docstxt/122606055616522.txt
omadused, jäikus, tugevus jm). Tavaliselt on üks faasidest kõva ja tugev ning teine plastne ja elastne. Kõva faasi nimetatakse armatuuriks ja plastset maatriksiks. 68. Komposiitmaterjalide liigitus kasutusvaldkonna järgi. Maatriks, armatuur 69. Komposiitmaterjalid liigitus maatriksi materjali järgi. Maatriksi koostise järgi liigitatakse komposiitmaterjale järgmiselt: metallkomposiitmaterjalid (MKM), sh ka dispersioonarmeeritud komposiitmaterjalid ja pseudosulamid,- plastkomposiitmaterjalid (PKM),- keraamilised komposiitmaterjalid (KKM),- süsinikkomposiitmaterjalid (SKM). Maatriksi (komposiidi pidevfaasi) koostise järgi eristatakse metalseid, keraamilisi ja polümeerseid komposiitmaterjale. 70. Armatuuri liigitus ning kasutatavad materjalid. Armatuur võib olla kiuline või pulbriline. Kiuline armatuur võib olla ka riide, vildi, lindi jms. kujul. kasutatakse: niitkristalle e. fibrille; metalltraati; polükristallilist ja anorgaanilist kiudu
Komposiitmaterjali põhiosa on reeglina maatriks, mis koos armatuuriga (sagedamini kiududena) võtab vastu koormuse. Maatriks annab materjalile vormi, monoliitsuse ning tagab koormuse ümberjaotumise armatuuri elementide (kiudude) vahel. Maatriksi koostise järgi liigitatakse komposiit- materjale järgmiselt: • metallkomposiitmaterjalid (MKM), sh ka dispersioonarmeeritud komposiitmaterjalid ja pseudosulamid, • plastkomposiitmaterjalid (PKM), • keraamilised komposiitmaterjalid (KKM), süsinikkomposiitmaterjalid (SKM). 25 24. Materjalide valik laevaehituses Erinevad laevaregistrid: • PC – Морской регистр судоходства (RUS) • LR – Lloyd’s register (GRB) • NV – Det Norske veritas (NOR) • GL – Germanischer lloyd (GER) Laevaehitus materjalid jagunevad kolme gruppi: 1
Vaseniklisulamid (Cu-Ni) – on suurepärase korrosioonikindlusega ja heade elektriliste omadustega. Vaseniklisulam Ni-sisaldusega 25% on tuntud mündimetallina. Tähistus Vase ja vasesulamite margitähistus põhineb ISO-l, nummerdussüsteem aga Eurostandardil (EN-l), mille järgi kasutatakse kahte tähist: - margitähist (määrab keemilise koostise), - tunnusnumbrit (materjali margi numbertähis). Mittemetalsed materjalid – polümeerid, plastid, plastkomposiitmaterjalid Polümeermaterjalid Polümeerid - kõrgmolekulaarsed ühendid (molaarmass jääb vahemikku 1.000-2.000.000 g/mol). Liitumispolümerisatsioon- polümeer moodustub monomeeride liitumise teel. Polükondensatsioon- kondensatsioonipolümeer moodustub ahelreaktsioonil ahela mõlemas otsas, kusjuures igal reaktsioonil eraldub üks vee molekul või happe molekul, seega ei ole tema monomeer identne lähteaine molekuliga.
Elastomeerid: kautsuk looduslik- vulkaniseeritakse kummisegu valmistamisel. (kustukumm, vihmamantel) Sünteetiline- suur kulumiskindlus, väike kuumuskindlus. (jalatsid, taldu,tihendid) 141. Silikoonid- Suur keemiline püsivus; erakordsed mehaanilised omadused, vastupidav veele, õlidele. Kasutamine- kosmeetiks, ehitus, meditsiin 142. Teflon- Väga agressiivsed keemilised vedelikud ei avalda teflonile mingit mõju isegi kõrgematel temperatuuritel. Kasutamine- raadiotehniline materjal. 143. Plastkomposiitmaterjalid- materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. 144. Biolagundatavad polümeerid- Tubastes tingimustes püsiv; Laguneb looduses mõne kuuga; Saadakse maisist- eraldatakse sahhariidid, kääritatakse piimhappeks ning see polümeriseeritakse katalüsaatorite abil.
niklit, titaani jt.), polümeersetest materjalidest termoreaktiive (epoksü-, polüester- ja fenoolvaike), keraamilistest materjalidest oksüüd- (Al2O3, MgO, ZrO2) ja mitteoksüüdkeraamikat (boriide TiB2, ZrB2, nitriide Si3N4, AlN, BN, silitsiide MoSi2 jt.). Maatriksi koostise järgi liigitatakse komposiitmaterjale järgmiselt: - metallkomposiitmaterjalid (MKM), sh ka dispersioonarmeeritud komposiitmaterjalid ja pseudosulamid, - plastkomposiitmaterjalid (PKM), - keraamilised komposiitmaterjalid (KKM), - süsinikkomposiitmaterjalid (SKM). Metallkomposiitmaterjalid Metallkomposiitmaterjalides (MKM) kasutatakse maatriksina kõige sagedamini alumiiniumi, magneesiumi, titaani, niklit ja koobaltit, armatuurina aga kõrgtugevat ja jäika teras- või süsinikkiudu. Plastkomposiitmaterjalid Plastkomposiitmaterjalideks (PKM) nimetatakse materjale, mis koosnevad polümeersest
M – valmistamisolekut mehaanilisi omadusi määratlemata, R – tõmbetugevust, Y – tinglikku voolavuspiiri, millele järgnevad (v.a D, G, M) vastavaid mehaanilisi omadusi näitavad arvud, nt. Cu-OF – A007 (katkevenivus 7%) CuZn37 – G020 (terasuurus 20 ,um) CuZn37 – H150 (kõvadus HB või HV 150) CuZn39Pb3 – R500 (tõmbetugevus 500 N/mm2) 7.Mittemetalsed materjalid – Polümeerid, plastid, plastkomposiitmaterjalid Polümeermaterjalide liigitus, saamine, molekulaarstruktuur, kasutusalad Polümeermaterjalid jagunevad: 1) plastid, kile, komposiit 2) kiud 3) elastomeerid 4) sideained, liim 5) pinnakatted, värvid, lakid Polümeermaterjalide saadakse polümerisatsiooni käigus, mille lähteaineks on monomeerid. Polümeerid tekivad monomeeride liitumisena makromolekulideks sünteesireaktsioonis. Polümeerid on molekulaarstruktuurilt suure aatomite arvuga makromolekulid
valmistamisel järgmisi meetodeid: a) tardfaasilist meetodit maatriks on pulber, õhuke leht (foolium) või kompaktne metall, b) vedelfaasilist meetodit maatriksi materjal sulatatakse ja sellega immutatakse armatuuri või kasvatatakse sulami suundkristalliseerimise teel armatuuris kiulised armeerivad kristallid, sadestusmeetodit maatriks sadestatakse armatuurile soolalahustest, auru- või plasmafaasist. 39) Plastkomposiitmaterjalid ja nende omadused. Plastkomposiitmaterjalideks (PKM) nimetatakse materjale, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. Käesoleval ajal valmistab tööstus erinevaid plastkomposiite (klaasplastid, metalloplastid jt.) ja teeb neist konstruktsioonidetaile: raketikeresid, naftatsisterne, lennukipropellereid, torusid, spordiriistu, elek- troonika mikroskeeme jt
· Väga agressiivsed keemilised vedelikud (happed, leelised, oksüdeerijad, lahustid) ei avalda teflonile mingit mõju isegi kõrgematel temperatuuritel. Ainult leelismetallide lahused ammoniaagis ja kloor (gaasina) on hävitava toimega kõrgematel temperatuuridel. masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid; liikuvad kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad mansetid. Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas 149. Plastkomposiitmaterjalid. On materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. Efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite, õli- ja happekindlus. 150. Biolagundatavad polümeerid. Laguneb looduses mõne kuuga. Saadakse maisist- eraldatakse sahhariidid, kääritatakse piimhappeks (2-hüdroksüpropaanhape) ning see polümeriseeritakse katalüsaatorite abil.
· nim vinüülplast kui lehena toodetud; mansetid. · Head dielektrilised ja plastilised omadused; Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas · väike temperatuurikindlus, laguneb üle 100 oC, kõrge külmakindlus (-50 °C); 146. Plastkomposiitmaterjalid. · Suur keemiline vastupidavus õlidele, lahustitele, leelistele ja hapetele. · materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja Ei ole vastupidav nitrobenseenile, dikloroetaanile; tugevdavast püsiv vee, soolade vesilahuste ja naftasüsivesinike suhtes. komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul.
lahustid) ei avalda teflonile mingit mõju isegi kõrgematel temperatuuritel. Ainult leelismetallide lahused ammoniaagis ja kloor (gaasina) on hävitava toimega kõrgematel temperatuuridel. masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid; liikuvad kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad mansetid. Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas 146. Plastkomposiitmaterjalid. · materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. · efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite, õli ja happekindlus. 147. Biolagundatavad polümeerid. · Laguneb looduses mõne kuuga · Saadakse maisist eraldatakse sahhariidid, kääritatakse piimhappeks (2 hüdroksüpropaanhape) ning see polümeriseeritakse katalüsaatorite abil.
.................................. 43 1.4. Komposiitmaterjalid ........................................................................................................................... 46 1.4.1. Komposiitmaterjalide struktuur ja liigitus .................................................................................... 46 1.4.2. Metallkomposiitmaterjalid ........................................................................................................... 47 1.4.3. Plastkomposiitmaterjalid............................................................................................................. 47 1.4.4. Keraamilised komposiitmaterjalid............................................................................................... 48 1.4.5. Süsinikkomposiitmaterjalid ......................................................................................................... 48 2. METALLIDE TEHNOLOOGIA.................................................................
• Väga agressiivsed keemilised vedelikud ei avalda mõju, kuid hävineb kõrgel temperatuuril klooris(gaas) Kasutusala: Masinaehituses kasutatakse: masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid; liikuvad kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad mansetid. Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas (torloonkatega pannid ja palju muud). 148. Plastkomposiitmaterjalid materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. 34 • efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite, õli- ja happekindlus. • põhirühmad, lähtudes armatuurist on järgmised: * klaasplastid; * süsinikplastid;
• Väga agressiivsed keemilised vedelikud ei avalda mõju, kuid hävineb kõrgel temperatuuril klooris(gaas) Kasutusala: Masinaehituses kasutatakse: masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid; liikuvad kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad mansetid. Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas (torloonkatega pannid ja palju muud). 143. Plastkomposiitmaterjalid materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. • efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite, õli- ja happekindlus. • põhirühmad, lähtudes armatuurist on järgmised: * klaasplastid; * süsinikplastid; * boorplastid; * metalloplastid; * organoplastid. 144
• Väga agressiivsed keemilised vedelikud ei avalda mõju, kuid hävineb kõrgel temperatuuril klooris(gaas) Kasutusala: Masinaehituses kasutatakse: masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid; liikuvad kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad mansetid. Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas (torloonkatega pannid ja palju muud). 149. Plastkomposiitmaterjalid. materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. • efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite, õli- ja happekindlus. • põhirühmad, lähtudes armatuurist on järgmised: * klaasplastid; * süsinikplastid;
isolatsioonina. Masinaehituses kasutatakse: masinate ja seadmete hõõrdsõlmete liugalustoed ja laagrid; liikuvad kolbrõngastihendid; määrdeta või piiratud määrdega korrosiooni põhjustavas keskkonnas töötavad mansetid. Toiduainete tööstuses ja olmetehnikas (torloonkatega pannid ja palju muud). Hästi töödeldav võib puurida, treida, freesida ja lihvida. 148. Plastkomposiitmaterjalid. • materjalid, mis koosnevad polümeersest maatriksist (põhimaterjalist) ja tugevdavast komponendist kiulisel või pulbrilisel kujul. • efektiivsed tingimustes, kus oluline on minimaalne mass, korrosioonikindlus, orgaaniliste lahustite, õli- ja happekindlus. • põhirühmad, lähtudes armatuurist onjärgmised: * klaasplastid; * süsinikplastid; * boorplastid; * metalloplastid; * organoplastid. 149
niklit, titaani jt), polümeersetest materjalidest termoreaktiive (epoksü-, polüester- ja fenoolvaike), keraamilistest materjalidest oksüüdkeraamikat (Al2O3, MgO, ZrO2) ja mitteoksüüdkeraamikat (boriide TiB2, ZrB2, nitriide Si3N4, AlN, BN ja silitsiide MoSi2). Maatriksi koostise järgi eristatakse komposiitmaterjale järgmiselt: - metallkomposiitmaterjalid (MKM), ka disepersioonarmeeritud komposiitmaterjalid ja pseudosulamid. - Plastkomposiitmaterjalid (PKM) - Keraamilised komposiitmaterjalid (KKM) - Süsinikkomposiitmaterjalid (SKM) c)Kermis Kermis on rasksulavate suure kõvadusega karbiidide, nitriidide, oksiidide, boriidide jt. alusel pulbermetallurgilisel teel valmistatud komposiitmaterjal. (Kokkuvõttev seletus allolevast kermiste seletusest). Kermised on keraamilis-metalsed komposiidid, kus keraamilise komponendina kasutatakse rasksulavaid suure kõvadusega oksiide, karbiide, boriide, nitriide. Kermiseid saab toota vaid
8 2. TEHNOMATERJALID. MATERJALIDE OMADUSED JA TUGEVUSNÄITAJAD Tehnikas kasutatavaid materjale nimetatakse tehnomaterjalideks. Neid jagatakse kahte suurte gruppi: metalsed ja mittemetalsed materjalid. Metalsete materjalide põhiesindajad: teras, malm, alumiiniumisulamid, vasesulamid, titaanisulamid jt. Mittemetalsete materjalide hulka kuluvad tehnoplastid, tehnokeraamika, plastkomposiitmaterjalid jt. 2.1. Materjalide omadused Materjalide omadused võib jagada kolme gruppi: füüsikalised, mehaanilised ja tehnoloogilised omadused (vt. Tabel 2.1). Materjalide kasutusomadusi iseloomustavad talitlusomadused. Tabel 2.1. Materjalide omadused. Füüsikalised Mehaanilised Tehnoloogilised Talitlusomadused omadused omadused omadused Tihedus Tugevus Valatavus Korrosioonikindlus