materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise)oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks
materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise)oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks
lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Joonisel 2-20 on esitatud kvartsi kristalli ja kvartsklaasi (paremal; amorfne) struktuur. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Difusiooni mehhanismid (4.1) Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks
ebasümmeetrilisem on kristall. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähi-korrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda.. Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaolise) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed. Keraamilised materjalid suurem osa kristalsed. Polümeerid suurem osa amorfsed. 2.Difusiooni mehhanismid. Aatomid on kristallis pidevas vibratsioonliikumises. Energia fluktuatsioonide tõttu võib mõni aatom omandada energia, mis ületab keskmise energia sedavõrd, et aatom saab võres liikuda. Seda energiabarjääri, mida aatom liikumiseks peab ületama nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks.
Joonisel 2-20 on esitatud kvartsi kristalli ja kvartsklaasi struktuur (amorfne). Amorfseid materjale saab valmistada kiirel jahutamisel (klaasi tootmine). Amorfsete materjalide hulgas eristatakse nn klaasitaolisi materjale. Neil on tahke (klaasitaoline) oleku ja vedela (voolava) oleku vahel nn viskoelastne olek. Siia kuuluvad paljud polümeerid. Metallid kristalsed; keraamilised materjalid suurem osa kristalsed; polümeerid suurem osa amorfsed. 2. Punktdefektid ja joon defektid kristallides. Jaotatakse omadefektideks ja lisanddefektideks. 3.2.1 Oma-punktdefektid 1) Vakantsid e tühjad võresõlmed (joon 3-1). Tekivad kristallide kasvamisel ja temperatuuridel, kus aatomid on küllalt liikuvad. Nad on nn tasakaalulised defektid, st temperatuuril T>0,6 Tsul on nende kontsentratsioon määratud temperatuuriga: (3.1) kus N - üldine osakeste kontsentratsioon (aatomit/cm3) EV vakantside tekkeenergia
Neil on omakorda suunad, mida nim libisemissuundadeks. Libisemispinnad ja-suunad on need, kus osakeste paiknemise tihedus on suurim, kus osakesed puutuvad üksteisega vahetult kokku. Sellisel juhul osakeste liikumine jõu toimel lükkab naaberosakeste võresõlmest välja. Metallide tugevadamise meetodid- metalli plastiline deformatsioon on seotud väga suure hulga dislokatsioonide samaaegse liikumisega. Seega mida kergemini dislokatsioonid metallis liiguvad, seda kergemini metall plastiliselt deformeerub. Kõik metallide tugevdamise meetodid põhinevad tegelikult dislokatsioonide liikumise takistamises. Kasutatakse järgmisi metallide tugevdamise meetodeid: 1)Terade mõõtmete vähendamini: kristalliitide vahelisel pinnal lõpeb dislokatsiooni liikumini, kuna katkeb osakeste vahetu kontakst ja/või muutub kritsalli orientastsioon ja seega libisemispind. Seetõttu on väikeste kritalliitidega metallid tunduvalt tugevamad. Üheks
Dielektrikute kõige iseloomulikumaks omaduseks on nende polariseerumine välises elektriväljas. Polarisatsioon on seotud laengute nihkumine, mille tulemusena tekib dielektrikus sisemine elektriväli. Polarisatsiooni võimet iseloomustab dielektriline läbitavus a : a = o , kus 0 vaakumi dielektriline läbitavus 8,84 10-12 F/m; materjali suhteline dielektriline läbitavus (vaakuumi suhtes). = a/ o = C/Co , kus C kondensaatori mahtuvus antud dielektrikuga; C0 kondensaatori mahtuvus vaakuumiga. Mida suurem on , seda suurem on polarisatsiooni võime ja seda suurem on kondensaatori mahtuvus, kui tema plaatide vahel on antud dielektrik. Dielektrikutes esinevad mitmed polarisatsiooni mehhanismid. Tähtsamad neist on: 1) Elektronpolarisatsioon. See seisneb aatomite ja ioonide elektronpilvede deformatsioonis elektrivälja poolt (joonis3.1). Esineb kõigis dielektrikutes. 2) Ioonpolarisatsioon
Materjalide keemia I eksamiküsimused 2015. Pilet 1 Materjali mõiste. Materjal on konkreetse omadustega aine või ainete kompleks, mida saab kasutada mingite ühiskonna vajaduste rahuldamiseks nüüd või tulevikus. Materjale saab liigitada mitut moodi, näiteks looduslik/sünteetiline, orgaaniline/anorgaaniline jne. Üldiselt liigitus: metallid, keraamika, polümeerid ja komposiidid, kõrgtehnoloogilised materjalid Materjalide keemia uurib mikrostruktuuri mõju makroskoopilistele omadustele. Tsemendi kõvastumine, selle võrdlus lubja kõvastumisega. Tsement on hüdrauliline sideaine, mis kõvastub ka vee all. Tähtsaim on portlandtsement, mis valmistatakse lubjakivi ja savi peenestatud segu kuumutamisel. Lubjakivi laguneb, eraldub CO2, ning CaO ja savi reageerivad paakumise käigus, reaktsiooni saadustena tekivad kaltsiumsilikaadid 3CaO*SiO2
üksteisest kas asetuse või vaheldumise järjestuse poolest.(nt ränikarbiid). Plastmass on materjal, mis koosneb polümeerist kui põhiainest ja mitmesugustest lisanditest (plastifikaatorid, stabilisaatorid, täiteained, pigmendid jne). Termoplastsed polümeerid muutuvad kuumutades kergesti voolavateks. Kõrgelastses olekus deformatsioon võib olla mitu sada %. Esineb mitte kõikidel polümeeridel. Ülalpool mingit kindlat temperatuuri muutub polümeer voolavaks. Kuid veelgi enam kuumutades hakkab polümeer lagunema. Reoloogia sõltub polümerisatsiooniastmest, polümeeride koostisest (kopolümeerid) ning plastifikaatorite hulgast. Vormida saab plastmasse, kui kuumutada üle. Plastmasse saab vormida erinevate tehnikatega, näiteks valamine surve all (polüamiidid), vormis polümeriseerimine (PMMA), kuum pressimine koos täiteainetega (resoolvaikud), ekstrusioon,
materjalide struktuuri ja omaduste vahel. materjalitehnoloogias lisanduvad ka inseneriteadused, uurib materjalide valmistamist, töötlemist ja kasutamist. 2. Kuidas materjaliteaduses ja -tehnoloogias materjale liigitatakse? Nimetage põhilised materjalide klassid. Materjale liigitatakse koostise, keemiliste ja füüsiliste omaduste põhjal. Nende alusel jagunevad materjalid nelja põhilisse klassi: metallid, keraamika, polümeerid, komposiitmaterjalid. Peale selle võib materjale liigitada veel tootmisprotsessi ja struktuuri järgi. 3. Mis on faas? Mis on binaarne faasidiagramm? Joonistage binaarne isomorfne faasidiagramm ja bihaar-eutektilist süsteemi kirjeldav faasidiagramm. faas on materjali osa, millel on ühtlased füüsikalised ja keemilised omadused. binaarses faasidiagrammis on kaks komponenti (2 ainet). binaarne isomorfne faasidiagramm - kahe
nõudmistele. Näiteks elektrotehnikas elektrimasinate, aparaatide ning muude seadmete tootmiseks kasutatavatel materjalidel peavad olema teatud elektrilised ja magnetilised omadused. Neid nimetatakse elektrimaterjalideks. Materjalide klassifikatsioon Elektrimaterjalid liigitatakse vastavalt nende elektrilistele ja magnetilistele omadustele: Juhid (juhtmed, poolid, kontaktide) kõik metallid, kasutatakse metalle, millel on: väike elektriline eritakistus, küllaldane mehaaniline vastupidavus, vajalikud füüsikalis-keemilised omadused (korrosioonikindlus, kuumuskindlus vm). Dielektrikud (isolatsioon, isolaatorid) Kasutatakse tahkeid, vedelaid ja gaasilisi. Dielektrikul peab olema: suur elektriline eritakistus, läbilöögi kindlus, vajalikud mehaanilised omadused, kindlad füüsikalis-keemilised omadused. Tahkeid dielektrikuid kasutatakse lisaks ka kinnitus- ja kaldeelementidena. Vedelaid ja gaasilisi
jahutamisel tekivad sisepinged. Selleks et sisepingeid vähendada ja ühtlustada teostatakse noolutamise protsess. Noolutamisel toimub kuumutamine umbes 700C piirideni ja aeglane jahutamine, mille tulemusena vähenevad metalli sisepinged. Materjali esialgseks omadusteühtlustamiseks kasutatakse lõõmutamise protsessi, mille tulemusena matejali siseehitus(ruumvõre) ühtlustatakse likvideeritakse sisepinged sealjuures vähenevad pinnakõvadus ja tõmbetugevus, metall muutub pehmeks ja hästi töödeltavaks. Lõõmutamisel toimub jahutamine aeglaselt koos ahjuga. Tsementiitimise protsessil rikastatakse terase pinda süsinikuga, millel järgneb pinna karastumine, protsessi rakendadakse pehmete teraste puhul pinnakõvaduse suurendamiseks st kulumise kindluse tagamiseks. Mustad metallid ehk raud süsinik sulamid Olenevalt süsinuku sisaldusest liigitatakse mustad metallid: 1) Elektrotehniline teras- süsinuku sisaldus kuni 0,008% C EEE1, EEE2
911 °C ruumkesendatud kuupvõrest tahkkesen- keskel; datuks ja temperatuuril 1392 °C tagasi ruumkesen- d) põhitahkkesendatud lisaks võreelemendi datuks. tippudes olevaile aatomeile paiknevad aatomid põhitahkude keskel. Eri kristallivõre tüüpides võib paikneda enam Metall mittemetall aatomeid kui neid mahub kristallivõre sõlmpunkti- desse. Enamikul kasutatavatel metallidel on kuubi- Metallid on ained, millel on tahkes olekus line või heksagonaalne kristallivõre: iseloomulik läige, hea elektri- ja soojusjuhtivus ning - ruumkesendatud kuupvõre: Cr, Fe, Mn, Mo,
valatavad ja vormitavad; Keemiliselt inertsed, keskkonnamõjudele vastupidavad; Lagunevad ja pehmenevad kõrgematel temperatuuridel; Madal elektrijuhtivus, Mittemagnetilised. 14. Nõuded karastusjookide taara materjalidele. 1) peab hoidma CO2, mis on rõhu all; 2) olema mitte-toksiline ja mitte reageerima joogiga, soovitavalt taaskasutatav; 3) suhteliselt tugev 4) odav; 5) optiliselt läbipaistev; 6) toodetav erinevates värvitoonides. Metall (Al), keraamika (klaas), polümeer (polüester). 15. Komposiitide mõiste, näited. Koosnevad 2 või enamast materjalist (metall, keraamika, polümeerid). Eesmärk omaduste kombineerimine et saada parim. Looduslikud- puit, luud; Sünteetilised- fiiberklaas (klaaskiud on ümbritsetud polümeerse materjaliga). Suhteliselt tugev ja jäik aga ka painduv, madal tihedus. CFRP- süsinikfiibritega tugevdatud (armeeritud) polümeer. Tugevam ja jäigem, kallim; kasutusel lennukitööstuses, spordivarustuses (jalgrattad, golfikepid,
Keemia põhimõisted (aine, materjal, valem, reaktsioonivõrrand). Ainete klassifikatsioon, Loengud: 12 loengut (iga nädal A V-103) tähistamine ja iseloomustamine (sertifitseerimine). Materjalide Praktikumid: 6 praktilist tööd (üle nädala) loodusteaduste maja 4. oamdused, klassifikatsioon; metallid, keraamika, polümeerid, korrus; komposiidid, kõrgtehnoloogilised ja nanomaterjalid. Harjutustunnid: 4 (üle 2 nädala). 2. Gaasid. Gaasiliste ainete põhiomadused, gaaside segud, veeaur, aururõhk. Gaaside põhiseadused. Reaalsed gaasid, atmosfäär. Mõnede
voldi ja meetri kohta), st. iga voldi ja meetri kohta nihkub vaakumis 8,85 · 10~12 kulonit, s.o. 55,3 · 106 = 55300000 elementaarlaengut. Järelikult need laengud on seal olemas (ilmselt virtuaalsetena). Enamasti iseloomustatakse isoleermaterjale suhtelise dielektrilise läbitavusega, mis näitab, mitu korda on antud materjali dielektriline läbitavus suurem vaakumi dielektrilisest läbitayusest. Kaks dielektrikuga eraldatud juhti moodustavad kondensaatori, mille mahtuvus on c S'£* = L T" m-m Laetud kondensaatoris on salvestunud elektrivälja -U C-U2 r [V-A-S-J] Polarisatsiooniprotsess võib toimuda suurema või väiksema kiirusega. Vaakumis toimub see elektromagnetvälja leviku kiirusega. Väga kure on elektronpolarisatsioon, mis seisneb aatomi elektronide nihkumises tuuma suhtes (toimub "10"1 sekundi jooksul). Tahketes ioonvõrega
5) optiliselt läbipaistev; Heterogeenne segu- segu, mille koostis igas ruumipunktis pole ühesugune, 6) toodetav erinevates värvitoonides. koosneb mitmest eristatavast faasist: emulsioonid, kivimid, pulbrid; näiteks Metall (Al), keraamika (klaas), polümeer (polüester). graniit Segud on paljud toiduained, ravimid, taimekaitsepreparaadid, ehitusmaterjalid. 16. Komposiitide mõiste, näited. n Koosnevad 2 või enamast materjalist (metall, keraamika, polümeerid). 9. Materjalide struktuur (mikro-, makro). n Eesmärk omaduste kombineerimine et saada parim.
Heterogeenne segu segu, mille koostis igas ruumipunktis pole ühesugune, 3) suhteliselt tugev koosneb mitmest eristatavast faasist: emulsioonid, kivimid, pulbrid; näiteks 4) odav; graniit 5) optiliselt läbipaistev; Segud on paljud toiduained, ravimid, taimekaitsepreparaadid, 6) toodetav erinevates värvitoonides. ehitusmaterjalid. Metall (Al), keraamika (klaas), polümeer (polüester). 9. Materjalide struktuur (mikro-, makro). 16. Komposiitide mõiste, näited. n Puhaste ainete materjalide omadused sõltuvad elementkoostisest ja mikro n Koosnevad 2 või enamast materjalist (metall, keraamika, polümeerid). ning makrostruktuurist. n Eesmärk omaduste kombineerimine et saada parim. n Mikrostruktuur on aatomite tasandil struktuur
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 agresiivses keskonnas, Elektrolüütiline korosioon, kus kaks kontaktis olevat
1) Mehaaniline – deformatsioon koormuste mõjul – jäikus, tugevus jm 2) Elektriline – elekrtijuhtivus, elektrivälja mõju 3) Termiline – soojusmahtuvus ja –juhtivus 4) Magnetiline – magnetvälja mõju 5) Optiline – elektromagnetväljakiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldusvõime 6) Keemiline – keemiline aktiivsus 11. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1) Metallid 2) Keraamika 3) Polümeerid 4) Komposiidid – 2 või enamat materjali koos 5) Kõrgtehnoloogilised materjalid – pooljuhid, biomaterjalid, targad, nanotehnoloogilised materjalid 12. Metalsete materjalide üldiseloomustus. * koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu) ja ka mittemetallist (C, N, O) * aatomite korrapärane paigutus * tihedad, tugevad, jäigad, purunemiskindlad * head elekri- ja soojusjuhid; * valgusele läbipaistmatud; * poleeritud pind on läikiv ; * magnetilised omadused (Fe, Ni) 13
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 on metall ja X on mittemetall) ja nende kristallvõred on sarnased sisendustardlahuste kristallvõredega (tavaliselt esinevad võretüübid K8, K12 või H12). Sisendusfaase süsinikuga nim. karbiidideks, lämmastikuga nitriidideks, booriga boriidideks jne. Tuntuimaks sisendusfaasiks rauasüsiniku- sulameis on Fe3C (raudkarbiid), kus raua ja süsiniku aatomite suhe (baasaatomite suhe) on 0,60. Kui rauale on omane kuupvõre (K8 või K12), süsinikule
orgaanilisteks ja mitteorgaanilisteks, esimeste hulka kuuluvad eelkõige looduslikud- ja tehispolümeerid ning peamistest mitteorgaanilisteks materjalideks on vilk, klaas ja keraamika. Polümeerid on kõrgmolekulaarsed orgaanilised materjalid, mis on moodustunud ühe või mitme monomeeri liitumisel kas polümerisatsiooni või polükondensatsiooni teel. Viimasel ajal kasutatakse enam aga võrkstruktuuriga polümeere, mille molekulide vahel on põiksidemed, mille tõttu on need polümeerid püsivamad ja paremate elektriliste omadustega. Polümeerid võivad olla termoplastsed või termoreaktiivsed. Termoplastsed polümeerid ained võivad kuuma käes pehmeneda ja voolavaks muutuda, ent uuesti tahkudes nende omadused ei muutu. Termoreaktiivsed polümeerid on tootmisprotsessis pehmed, ent pärast enam ei tahkene. Paber ja papp on tselluloosi, mida saadakse puidust, baasil valmistatud materjalid. Elektrotehnikas kasutatakse peamiselt kondensaatori- ja kaablipaberit. Kaablipaber on
materjalid, plastilised, kergesti valatavad ja vormitavad, keskkonnamõjudele vastupidavad, agunevad ja pehmenevad kõrgematel temperatuuridel, madal elektrijuhtivus, mittemagnetilised. 15. Nõuded karastusjookide taara materjalidele- peab hoidma CO2, mis on rõhu all; olema mitte-toksiline ja mitte reageerima joogiga; soovitavalt taaskasutatav;suhteliselt tugev; odav; optiliselt läbipaistev; toodetav erinevates värvitoonides. Metall (Al), keraamika (klaas), polümeer (polüester). 16. Komposiitid- koosnevad 2 või enamast materjalist (metall, keraamika, polümeerid). Näiteks- jalgrattad, golfikepid, tennisereketid, lumelauad. 17. Kõrgtehnoloogilised materjalid. Pooljuhid- metallid ja sulamid, keraamika ja polümeerid; elektroonika- ja arvutitööstus. Biomaterjalid- kasutatakse implantaatidena inimkehas, mittetoksilised, ei tekita reaktsioone.
..5% Ni) ja kõrgtugevates terastes (0,5...20% Ni) - roostevabades austeniitterastes ja kuumustugevates terastes (6...20 %Ni) - legeermalmides (1...6% või 14...36% Ni) ja legeervaluterastes (0,5...20% Ni) Ni suurepärast korrosioonikindlust saab parandada vase, kroomi või molübdeeniga legeerides. Inkonell, hastelloi ja nimonik on tuntud supersulamitena (super alloy), kuna nad on eelkõige ette nähtud tööks kõrgetel temperatuuridel. 5. Polümeerid, polümeeridest valmistatavad tooted. Liigitus päritolu ja peaahela kuju järgi. Polümeeride supermolekulaarne struktuur. Polümeerid (polymers) on keemilised ühendid, mille molekul koosneb kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest ehk elementaarlülidest. Polümeerid on kas looduslikud (nt. merevaik, tselluloos, tärklis) või sünteetilised (paljud plastmassid) materjalid, millel on erinevad omadused ja kasutusalad. NB
anorgaanilistest, mitte-metallilistest materjalidest. Keraamilised materjalid võivad olla kristallilise või osaliselt kristallilise struktuuriga ning on väga korrapärase aatomistrutuuriga. Erinevad keraamilised materjalid aitavad suuresti kaasa kõiksugu inseneriteaduste arengule, eriti keemia-, mehaanika-, elektri- ja materjaliteadustele. Keraamilised materjalid on väga kuumakindlad, see-tõttu on neil suur kasutus valdkond, kus metallid ja polümeerid on kasutud. Seda materjali kasutatakse hulgaliselt erinevates tööstustes nagu kaevandustes, kosmosetööstuses, meditsiinis, toidu- ja keemiatööstustes ja elektroonikatööstustes jne. Tehnokeraamika all mõeldakse rasksulavate ühendite baasil saadud tööriista- ja eriomadustega konstruksioonimaterjale. Sellega eristatakse tehnokeraamika ehituskeraamikast (tellised, põrandaplaadid, drenaazitorud jt) ja tarbekeraamikast (fajanss-, portselan- savinõud jt).
Valmistatakse kuumvaltsimise teel profiile, latte, sepiseid ja stantsiseid. Mg valusulamid Hea vedelvoolavusega, mis tagab valandite suure tiheduse ja hea korrosioonikindluse. Kuumustugevad (võivad töötada pikka aega 250 °C juures). Mehaanilised omadused sõltuvad struktuurist: mida peenem struktuur, seda paremad mehaanilised omadused. Tehnikas kasutatavad Mg-sulamid on hästi kuumvormitavad ja valatavad. Mg-sulamite liigitus: deformeeritavad ja valusulamid. 12. Polümeerid. Polümeeride liigitus päritolu ja peaahela kuju järgi. ained, mille molekulid koosnevad kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest – elementaarlülidest. Päritolu järgi: looduslikud (tselluloos, kautšuk), modifitseeritud looduslikud ja sünteetilised (naftast, maagaasist, kivisöest) Peaahela kuju järgi: lineaarse, hargnenud ja ristsillatud ahelaga Polümeeride struktuur Ahelpolümeerid ja võrestikpolümeerid Plastid
14. Naha kasutamine lennunduses. Tehniline nahk. Kasutatakse salongides kattematerjalina, tihendusmaterjalina. Tema paisuvus suurendab isolatsioonilisi omadusi. Teda immutatakse ja töödeldakse vastava omaduse saamiseks. Nahk ei ole plastiline ja seega ei tööta tihendina. Tihendite valmistamisel materjal immutatakse vees ja soojendatakse üles 100 kraadi juures. 15. Elektrokeemilise korrosiooni tekkepõhjused. Elektrokeemiline korrosioon tekib metallide faaside piiril metall elektrolüüt. Antud korrosiooni liik ei sõltu elektrolüüdi tüübist, olgu see siis või ülipuhas vesi või soolalahus. Suurt tähtsust ei oma ka elektrolüüdi kogus. Korrosiooni võib esile kutsuda niiskuse kiht paksusega mõni kümnendik mikromillimeetrit. Ainukeseks tingimuseks oleks võimalus eksisteerida koos anood reaktsioonil metalli ioonide tekkeks ja katoodreaktsioonil ühtede või teiste ioonide ja molekulide taastamiseks metalli pinnal. 16. Komposiidi survetugevus.
tekita reaktsioone. targad materjalid- suutelised tundma ära keskkonnamuutusi ja nendele reageerima ette teadaoleval viisil. Koosnevad sensorist (optilised fiibrid) ja reageerijast, mis muudab kas kuju, asendit, sagedust vm. sõltuvalt temperatuuri, elektrivälja- või magnetvälja tugevuse muutustest. 17. Nanomaterjalid. Võivad olla metallid, keraamika, polümeerid ja komposiidid. 3 *Ei eristata keemilise koostise järgi vaid suuruse. Struktuurikomponentide suurus on nanomeeter (st 10-9 m) kuni 100 nm (~500 aatomi diameetrit). Näiteks: süsinikunanotorud; nanokomposiidid tennisepallides, magnetilised nanosuuruses terad kõvaketastes jm.
Kesknoolutus (300...400C)vedrud, puidulõikeriistad. Kõrgnoolutus (450...650 oC) konstruktsioonidetailid, masinaosad(karastus + kõrgnoolutus =parendamine e. noolutus sorbiidile) 4. Plastid: struktuur (näited mõlema struktuuriga plasti kohta). Liigitus temperatuurile reageerimise ja kasutusotstarbe järgi. Plastide kasutamise eelised ja puudused. Polümeerid on keemilised ühendid, mille molekul koosneb kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest ehk elementaarlülidest. Polümeerid on kas looduslikud (nt. merevaik, tselluloos, tärklis) või sünteetilised (paljud plastmassid) materjalid, millel on erinevad omadused ja kasutusalad. Polümeerid: kõrgmolekulaarsed ühendid (molaarmass 2000- 2 000 000). Makromolekulid on üles ehitatud madalmolekulaarsetest ainetest- monomeeridest. Polümeeridest saab valmistada järgmisi polümeertooteid: Plastmassid (polümeerid, mida saab valada), kiud, elastomeerid (kummid), liimid (adhesiivid), pinnakattematerjalid, komposiitmaterjalid
......................................................... 54 6.8. Kokkuvõte ................................................................................................................ 55 7. MATERJALIDE ELEKTRILISED OMADUSED ....................................................................... 56 7.1. Elektrijuhtivus .......................................................................................................... 56 7.1.1. Elektroonne ja iooniline juhtivus ..................................................................... 56 7.2. Tahkete ainete tsooniteooria alused....................................................................... 56 7.3. Juhtivus tsooniteooria ja keemilise sideme teoorias .............................................. 57 7.3.1. Metallid............................................................................................................ 57 7.3.2. Isolaatorid ja pooljuhid ....
Mehaaniline- deformatsioon koormuste mõjul- jäikus, tugevus jm. Elektriline- elektrijuhtivus, elektrivälja mõju. Termiline- soojusmahtuvus ja –juhtivus Magnetiline- magnetvälja mõju Optiline- elektromagnetkiirguse või valguse mõju, murdumisnäitaja, peegeldumisvõime. Keemiline- keemiline koostis. 10. Tahkete materjalide klassifikatsioon keemilise koostise järgi. 1) metallid 2) keraamika 3) polümeerid 4) komposiidid- 2 või enamat materjali koos 5) kõrgtehnoloogilised materjalid- pooljuhid, biomaterjalid, targad materjalid, nanotehnoloogilised materjalid. 11. Metalsete materjalide üldiseloomustus. Koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu, Ti, Au, Ni) ja ka mittemetallist (C, N, O).Iseloomustab aatomite korrapärane paigutus. Omadused: suhteliselt tihedad, tugevad, jäigad, purunemiskindlad; head elektrijuhid
allajahutusaste väike ja kristalliseerumine leiab aset tasakaalutemperatuurile lähedasel temperatuuril. Jahtumiskõveral iseloomulik horisontaalne lõik (jahtumine seiskub ja jahtumiskiirus on null, vaatamata sooja äravoolule jahtumisel) on tingitud kristalliseerumissoojuse eraldumisest. Jahtumiskiiruse kasvades suureneb ka allajahutusaste ja 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
biomaterjalid- kasutatakse implantaatidena inimkehas, mittetoksilised, ei tekita reaktsioone. targad materjalid- suutelised tundma ära keskkonnamuutusi ja nendele reageerima ette teadaoleval viisil. Koosnevad sensorist (optilised fiibrid) ja reageerijast, mis muudab kas kuju, asendit, sagedust vm. sõltuvalt temperatuuri, elektrivälja- või magnetvälja tugevuse muutustest. 18. Nanomaterjalid Võivad olla metallid, keraamika, polümeerid ja komposiidid. *Ei eristata keemilise koostise järgi vaid suuruse. Struktuurikomponentide suurus on nanomeeter (st 10-9 m) kuni 100 nm (~500 aatomi diameetrit). Näiteks: süsinikunanotorud; nanokomposiidid tennisepallides, magnetilised nanosuuruses terad kõvaketastes jm. *Kõrge keemiline reaktsioonivõime- ohtlikkus on uurimata. 19. Kemikaal-definitsioon Kemikaal- aine mida valmistatakse või kasutatakse keemilistes protsessides; 20
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
