Plaanid puhkusele minna? Võta endale majutus AirBnb kaudu ja saad 37€ kontoraha Tee konto Sulge
Facebook Like

Materjaliteaduse üldaluste eksam (0)

1 Hindamata
Punktid
 
Säutsu twitteris
1.Polükristalsed, monokristalsed ja amorfsed materjalid.
1) Valdav osa tahkeid aineid on polükristalse ehitusega, nad koosnevad suurest hulgast väikestest
korrapäratult orienteeritud kristallidest. Tekib, kui kristallide kasv algab korraga paljudes kohtades. Üksikute terade pinnal muutub kristallvõre orientatsioon . Kui kristallisatsioon algab vormi pinnalt, on orientatsioon veidi erinev. 2) Monokristall on tahke keha, kus aatomite korrapärane paiknemine jätkub kogu keha ulatuses, st on üksainus suur kristall . Looduslikud monokristallidon tavaliselt korrapärase hulktahuka kujulised. Tehnilistel eesmärkidel kasvatatakse monokristalle kunstlikult. Monokristalli tõmbamise skeem sulandist on joonisel. Nii saadakse näiteks suuri pooljuht-materjalide monokristalle läbimõõduga kuni 40 cm ja pikkusega üle meetri. Anisotroopia on nähtus, kus monokristalli omadused eri suundades on erinevad. See on seotud osakeste erineva tihedusega erinevates suundades. Anisotroopia on seda suurem, mida 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. Aatomid, mis omavad seda lisaenergiat, on difusiooni mõttes aktiivsed. Nende kontsent- ratsioon sõltub temperatuurist Boltzmani võrrandi järgi: n = N xC x exp(− E*/kT) kus N– aatomite üldine kontsentratsioon; C – mingi konstant E* - aktiveerimise energia. Vastavalt võrranile 4.1 on n seda suurem, mida väiksem on E* ja mida suurem on T. E* on vajalik sidemete lõhkumiseks ja võre deformee-rimiseks liikumisel.Aatomi liikumiseks kristallvõres peab olema täidetud kaks tingimust: 1) kõrval peab olema tühi koht ,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 sulamistemperatuurVakantsmehhanism 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 difusioon.. Difusioon toimub kiiremini kui vakantsmehhanismi alusel, kuna võrevahelisi tühemikke on tundu- valt rohkem kui vakantse.
3.Statsionaarne difusioon
Üldiselt sõltub difusiooniprotsess ajast. Statsionaarne difusioon on ajas püsiv difusiooniprotsess.
Difusioonivoog J – ainehulk ,mis difundeerub ajaühikus läbi ühikulise pinna: J= m/Sx t või J=1dm/S dt (4.2) kus m- ainehulk; S – pindala; t – aeg. Kui J ei muutu ajas, ongi tegemist statsionaarse difusiooniga. Statsionaarset difusiooni korral toimub mingi gaasi difusioon läbi vaheseina pindalaga S, kusjuures gaasi rõhku mõlemal pool vaheseina hoitakse konstantsena. Kont-sentratsiooni sõltuvust koordinaadist x nimetatakse kontsentratsiooni profiiliks. Statsionaarse difusiooni korral on kontsentratsiooni profiil lineaarne ja gradient konstantne : dC/dx = ΔC/ Δx = C A − C B / x A − x B = const Statsionaarse difusiooni korral on difusioonivoog võrdeline kontsent-ratsiooni gradiendiga: J = −D dC/dx Fick’i I seadus kus J – difusioonivoog suunas x; D – võrdetegur e difusioonitegur.. Avaldame võrrandist 4.2 dm: dm = J·S·dt ja asendame J Fick’i I seadusest: dm = −D xS x dC/dx dt Kui D = const; S = const ja dC/dx = const, saame integree-rimisel: m = −D xS x dC / dx x t See võrrand annab aja t jooksul läbi pinna S difundeerunud ainehulga. Kui S = 1; dC/dx = -1; t = 1, siis m = D Seega difusioonitegur võrdub ainehulgaga, mis ajaühikus difundeerub läbi ühikulise pinna, kui kontsentratsiooni gradient on 1.D mõõtühik on m2/s.
4.Materjalide tugevus. Mehaaniline pinge ja deformatsioon . Elastne ja plastiline deformats. Tähtsamad mehaanilised omadused on tugevus, kõvadus, voolavus ja jäikus. Materjali tugevuse iseloomustamiseks uuritakse materjali deformatsiooni sõltuvana mehaanilisest pingest . Jõu rakendamiseks on seejuures 4 võimalust: tõmbe-, surve, nihke ja väändejõud( joonistel 5-1 ja 5-2). Metalli tõmbetugevuse määramiseks kinnitatakse katsekeha kahest otsast ja hakatakse tõmbama. Tavaliselt kasvab tõmbejõud ühtlase kiirusega. Katsekeha külge kinnitatakse tensomeeter, mis mõõdab keha lineaarmõõtmete muutumist. Saadakse katsekeha pikenemise Δl sõltuvus rakendatud jõust.Saadakse sõltuvus koordinaatides pinge – deformatsioon .Mehaaniline pinge avaldub: σ = F /A [Pa] ja Metalli survetugevuse määramisel loetakse jõud negatiivseks, kuna ka deformatsioon on negatiivne.Elastne ja plastiline deformatsioon Metallide deformatsiooni aste sõltub rakendatud pingest. Mitte väga suurte pingete korral on suurema osa metallide deformatsioon võrdeline pingega σ = Eδ kus E – elastsusmoodul .Sellist deformatsiooni, kus δ on võrdeline σ-ga,nimetatakse elast-seks deformatsiooniks . Elastne deformatsioon on pöör-duv.Elastsusmoodul on seotud osakeste va-heliste sidemete tugevusega materjalis . Mida tugevam on side,seda suurem on E . Keraamilistel ma-terjalidel on võrreldes metallidega suurem E, polümeeridel aga väiksem.Plastilisel deformats. Toi-mub aatomite libisemine üksteise suhtes ja seejärel uute sidemete tekkimine Pinge eemaldamisel sä- ilib ’jääk deformatsioon’.Materjale, millel on väike plastilise voolamise piirkond, nim. rabedateks.
5.Libisemispinnad. Metallide tugevdamise meetodid.
Teoreetiliselt peaks täiuslike kristalsete ainete mehaaniline tugevus olema tunduvalt suurem kui katseliselt saadud. Metallide plastiline deformatsioon toimub dislokatsioonide liikumise kaudu (5-9) Deformatsioon saab toimuda ka vintdislokatsiooni liikumisel Metalli tugevus seejuures ei vähene, kuna katkevate sidemete asemel tekivad uued. Sellist plastilist deformatsiooni nimetatakse libisemiseks. Pinda, mida mööda dislokatsioon liigub, nimetatakse libisemispinnaks Iga kristallstruktuuri korral on dislokatsioonidel eelistatud pinnad, mis ongi libisemispindadeks. Neil pindadel on omakorda eelistatud suunad, mida nimetatakse libisemissuundadeks. TTK võre korral on libisemispindadeks {111} pinnad ja neil omakorda libisemissuundadeks suunad (joon 5-13) Metallide tugevdamise meetodid Mida kergemini dislokatsioonid metallis liiguvad, seda kergemini metall plastiliselt deformeerub. Seetõttu kõik metallide tugevdamise meetodid põhinevad tegelikult dislokatsioonide liikumise takistamises. Kasutatakse järgmisi metallide tugevdamise meetodeid . 1) Terade mõõtmete vähendamine. Kristalliitide vahelisel pinnal lõpeb dislokatsiooni liikumine, - muutub kristalli orientatsioon ja seega libisemispind.Seetõttu on väikeste kristallii-tidega metallid tunduvalt tugevamad. Üheks lihtsaks võimaluseks terade mõõtmete vähendamiseks on karastamine . 2) Tahkete lahuste kasutamine.Selleks legeeritakse metalli lisanditega, mis lähevad põhiaine kristallvõresse. See takistab dislokatsioonide liikumist ja suurendab metalli tugevust 3)Külm-töötlemine. Plastilised materjalid tugevnevad külmtöötlemise käigus. Tugevneb, sest tekib palju dislokatsioone, nende vahekaugus on väike ja nad takistavad üksteise liikumist.
6.Faasidiagramm Fe – C
Süsteem raud – süsinik (Fe - C) Faasidiagramm süsteemile Fe – C puhtast rauast kuni süsiniku 6,7%-ni on esitatud joonisel 6-16. Terasetermilisel töötlemisel on faasiüleminekud seoses austeniidiga väga suure tähtsusega. Tsementiit tekib, kui süsinikku on rohkem, kui lahustub α või γ- rauas . Ta on äärmiselt kõva ja rabe . Diagrammil on eutektiline, eutektoidne ja peritektiline isoterm, kus toimuvad vastavad reaktsioonid: L(4,3%C) ↔ γ + Fe3C ; γ (0,76%C) ↔ α +
80% sisust ei kuvatud. Kogu dokumendi sisu näed kui laed faili alla
Vasakule Paremale
Materjaliteaduse üldaluste eksam #1 Materjaliteaduse üldaluste eksam #2 Materjaliteaduse üldaluste eksam #3 Materjaliteaduse üldaluste eksam #4 Materjaliteaduse üldaluste eksam #5 Materjaliteaduse üldaluste eksam #6 Materjaliteaduse üldaluste eksam #7 Materjaliteaduse üldaluste eksam #8 Materjaliteaduse üldaluste eksam #9 Materjaliteaduse üldaluste eksam #10 Materjaliteaduse üldaluste eksam #11
Punktid 50 punkti Autor soovib selle materjali allalaadimise eest saada 50 punkti.
Leheküljed ~ 11 lehte Lehekülgede arv dokumendis
Aeg2011-06-17 Kuupäev, millal dokument üles laeti
Allalaadimisi 93 laadimist Kokku alla laetud
Kommentaarid 0 arvamust Teiste kasutajate poolt lisatud kommentaarid
Autor m.e.r.i.l.y.n. Õppematerjali autor

Lisainfo

Mmaterjaliteaduse üldaluste eksamiküsimuste vastused koos joonistega. Antud konspekti järgi õppides,sain viie.

Küsimused:
Polükristalsed, monokristalsed ja amorfsed materjalid.
Difusiooni mehhanismid.
Statsionaarne difusioon.
Materjalide tugevus.
Mehaaniline pinge ja deformatsioon. Elastne ja plastiline deformatsioon.
Libisemispinnad. Metallide tugevdamise meetodid.
Faasidiagramm Fe – C.
Terase ja malmi liigid.
Vask ja alumiinium, nende sulamid.
Titaan ja tema sulamid. Väärismetallid. Nikkel ja tema sulamid.
Metallide ja sulamite töötlemine.
Anorgaanilised klaasid. Klaasdetailide valmistamine.
Traditsiooniline keraamika. Keraamiliste detailide valmistamine.
Polümeeride tüübid. Termoplastid, vedelkristalsed polümeerid, termoreaktiivsed polümeerid, elastomeerid.
Polümeeride mehaanilised ja termomehaanilised omadused.
Polümeeride vormimine ja kasutamine.
Osakestega tugevdatud komposiidid.
Komposiitide kiudude ja keskkonna materjalid.
Kiududega tugevdatud komposiitide valmistamine. Kihilised komposiidid.
Metallide elektrijuhtivus ja ülijuhtivus.
Dielektrikud ja isolatsioonimaterjalid.
Valguse koosmõju tahke kehaga. Metallide optilised omadused.
Materjali värvus. Polümeeride ja komposiitide optilised omadused.
Materjalide soojuslikud omadused: soojusmahtuvus, soojuspaisumine ja soojusjuhtivus.
Ferromagnetism ja ferrimagnetism.
Magnetmaterjalid.

materjaliteaduse üldalused , polükristalsed , monokristalsed , amorfsed materjalid , difusiooni mehhanismid , võrevaheline mehhanism , statsionaarne difusioon , materjalide tugevus , mehaaniline pinge , elastne deformatsioon , plastiline deformatsioon , libisemispinnad , metallide tugevdamine , faasidiagramm fe - c , teras , malm , vask , alumiinium , titaan , väärismetallid , nikkel , sulamid , anorgaanilised klaasid , klaasdetailid , traditsiooniline keraamika , keraamilised detailid , polümeeride tüübid , termoplastid , vedelkristalsed polümeerid , termoreaktiivsed polümeerid , elastomeerid , komposiidid , kiudude materjalid , keskkonna materjalid , kihilised komposiidid , metallide elektrijuhtivus , ülijuhtivus , dielektrikud , isolatsioonimaterjalid , valgus , optilised omadused , materjal , polümeerid , komposiidid , soojusmahtuvus , soojuspaisumine , soojusjuhtivus , ferromagnetism , ferrimagnetism , magnetmaterjalid

Mõisted


Meedia

Kommentaarid (0)

Kommentaarid sellele materjalile puuduvad. Ole esimene ja kommenteeri


Sarnased materjalid

24
docx
Materjaliteaduse üldalused eksamiküsimused
22
rtf
Materjaliteaduse üldalused 2012 kevad
13
docx
Materjateaduse üldalused
32
docx
Materjaliteaduse üldaluste eksamiküsimused vastustega 2013
37
docx
Materjaliteadus
32
docx
Materjaliteaduse üldalused Eksami kordamisküsimused
36
docx
Materjalide keemia
86
pdf
Materjalid





Faili allalaadimiseks, pead sisse logima
Kasutajanimi / Email
Parool

Unustasid parooli?

UUTELE LIITUJATELE KONTO MOBIILIGA AKTIVEERIMISEL +50 PUNKTI !
Pole kasutajat?

Tee tasuta konto

Sellel veebilehel kasutatakse küpsiseid. Kasutamist jätkates nõustute küpsiste ja veebilehe üldtingimustega Nõustun