NIOOBIUM 10.M Karin Toom Rakvere Reaalgümnaasium Nioobium (Nb) harduldane halli värvusega, suure tiheduse ja kõrge sulamistemperatuuriga metall. tihedus on 8,57 g/cm³ ja salamis temperatuur 2446 C. Asub perioodilisustabelis 41. kohal, VB rühmas. elektronvalem on +41|2)8)18)12)1) ja aatommass 92,9. Nioobiumi ajalugu Nioobiumi avastas 1801. aastal Charles Hatchett kolumbiidmaagis. Nioobiumi ja talle lähedast tantaali aeti korduvalt segi, kuni 1846. aastal element
Meissneri effekt Nähtuse avastas 1911. aastal Hollandi füüsik Heike Kamerlingh-Onnes, õieti tema doktorant Gilles Holst, kes leidis, et veeldatud heeliumisse (temperatuur 4 K ehk 269 °C) paigutatud elavhõbeda elektritakistus muutub hüppeliselt nulliks. Pahandanud doktorandiga täiesti ebausutavate tulemuste pärast, istus juhendaja ise aparaatide taha ning tema hämmastuseks leidsid õpilase mõõtmised korduvalt kinnitust. Leninumaid materjalid ülijuhtivuse saamiseks on NbTi (nioobium-titaan) ja NbSn3 (nioobium-tina) sulamid. Tänapäeval rakendatakse ülijuhtivust laialdaselt tuumamagnetresonantsspektromeetrites, tomograafides, jt., seadmetes.
vastupidiselt vedelast olekust tardolekusse ülemineku temperatuuri aga tardumis- või kristallisatsioonitemperatuuriks (Tk). Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi kergsulavaiks metal- lideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ei ületa plii oma, s.o. 327 °C (tina, plii, antimon, elav-hõbe jt.), rasksulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ületab raua oma, s.o. 1539 °C (volfram, tantaal, molübdeen, nioobium, kroom, vanaadium, titaan jt.) ja kesksulavateks metallideks ja sulamiteks (sulamistemperatuur üle plii, kuid alla raua sulamistemperatuuri). Plastid jäävad sulamistemperatuuri poolest alla metallidele, mistõttu enamike plastide lubatav töötemperatuur piirdub 100 °C. Keraamika seevastu on aga kõrge sulamistemperatuuriga, mistõttu neid kasutatakse sageli ka kuumuskindlate detailide valmistamiseks. Soojuspaisumine Soojendamisel keha mõõtmed muutuvad
TANTAAL Referaat Tallinn 2008 Tantaal(sümbol Ta) on keemiline element järjekorranumbriga 73,metall. Tantaal esineb looduses 2 isotoobina.Isotoop massiarvuga 181 on stabiilne.Isotoob massiarvuga 180 on radioaktiivne,poolestusajaga 1200 miljardit aastat. Tantaali tihedus normaaltingimustel on 16,65 g/cm³ ja tema sulamis temperatuur on 3017 Celsiuse kraadi. Levik Tantaal on haruldane ja hajutatud element;maakoores u 10 korda vähemlevinud kui Nb(nioobium). Tantaalil ja nioobiumil on ühised mineraalid,kuid lisaks saadakse Tantaali (erinevalt Nb-st) suurel määral tinatootmise kõrvalsaadusena.Esineb ka pürokloori tüüpi mineraal mikroliit,mis on erandlikult tantaalirikas.Looduslik Tantaal on kahe isotoobi segu:stabiilne ja radioaktiivne. Saamine Enamik toodetavast tantaalist eraldatakse tinatööstuse räbust ning pürokloori-ja kolumbiidi- tantaliidi kontsentraatidest.Rikastatud kontsentraatide fluorimisel tekkiv
vabade elektronide vastastikmõjust. 6. Mis on ülijuht? Ained mille eritakistus absoluutse nulli lähedastel temperatuuridel muutub peaaegu nulliks. 7. Miks tekib madalatel temperatuuridel ülijuhtuv olek? Kuna ülijuhil puudub madalatel temeratuuridel takistus, siis ülijuht voolu toimel ei soojene, siis ei muundu elektrienergia juhi siseenergiaks ega teki elektrikadusid. 9. Näited ülijuhtuvate materjalide kohta. Ba-Baarium,Hg-Elavhõbe, Nb-Nioobium, Sn-Tina. 10.Kus kasutataxe ülijuhte? elektriliinidel, elektromagnetid, meditsiini tööstuses, magnethõljukrongid
Vesinik ~41 Nioobium Nb I Tallium TI 2 Heelium He 42 Molflbdeen Mo 82Plii Pb 3 Liltium Li 43 Tehneetsium Tc 83 Vismut Bi 4 BerUffiuni Be 44 Ruteenium Ru 84 Poloonium Po 5 Boor B 45 Roodium Rh 85 Astaat At 6 Süsinik C 46 Pallaadium Pd SójRadoon - Rn 7 Lämmastik N 47 Höbe Ag 87 Frantsium Fr 8 Hapnik 48 Kaadmium Cd 88 Raadium Ra 9 Fluor 49 Indium In 89 Aktiinium Ac l0Neoon 50 Tina Sn 90 Toorium Tb 51 Antimon Sb 1 1 Naatrium Na [?L Protaktiinium Pa 12 Magneesium Mg 52 Telluur Te ~ Uraan U 53 Jood I 13 Alumiiniu...
Peale süsiniku on terastes alati teisi lisandeid, mis on jäänud sulameisse nende saamise käigus. Need on tavalisandid, juhulisandid ja spetsiaalselt lisatud legeerivad elemendid. Tavalisandid on Räni(Si), Mangaan(Mn), Väävel(S), Süsinik(C) ja Fosfor(P). Juhulisandid on Lämmastik(N), Hapnik(O) ja Vesinik(H). Legeerivad elemendid on Kroom(Cr), Molübdeen(Mo), Koobalt(Co), Räni(Si), Nikkel(Ni), Nioobium(Nb), Tantaal(Ta), Titaan(Ti), Vanaadium(V), Vask(Cu) ja Volfram(W). Vanaadium Vanaadium on hõbehall, väga kõva, tugev ja plastne metall, mille: tihedus on 6120kg/m³ sulamistemperatuur on 1887 ºC keemistemperatuur on 3309 ºC Vanaadium suurendab terase kõvadust, tugevust ning kuumus- ja kulumiskindlust. Vanaadiumi- sulamist valmistatakse reaktiivmootorite düüse ja põlemiskambreid, lõiketerasid ning tööriistu. Eriti
kerkis uraanimaagi töötlemise piisavalt nõudlust, Silmeti lihvimisel. Silmet Grupi aktsionärid. kombinaat. Saladuskate sellelt haruldaste metallide tsehh Tänavu loodavad omanikud tehaselt hakkas hajuma alles töötab juba täisvõimsusel. Ent maailmaturul on teenida läinud aastal loodud mõned aastad tagasi, ehkki Nioobium on väga vastupidav muldmetallide järele nõudmine Silmet Grupist kuni 25 miljonit 6. VÄIKESE ESR Y TANTAAL-KONDENSAATORID uraanitootmine lõpetati juba metall, mis sulab alles 2500 haruldastest metallidest hoopis krooni kasumit. kaheksakümnendatel. kraadi juures ning on väiksem. Hiina on täitnud siin
kasutatavad sulamid üldse, kuid vastavalt otstarbele on terase koostis erinev. Kristallstruktuuri järgi võib süsiniku ja raua sulam olla: tsementiit, austeniit, martensiit või perliit. Ühes tükis terases on tavaliselt esindatud kõik kolm. Süsinikusisaldus teeb raua kõvemaks ja suurendab tunduvalt tõmbetugevust, kuid teras on rauast rabedam. Terasesse lisatakse ka teisi keemilisi elemente nagu : · Kroom · Lämmastik · Mangaan · Molübdeen · Nikkel · Nioobium · Tantaal · Titaan · Vanaadium · Vask · Volfram Terase ajalugu Esimesed terased loodi nähtavasti kogemata, kui raudmõõkade toorikuid kuumutati söeääsis. Oletatavasti leiutasid terase halübid, Musta mere kagurannikul elanud rahvas Väike-Aasias. On oletatud, et selle rahva nimest tuleb terase kreekakeelne nimi chalyps. Terast saadi rauda sütel kuumutades, jahutades ja lõõmutades. Teras on rauast paremini sepistatav, kokkukeedetav ja karastatav
Sisukord: 1 Kaarkeevitus · 1.1 Keevituselektroodid 2 Terase keevitamine · 2.1 Legeerelemendid ja lisandid keevitatavas terases o 2.1.1 Kroom ja selle mõjud keevitatavas metallis o 2.1.2 Nikkel ja selle mõjud keevitatavas metallis o 2.1.3 Molübdeen ja selle mõjud keevitatavas terases o 2.1.4 Vanaadium ja selle mõjud keevitatavas terases o 2.1.5 Volfram ja selle mõjud keevitatavas terases o 2.1.6 Titaan ja Nioobium ning selle mõjud keevitatavas terases o 2.1.7 Süsinik selle mõjud keevitatavas terases o 2.1.8 Mangaan ja selle mõjud keevitatavas terases o 2.1.9 Räni ja selle mõjud keevitatavas terases · 2.2 Süsinikuvaeste teraste keevitamine · 2.3 Süsinikteraste keevitamine · 2.4 Legeerteraste keevitamine 3 Alumiiniumi ja selle sulamite keevitamine · 3.1 Ettevalmistused alumiiniumi keevitamiseks · 3.2 Alumiiniumi keevitamine argoonis
Teadlaste kõrval on piisavalt olulisteks ning elemente väärivateks peetud ka mütoloogilisi tegelasi. Vanaadium on nimetuse saanud skandinaavlaste armastusjumalanna Vanadiselt, toorium aga nende piksejumalalt Thorilt. Kreeka titaanidele (Gaia lastele) on kollektiivselt pühendatud titaan. Huvitava kõrvalepõikena maksab mainida ka suisa perekondlikku sugulust keemiliste elementide vahel: tantaal on nimetatud kreeklaste mütoloogilise kuninga Tantalose järgi, nioobium aga tema tütre Niobe järgi. Viimaks maksab eriliselt välja tuua ka mõningaid neid keemilisi elemente, mis on nime saanud iseloomuliku omaduse järgi. Kloor, mis esineb lihtainena rohekaskollase gaasina, tuleneb kreekakeelsest sõnast chloros, mis tähendabki „rohekat”, „rohekaskollast” või „kollakasrohelist”. Ka broom ja osmium on saanud nimetuse kreekakeelsete omadussõnade kasutamisel: esimene tähendab „haisu”, teine „lõhna”. Hõbe kannab ladina keeles nimetust
METALLID Metallid on : Berüllium, Magneesium, Alumiinium, Skandium, Titaan, Vanaadium, Kroom, Mangaan, Raud, Koobalt, Nikkel, Vask, Tsink, Gallium, Ütrium, Tsirkoonium, Nioobium, Molübdeen, Tehneetsium, Ruteenium, Roodium, Pallaadium, Hõbe, Kaadmium, Indium, Tina, Hafnium, Tantaal, Volfram, Reenium, Osmium, Iriidium, Plaatina, Kuld, Elavhõbe, Tallium, Plii, Vismut, Poloonium, Rutherfordium, Dubnium, Seaborgium, Bohrium, Hassium, Meitneerium, Darmstadtium ja Röntgeenium. Poolmetallid on : Germaanium, Arseen, Antimon, Telluur ja Astaat. Leelismetallid on : Liitium, Naatrium, Kaalium, Rubiidium, Tseesium ja Frantsium.
Titaan 4540 Keskmetallid Vanaadium 6100 Kroom 7200 Tsink 7140 Tina 7290 Raud 7870 Nioobium 8600 Nikkel 8880 Vask 8930 Raskmetallid Molübdeen 10 200 Hõbe 10 500 Plii 11 340 Elavhõbe 13 550
............................................................................ 11 5.4 Molübdeen ja selle mõjud keevitatavas terases.............................................................................11 5.5 Vanaadium ja selle mõjud keevitatavas terases............................................................................ 11 5.6 Volfram ja selle mõjud keevitatavas terases................................................................................. 11 5.7 Titaan ja Nioobium ning selle mõjud keevitatavas terases........................................................... 12 5.8 Süsinik selle mõjud keevitatavas terases.......................................................................................12 5.9 Mangaan ja selle mõjud keevitatavas terases................................................................................12 5.10 Räni ja selle mõjud keevitatavas terases...........................................................................
Titaan 4540 Keskmetallid Vanaadium 6100 Kroom 7200 Tsink 7140 Tina 7290 Raud 7870 Nioobium 8600 Nikkel 8880 Vask 8930 Raskmetallid Molübdeen 10 200 Hõbe 10 500 Plii 11 340 Elavhõbe 13 550
Vanaadiumi on eriterastes 0,2...0,3%, stantsiterastes 1...1,5%. Ta soodustab teraste karastatavust, halvendades sellega keevitatavust. Keevitamisel oksüdeerub vanaadium intensiivselt ja põleb välja. 2.5 Volfram ja selle mõjud keevitatavas terases Volframi on tööriista ja stantsiterastes 0,8...18%. Kõrgel temperatuuril suurendab volfram terase kõvadust ja tugevust (punapüsivust) hüppeliselt, ent tugeva oksüdeerumise tõttu halvendab keevitatavust. 2.6 Titaan ja Nioobium ning selle mõjud keevitatavas terases Titaani ja nioobiumi lisatakse roostekindlatesse ja kuumakindlatesse terastesse 0,5...1,0%, et suurendada nende korrosiooni- ja kuumakindlust. Samas soodustab nioobium kuumapragude teket. 2.7 Süsinik selle mõjud keevitatavas terases Süsinik on terase tähtsaim lisand. Ta määrab terase plastsuse, tugevuse, karastuse ja keevitatavuse. Harilike konstruktsiooniteraste kuni 0,25% süsinikusisaldus ei halvenda nende keevitatavust
Takistab terapiiridele peente karbiidide, nitriidide, oksiidide jt. Ühendite eraldumist. Vanaadium- Tugev karbiide moodustav element. Aktiivsusest tulenevalt kasutatakse lisanditevabade teraste saamiseks. Ei kasutata omaette. Titaan- tugev karbiide moodustav element. Ei kasutata omaette. Tõstab kuumuskindlust. Alumiinium -lahustub ferriidis. Moodustab nitriide. Lisatakse nitriiditavaisse terastesse nitriide moodustava elemendina pinnakihis. Nioobium- tugev karbiide moodustab element. Tõstab terase roomekindlust. Kasutatakse stabilisaatorina RST austeniitterastes. Koobalt- tugevdab terast. Vähendab läbikarastatavust. On põhiliseks legeerivaks lisandiks kiirlõiketerastes W ja Mo kõrval, tõstes terase soojuspüsivust ( tõus kuni 12% Co-sisalduseni). Co takistab kõrgetel töötemperatuuridel noolutamisel karbiidide eraldumist martensiidist. Koobaltit sisaldavad kiirlõiketerasest tööriistad püsivad eriti teravad.
veel miljard miljardit korda paremini kui parim harilik juht (hõbe või vask) toatemperatuuril. Aine siirdumine ülijuhtivasse olekusse toimub alati ühel kindlal ja ainult sellele ainele omasel kriitilisel temperatuuril Tk. Tina 10,1 108m Tina 3,7 Plii 7,2 Elavhõbe 94,0108m K K Plii 19,3108m Elavhõbe 4,1 Nioobium 9,3 Vask 1,6108m K K Ülijuhtivuse rakendusi: 1. Elektromagnet, näiteks, tuumaresonantstomograafias 2. Ülijuhtivad elektriliinid 3. Ületäpsed voltmeetrid Kõrgtemperatuurilised ülijuhid on metallide sulamid, nende kriitiline temperatuur võib ületada 125K (148Cv) Miks see on nii tähtis? Vedelik heelium alla 20K 1 liiter maksab mitusada krooni
Alumiinium Al Boor B P Margitähise lõpus Fosfor P Koobalt Co K Kroom Cr X Lämmastik N A Ainult keskel Mangaan Mn Molübeen Mo M Nikkel Ni H Nioobium Nb Räni Si C Seleen Se E Ainult lõpus Titaan Ti T Vandaadium V Vask Cu Volfram W B Tsikkoonium Zr Keskel või lõpus
sulamistemperatuuriks (Ts), vastupidiselt vedelast olekust tardolekusse üle- mineku temperatuuri aga tardumis- või kristalli- satsioonitemperatuuriks (Tk). Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi kergsulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ei ületa plii oma, s.o. 327 °C (tina, plii, antimon, elavhõbe jt.), rasksulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ületab raua oma, s.o. 1539 °C (volfram, tantaal, molübdeen, nioobium, kroom, vanaadium, titaan jt.) ja kesksulavateks metallideks ja sulamiteks (sulamistemperatuur üle plii, kuid alla raua sulamistemperatuuri). 5 Tabel 2. Metallide sulamistemperatuur Metall Ts (°C) Tsink 419 Alumiinium 660 Vask 1083 Raud 1539
Ülijuhtivus Suuremal osal ülipuhastel metallidel väheneb eritakistus temperatuuri lähenemisel 0 K-le mingile väikesele väärtusele 0 (joon 12-9). Mõnedel metallidel (nagu joonisel Hg) saab eritakistus peaaegu võrdseks nulliga juba enne 0 K saavutamist. Selliseid materjale nimetatakse ülijuhtideks ja nähtust ülijuhtivuseks.Kõigist tuntud metallidest umbes pooltel esineb ülijuhtivus, kuid ülijuhtivuse tekkimise temperatuur on erinev ja asub vahemikus 0,01 K (volfram) kuni 9,2 K (nioobium). Ülijuhis praktiliselt puudub energiakadu. Peale metallide on ülijuhtivus leitud ka mitmetes ühendites, kusjuures tunduvalt kõrgemal temperatuuril. Ülijuhtivad materjalid on äärmiselt perspektiivsed elektrienergia ülekandmisel, neid kasutatakse ülijuhtivates magnetites suure energiaga osakeste kiirendamisel, projekteeritavas termotuuma- elektrijaamas jne. 20.Dielektrikud ja isolatsioonimaterjalid. Dielektrikud Polarisatsiooni iseloomustab joonis 11-18
pagaritööstuses puhastatakse jahu ja vilja, et eemaldada magnetiga metalli tükke ja naelu, mäetööstuses kasutatakse magnetiidi (Fe3O4) eraldamiseks mineraalidest magnetseparatsiooni. 78. Metallide liigitus Sulamistemperatuuri (Ts) järgi: 1.kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram -W, tantaal- Ta, molübdeen-Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium- V, titaan- Ti jt.); kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 79. Süsiniku modifikatsiooni järgi sulamisstruktuuris eristatakse järgmisi malmi liike: 1. hallmalm- kogu süsinik või suurem osa sellest on vabas olekus liblelise grafiidina (head valuomadused, hästi lõiketöödeldav, kulumiskindel), suuremõõtmelised tooted; 2. tempermalm - süsinik on pesalise grafiidina (suurem
naelu, mäetööstuses kasutatakse magnetiidi (Fe3O4) eraldamiseks mineraalidest magnetseparatsiooni. 87. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi, näited. Kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), Rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram - W, tantaal- Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium- V, titaan- Ti jt.); Kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 88. Metallide liigitus. Jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks 89. Flotatsioon. Flotatsioon on hõljuvate või emulgeerunud ainete eraldamine vedelikust neid pinnale ujutades ning seejärel pinnakoort kõrvaldades. Flotatsiooni kasutatakse näiteks reovee puhastamisel ja paberitööstuses
väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, n Korrosioonikindlad. antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), n Kasutamine: lennukite kered, joogipakendid, busside n rasksulavad, mille sulamistemperatuur on kered, autoosad. suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram - W, n Al sulamid Mg ja Ti-ga: kasutatakse tantaal- Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, transpordivahendites; kroom- Cr, vanaadium- V, titaan- Ti jt.); n kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui 93. Mg ja tema sulamid. Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). Leidub karbonaatsetes mineraalides, merevees.
antimon Sb, elavhõbe Hg, Mg, Al, jt.), n Suur elektri ja soojusjuhtivus; n rasksulavad, mille sulamistemperatuur on n Korrosioonikindlad. suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram W, n Kasutamine: lennukite kered, joogipakendid, busside tantaal Ta, molübdeen Mo, nioobium Nb, kered, autoosad. kroom Cr, vanaadium V, titaan Ti jt.); n Al sulamid Mg ja Tiga: kasutatakse n kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui transpordivahendites; Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 93. Mg ja tema sulamid. 86. Metallide liigitus
molübdeen, plii, tina jt.) ning keskmetalle ja -sulameid (tihedus üle 5000 kuid alla 10 000 kg/m3). Sulamistemp- Metallid liigitatakse sulamistemperatuuri järgi kergsulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ei ületa plii oma, s.o. 327 °C (tina, plii, antimon, elavhõbe jt.), rasksulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sula-mistemperatuur ületab raua oma, s.o. 1539 °C(volfram, tantaal, molübdeen, nioobium, kroom, vanaadium, titaan jt.) ja kesksulavateks metallideks ja sulamiteks (sulamistemperatuur üle plii, kuid alla raua sulamistemperatuuri). Kõvadus. Nimetatakse materjali omadust vastupanna teistele temasse tungivatele materjalidele Soojuspaisumine. Soojendamisel keha mõõtmed muutuvad. Harilikult iseloomustatakse soojuspaisumist ruumpaisumis-teguriga (vedelikud, gaasid) või joonpaisumis-teguriga (tahkised). Soojusjuhtivus. Soojusjuhtivus iseloomustab soojuse kandumist ühest osast teise
ja naelu, mäetööstuses kasutatakse magnetiidi (Fe3O4) eraldamiseks mineraalidest magnetseparatsiooni. 87. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi, näited kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram - W, tantaal- Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium- V, titaan- Ti jt.); kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 88. Metallide liigitus …jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks. Mustad metallid: suur tugevus ja jäikus, suhteliselt madal hind 1)Malmid- Fe-le lisatud 2-6,7% C; Malmi pole võimalik sepistada 18
9.5 Ülijuhtivus Suuremal osal ülipuhastel metallidel väheneb eritakistus temperatuuri lähenemisel 0 K-le mingile väikesele väärtusele 0 .Mõnedel metallidel saab eritakistus peaaegu võrdseks nulliga juba enne 0 K saavutamist. Selliseid materjale nimetatakse ülijuhtideks ja nähtust ülijuhtivuseks. Kõigist tuntud metallidest umbes pooltel esineb ülijuhtivus, kuid ülijuhtivuse tekkimise temperatuur on erinev ja asub vahemikus 0,01 K (volfram) kuni 9,2 K (nioobium). Ülijuhis praktiliselt puudub energiakadu. Peale metallide on ülijuhtivus leitud ka mitmetes ühendites, kusjuures tunduvalt kõrgemal temperatuuril. Ülijuhtivad materjalid on äärmiselt perspektiivsed elektrienergia ülekandmisel. 15. Dielektrikud ja isolatsioonimaterjalid, nende omadused ja kasutamine (9.7), antud joon 9-20 9.7.1 Dielektrikute omadused Dielektrikute (isolaatorite) kõige iseloomulikum omadus on nende polariseerumine välises elektriväljas. Polarisatsioon see
9.5 Ülijuhtivus Suuremal osal ülipuhastel metallidel väheneb eritakistus temperatuuri lähenemisel 0 K-le mingile väikesele väärtusele 0 .Mõnedel metallidel saab eritakistus peaaegu võrdseks nulliga juba enne 0 K saavutamist. Selliseid materjale nimetatakse ülijuhtideks ja nähtust ülijuhtivuseks. Kõigist tuntud metallidest umbes pooltel esineb ülijuhtivus, kuid ülijuhtivuse tekkimise temperatuur on erinev ja asub vahemikus 0,01 K (volfram) kuni 9,2 K (nioobium). Ülijuhis praktiliselt puudub energiakadu. Peale metallide on ülijuhtivus leitud ka mitmetes ühendites, kusjuures tunduvalt kõrgemal temperatuuril. Ülijuhtivad materjalid on äärmiselt perspektiivsed elektrienergia ülekandmisel. 16. Dielektrikud ja isolatsioonimaterjalid, nende omadused (polarisatsioon, juhtivus, läbilöök) ja kasutamine. Elektriisolatsioonimaterjalid, (9.7), antud joon 9-19 ja 9-20 9.7.1 Dielektrikute omadused
kasutatakse magnetiidi (Fe3O4) eraldamiseks mineraalidest magnetseparatsiooni. 82. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi, näited kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram - W, tantaal- Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium- V, titaan- Ti jt.); kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 83. Metallide liigitus …jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks. Mustad metallid: 1) malmid ja 2) terased. -suur tugevus ja jäikus, suhteliselt madal hind 1)Malmid- Fe-le lisatud 2-6,7% C; Malmi pole võimalik sepistada 2)Terased- Fe-le lisatud <2% C; Lisatud ka räni, Mangaani; Väga laialdase kasutusega. 84. Flotatsioon Saab maaki kontsentreerida
Kõige rohkem suurendavad läbikarastuvust kroom, nikkel, molübdeen ja mangaan. Seetõttu kasutatakse neid legeerimiseks kõige sagedamini. Eriti positiivselt mõjutab läbikarastuvust legeerimine mitmete komponentidega korraga, näiteks kroomi ja nikliga. On väga efektiivne kroomnikkelteraste legeerimine molübdeeniga. Omapäraselt mõjutavad läbikarastuvust elemendid, mis moodustavad tugevaid, rauas raskesti lahustuvaid karbiide nagu titaan, vanaadium, nioobium ja teised (karbiidi tugevusest ja inertsusest vt. [5], lk.11). Tavaliselt kasutatavatel karastustemperatuuridel nende karbiidid ei lahustu austeniidis ja mõjudes nagu perliidi tekkimise keskmed vähendavad läbikarastuvust. Kõrgetel (üle 1000 0C) temperatuuridel aga nemad juba lahustuvad austeniidis ja suurendavad terase karastuvust. Samuti omapärane on boori mõju karastuvusele. Koguses 0,002-0,006 % suurendab boor läbikarastuvust. Arvatakse, et siis
11.5 Ülijuhtivus Suuremal osal ülipuhastel metallidel väheneb eritakistus temperatuuri lähenemisel 0 K-le mingile väikesele väärtusele (joon 12-9). Mõnedel metallidel (nagu joonisel Hg) saab eritakistus peaaegu võrdseks nulliga juba enne 0 K saavutamist. Selliseid materjale nimetatakse ülijuhtideks ja nähtust ülijuhtivuseks. Kõigist tuntud metallidest umbes pooltel esineb ülijuhtivus, kuid ülijuhtivuse tekkimise temperatuur on erinev ja asub vahemikus 0,01 K (volfram) kuni 9,2 K (nioobium). Ülijuhis praktiliselt puudub energiakadu. Peale metallide on ülijuhtivus leitud ka mitmetes ühendites, kusjuures tunduvalt kõrgemal temperatuuril. Viimastel aastatel on otsitud intensiivselt nn kõrgtemperatuurseid ülijuhte, kus ülijuhtivus tekiks juba toatemperatuuril või veidi madalamal. Mitmetes keraamilistes materjalides on jõutud temperatuurini umbes 150 K. Seega tekib neis ülijuhtivus vedela lämmastiku temperatuurist (77 K) kõrgemal, mistõttu nende jahutamine ülijuhtivuse
9.5 Ülijuhtivus Suuremal osal ülipuhastel metallidel väheneb eritakistus temperatuuri lähenemisel 0 K-le mingile väikesele väärtusele 0. Mõnedel metallidel (nagu joonisel Hg) saab eritakistus peaaegu võrdseks nulliga juba enne 0 K saavutamist. Selliseid materjale nimetatakse ülijuhtideks ja nähtust ülijuhtivuseks. Kõigist tuntud metallidest umbes pooltel esineb ülijuhtivus, kuid ülijuhtivuse tekkimise temperatuur on erinev ja asub vahemikus 0,01 K (volfram) kuni 9,2 K (nioobium). Ülijuhis praktiliselt puudub energiakadu. Peale metallide on ülijuhtivus leitud ka mitmetes ühendites, kusjuures tunduvalt kõrgemal temperatuuril. Ülijuhtivad materjalid on äärmiselt perspektiivsed elektrienergia ülekandmisel. 16. Dielektrikud ja isolatsioonimaterjalid, nende omadused ja kasutamine (9.7), antud joon 9-20 9.7.1 Dielektrikute omadused Dielektrikute (isolaatorite) kõige iseloomulikum omadus on nende polariseerumine välises elektriväljas
87. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi, näited. Sulamistemperatuuri (Ts) järgi: 1. kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina- Sn, plii- Pb, antimon- Sb, elavhõbe- Hg, Mg, Al, jt.), 2. rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram -W, tantaal-Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium-V, titaan-Ti jt.); 3. kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). 88. Metallide liigitus. …jagunevad mustadeks ja värvilisteks metallideks. Mustad metallid - suur tugevus ja jäikus, suhteliselt madal hind. Mustad metallid: 1) malmid ja 2) terased
87. Metallide ja sulamite liigitus sulamistemperatuuri järgi, näited. a) kergsulavad, mille sulamistemperatuur on väiksem kui pliil, s.t. 327 °C (tina, plii, antimon- Sb, elavhõbe, Mg, Al) b) kesksulavad (sulamistemperatuur suurem kui Pb, kuid väiksem kui Fe) (Cr, Mn, Ni, Au). c) rasksulavad, mille sulamistemperatuur on suurem kui raual, s.t. 1539 °C (volfram -W, tantaal-Ta, molübdeen- Mo, nioobium- Nb, kroom- Cr, vanaadium-V, titaan-Ti jt.); 88. Metallide liigitus. Mustad metallid (tegelikult raua sulamid): 1) malmid 2) terased. Mustad metallid - suur tugevus ja jäikus, suhteliselt madal hind. Värvilised: a) tiheduse järgi: b) sulamistemperatuuri järgi : c) vääringu järgi 89. Flotatsioon. - kasutatakse sulfiidide, karbonaatide ja silikaatide korral, mis ei märgu vee toimel.
12...18% ja kroomnikkelterased 9...35%. Kroomi sisaldus üle 12% ja vähese süsiniku sisalduse puhul muutub teras veekindlaks hapetele ja kuumadele gaasidele. Siin kroomi ei saa asendada. Sulatuskeevitusega alates 0,35% kroomi puhul võib viia tugevuse kasvule keevitusvuugis. Kroomteraseid keevitades tuleb neid kaitsta õhu karastava toime eest täiendava soojendusega nii enne keevitamist, keevitamise ajal, kui ka pärast keevitamist ja lasta pärast aeglaselt maha jahtuda. Titaan ja nioobium -- kõrglegeeritud kroom- ja kroomnikkelterastes ühinevad keevitamisel süsinikuga, takistades kroomkarbiidide teket, seega parendades keevitatavust. Vaske -- leidub terastes 0,3..0,8%. Vask samuti parendab keevitatavust, suurendab terase tugevust, plastsust ja korrosioonikindlust. Hapnik -- esineb terastes raud (II) oksiidina. Raud (II) oksiidi lahustub puhtas sulatatud rauas kuni 0,5%, mis vastab hapnikusisaldusele 0,22% ja väheneb süsinikusisalduse suurenemisel. Hapnik
ja sulameiks, mille sulamistemperatuur ei ületa plii Fluorplast 2200 oma, s.o. 327 °C (tina, plii, antimon, elavhõbe jt.), Keraamika rasksulavaiks metallideks ja sulameiks, mille sula- Tellis 1800 mistemperatuur ületab raua oma, s.o. 1539 °C Betoon 2300 (volfram, tantaal, molübdeen, nioobium, kroom, Portselan 2400 vanaadium, titaan jt.) ja kesksulavateks metallideks Klaas 2500 ja sulamiteks (sulamistemperatuur üle plii, kuid alla Metallid raua sulamistemperatuuri). Kergmetallid Plastid jäävad sulamistemperatuuri poolest Magneesium 1750
molübdeen, plii, tina jt.) sulamistemperatuurist lähtuvalt 1. kergsulavaid metalle ja sulameid, mille sulamistemperatuur ei ületa plii oma, s.o. 327°C (tina, plii, antimon, elavhõbe jt.) 2. kesksulavaid metalle ja sulameid (sulamistemperatuur üle plii, kuid alla raua sulamistemperatuuri) 3. rasksulavaid metalle ja sulameid, mille sulamistemperatuur ületab raua oma, s.o. 1539 °C (volfram, tantaal, molübdeen, nioobium, kroom, vanaadium, titaan jt.) Tehakse vahet ka leelismetallide, leelismuldmetallide, haruldaste ja hajusate, radioaktiivsete jt. metallide vahel. 9.Al-sulamid: liigitus töödeldavuse ja TT järgi, põhilised esindajad (dural, silumiin) 1)Liigitus töödeldavuse järgi a) Deformeeritavad (survetöödeldavad) sulamid b) Valusulamid Enamik defromeeritavaid alumiiniumsulameid on termotöödeldavad, misläbi saab suurendada nende tugevust ja kõvadust.
annaabi.ee 
