbrilisel kujul kriiti, talki, kaltsiiti, dolomiiti, vilku.
Lahustid , vedeldid ei kuulu värvi põhikooseisu. Lahusteid lisatakse värvidele enne värvi
asutamist. Lahustiga pannakse paika värvi õige viskoossus . Vedelditega vedeldatakse värvi pastad
ja pulbrid. Vedeldid sisaldavad kelmet moodustavaid aineid.
Plastifikaatorid suurendavad värvkatte elastsust. Taimseid õlisid sisaldavates värvides
plastifikaatoreid ei kasutata. Tuntumad plastifikaatorid on dibutüülftalaat, kamper ja riitsinusõli.
Looduslikke ja sünteetilisi vaike kasutatakse lakkide valmistamisel ja et värvitud pinnad ei
praguneks lisatakse lakkidele plastifikaatoreid.
Tahkestid on ained, mis parendavad mitmete vedelpolümeeride kõvenemist.
Antioksudante lisatakse värvidele selleks et vähendada õhuhapniku kahjulikku mõju värvkattele.
Hapnik muudab värvkatte hapraks ja põhjustab tuhmumist.
Pindaktiivsed ained suurendavad värvide koostisainete nakkumist aluspinnaga. Tuntumad
pindaktiivsed ained on silikoonõli, rasvhapped , rasvhapete soolad , trietüülamiin.
Värvide liigitus
Veevabad värvid – õlivärvid , lakkvärvid, pulbervärvid
Vesivärvid – liimvärvid, lubivärvid, silikaatvärvid
Emulsioonvärvid – polüvinüülatsetaatvärvid, akrüülvärvid, glüftaalvärvid, stüroolbutadieenvärvid
Õlivärvid
Need värvid on pigmentide ja täiteainete suspensioonid. Sideainena kasutatakse
värnitsaid(taimeõlid), segavärnitsaid ja tehisvärnitsaid. Tehisvärnitsatest on enamkasutatavad
pentaftaal - ja glüftaalvärnitsad. Värvikelme kvaliteedi parandamise eesmärgil lisatakse õlivärvidele
vaikaineid. Õlivärvid on hea nakkuvusega ilmastikukindlad ega nõua alusvärve. Kuivavad 48 tundi
toatemperatuuril. Õlivärvid ei läigi ega ole vigastustekindlad.
Lakkvärvid e emailvärvid
Need värvid on pigmente sisaldavad lakid. Kuivades moodustavad lakkvärvid kõva läikiva kelme.
Kasutatakse õlilakkvärve, alküüdlakkvärve, epoksüüdlakkvärve, nitrolakkvärve jne. Osa emaile
kuivatatakse 80…100˚C( melamiinlakkvärv) juures 2…4 tundi osa kuivavad toatemperatuuril
1…2 tundi (nitrotsellulooslakkvärv).
Pulbervärvidena kasutatakse termoreaktiivseid vaike ja termoplastseid polümeere. Pulbervärvid
nakkuvad hästi metallidega ja moodustavad ilmastikukindla, läikiva katte. Epoksüvaikkatted on
kasutuses tööstuses vee ja toiduainetega (happeliste)kokkupuutuvate pindade kaitseks.
Emulsioonvärvide sideaineks on polümeeri ja vee emulsioon . Kuivades vesi aurustub ja polümeer
moodustab hästi nakkuva kelme. Tuntumad värvid on polüvinüülatsetaat- , akrüül- ,
glüftaalemulsioonvärvid. Emulsioonvärvid ei sisalda tuleohtlikke orgaanilisi lahusteid.
Kruntvärve kasutatakse värvitavate pindade ettevalmistamisel värvimiseks. Kruntvärv nakkub
hästi pinnaga ja seob värvikihi paremini alusmaterjali külge. Nakke suurendamiseks lisatakse
kruntvärvidele taimseid õlisid. Kruntvärv peab sisaldama samu side- ja täiteaineid mis värvid..
Pahtlid on pigmentide, täiteainete ja sideainete pastataolised segud . Pahtliga tasandatakse pind
enne värvimist. Pahtlitele võib lisada lakki või värvi ja peeneksjahvatatud talki.
Värvimisviisid
Värvimisviisi valik sõltub värvist, eseme kujust , nõutavast kvaliteedist ja olemasolevatest
seadmetest. Värvimisviisist sõltub otseselt värvikulu ja tööjõudlus. Masinate ja seadmete värvimisel
kasutatakse järgmisi värvimisviise: pintsliga värvimine, õhuvoolus pihustamine, survepihustamine ,
elektriväljas pihustamine, elektriväljas sissekastmine, ülevalamine. Enne värvimist tuleb värvitav
pind ja värv tööks ette valmistada. Kõik värvid enne kasutamist tuleb hoolikalt segada. Segamise
käigus lisatakse lahustid ja vedeldid, et saavutada värvile vajalik viskoossus. Värvi viskoossus
määratakse värvi viskosimeetriga.
Ohuvoolus pihustamise seade koosneb värvipihustist, kompressorist, ressiiverist ja õhupuhastist.
Õhuvoolus pihustamise värvipihusteid on kahte tüüpi: madalrõhu (0,25…0,3 MPa) ja
keskrõhu (0,3…0,6 MPa). Selle värvimisviisi puudusteks on suur värvikadu, lahustite vajadus,
tuleohtlikus (lahustitest), ventilatsiooni vajadus, vesikardinate vajadus ja töötajal respiraatori
kasutamine.
Survepihustamine on üks paremaid värvimisviise, sest selle viisiga on võimalik peale kanda kõiki
värve. Värvimisseade koosneb kõrgrõhukompressorist rõhupaagist, kõrgrõhupihustist,
kõrgrõhuvoolikutest ja värvipaagist. Survepihustamisel on värvikadu väiksem kui õhuvoolus
pihustamisel. Värv võib olla suurema viskoossusega. Osa lahustist lendub pihustamise käigus ja
värv kuivab kiiremini. Kui siia lisada elektriväli väheneb värvi kadu veelgi. Elektriväljas värvimisel
on ese miinusega ja pihusti plussiga ühenduses. Pinge on 10000…15000 V. Elektrivälja mõjul
liiguvad värviosakesed värvitavale pinnale ühtlase kihina. Pihusti töörõhk on 12…20 MPa.
Pihustuse parandamiseks lisatakse värvile glükoolestreid või alkohole. Halvasti pihustuvad
elektriväljas tärpentin, lakibensiin, tolueen , solvent. Survepihustamist kasutatakse nii
masinvärvimisel kui käsitsivärvimisel.
Sissekastmise ja ülevalamisega värvimine on põhiliselt kasutamisel auto- ja muude masinate
koostamise tehastes. Selle värvimisviisi juures on vaja suuri vanne. Värvitav seade või masin
kastetakse värvi sisse. Hoitakse selles ja tõstetakse siis nõrguma. Peale nõrutamist toimub
kuivatamine . Liigne värv valgub pinnalt maha. Selle värvimisviisi juures ei saa kasutada kiiresti
kuivavaid värve. Vajaduse kasutatakse selle värvimisviisi juures ka elektrivälja. Detail on miinus ja
vann on pluss. Elektriväljas kinnitub värviosake paremini pinnale.
Kuivatamine. Eristatakse loomulikku ja kunstlikku kuivatamist. Loomulikul kuivatamisel peab
temperatuur olema vähemalt +15°C ja suhteline õhuniiskus kuni 65%. Ruum peab olema
tolmuvaba. Kunstlik kuivatamine jaguneb konvektsioon - ja kiirguskuivatamiseks.
Konvektsioonkuivatamisel on ruumi temperatuur 60…200°C. Ruumi temperatuur hoitakse vajalikul
tasemel ettekuumutatud õhu või põlemisgaasi juhtimisega kuivatusruumi. Kiirguskuivatamise
juures kasutatakse põhiliselt infrapunast kiirgust. Infrapunase kiirguse kasutamisel hakkab värv
kuivama materjali pinnalt. Kuivamisel ei tekki värvikelmesse poore. Infrapunase kiirguse
keskkonnas kuivavad hästi melamiin -, epoksüüd-, alküüd- ja karbamiidvärvid.