suundadesse (survetöötlemise- valtsimine, pressimine, tõmbamine- tagajärjel) Metalli polükristalliline struktuur ja terasstruktuur KRISTALLVÕRE DEFEKTID Struktuuriuuringud on näidanud, et kristalli sisestruktuur ei ole täiesti korrapärane. Kristallis esinevad mitmesugused defektid, mis avaldavad olulist mõju metallide omadustele Kristallides esinevaid defekte liigitatakse: Punktdefektid Joondefektid ehk dislokatsioonid Pinnadefektid Ruumdefektid- nende puhul on tegemist juba makroskoopiliste kõrvalekalletega metalli korrapärasest struktuurist. Nendeks on poorid, praod jne. AMORFSED METALLID Kui sulametalli jahutada väga kiiresti (kiiremini kui 106 °C*s-1), siis ei jõua vedelas lahuses juhuslikult paiknevad aatomid paigutuda ümber korrapäraselt vastavalt kristalse struktuuri kohaselt
Faasidiagrammid : kahekomponendiliste sulamite diagrammide aluseks on kontsentratsioonisirge, mille otspunktid vastavad 100 % puhtale komponendile ja iga vahepunkt vastab kindlale sulamile, vertikaalteljel on temperatuur. Diagrammid koostatakse termilisel meetodilkatsete aluselsaadud sulamite jahtumiskõverate järgi, kandes diagrammile kõik sulami kriitilised temperatuurid, mille juures toimub järsk jahtumiskiiruse muutus või temperatuuriseisak. Kristallvõre defektid : 1) Punktdefektid - vakants (vabaksjäänud sõlm kristallvõres ja sõlmede vahekohtades asuvad põhimetalli aatomid) ; lisandite aatomid põhimetalli kristallvõre sõlmedes või sõlmede vahel. 2) Joondefektid dislokaatorid (sirg-või kõverjoonelised kristallpindade katkekohad) , mõjutavad tunduvalt kristalliterade tugevust ümberpaiknemise tõttu , vähendades voolavuspiiri 1000 korda.
suurusest. 5.Miks polümeersetel ainetel on vaid pehmenemistemperatuur? See on seletatav polümeerse aine ahelate vahel oleva sekundaarse vesiniksideme erineva pikkusega ehk tugevusega. Aine kui terviku omadused määrab ära nõrk sekundaarne side. (?) 6.Kirjutage sõltuvus kuubilise raku külje ja aatomraadiuse vahel PTK elementaarrakus. A sqrt(2)=4r a-elementaarse kuubilise raku külje pikkus, r-aatomraadius 7.Kristallvõre defektide klassifikatsiooni alused? a)punktdefektid b)lineaarsed defektid c)sekundaarsed defektid d)kolmemõõtmelised defektid(poorid, võrefaasid) 8.Mis on difusioon? Difusioon on materjali ülekanne, mis põhineb aatomite liikumisel materjalis. 9.Milline tsoonistruktuur vastab pooljuhtidele ja isolaatoritele? Pooljuhtidele ja isolaatoritele on omane 3 ja 4 tsoonistruktuur. 3 ja 4 on sarnased: Kõik olekud valentstsoonis on täidetud, puudub kattumine juhtivustsooniga, valents ja juhtivsoon on realdatud keelatud tsooniga
5. Miks polümeersetel ainetel on vaid pehmenemistemperatuur? See on seletatav polümeerse aine ahelate vahel oleva sekundaarse vesiniksideme erineva pikkusega ehk tugevusega. Aine kui terviku omadused määrab ära nõrk sekundaarne side. (7) 6. Kirjutage sõltuvus kuubilise raku külje ja aatomraadiuse vahel PTK elementaarrakus a *ruutjuur2=4R a- elementaarse kuubilise raku külje pikkus; R- aatomraadius 7. Kristallvõre defektide klassifikatsiooni alused? a) punktdefektid b) lineaarsed defektid c) sekundaarsed defektid d) kolmemôôtmelised defektid(poorid, võrefaasid) 8. Mis on difusioon? Difusioon on materjali ülekanne, mis põhineb aatomite liikumisel materjalis, 9. Milline tsoonistruktuur vastab pooljuhtideleja isolaatoritele? Pooljuhtideleja isolaatoritele on omane 3 ja 4 tsoonistruktuur. 3 Ja 4 On sarnased: kõik olekud valentstsoonis on täidetud, puudub kattumine juhtivustsooniga, valents ja juhtivsoon on eraldatud keelatud tsooniga
........................................................14 1.Plastse deformeerimise füüsikalised alused Kristallivõre põhitüüpideks on ruumkesendatud kuupvõre (Fe, Mo, W jt.), tahkkesendatud kuupvõre ( Cu, Al,Au,Pb,Ag) ning kompaktne heksagonaalvõre (M, Zn, Co). Monokristallilisi metalle iseloomustab omaduste anisotroopia, kuna aatomitevahelised kaugused erinevates suundades erinevad. Kristallivõre defektid liigitatakse järgmiselt: Punktdefektid: vakants, lisandiaatom,sõlmpunktidevaheline aatom. Ühedimensioonilised e. Joondefektid: dislokatsioon Kahedimensioonilised e. Pinddefektid: pakkedefekt ja teradevaheline piir Kolmedimensioonilised e. Ruumdefektid: poor,tühik, pragu Metallide plastse deformatsiooni teoorias on uurim tähtsus joondefektidel dislokatsioonidel. Punktdefektid vakantsid omavad suurt liikuvust ja teiste defektidega toimides mängivad plastse deformatsiooni protsessides suurt rolli. 2
Materjalid mis koosnevad paljudest väikestest kristallidest. 35. Millised on amorfsed materjalid? materjalid millel puuduvad regulaarne korrapära ja korduvus pikkadel aatomdistantsidel. 1. Kas on võimalik materjalides ideaalne korrapära ja millistel tingimustel? Kui T=0K 2. Mis on kristallvõre defekt? igasugune kõrvalekalle ideaalsest võre korrapärasusest. 3. Kristallvõre defektide klassifikatsiooni alused? geomeetria või dimensioonide alusel 4. Loetle võimalikud punktdefektid? Vakants, võrevahelised, 5. Mis on vakantsid? tühjad aatomkohad kristallvõres, mis normaalselt on ideaalses võres hõivatud. 6. Kuidas tekivad tasakaalsed vakantsid? 7. Kuidas sõltub tasakaalsete vakantside kontsentratsioon temperatuurist? Tasakaalsete vakantside kontsentratsioon Nv suureneb eksponentsiaalselt temperatuuriga. 8. Kuidas tekitada mittetasakaalseid vakantse? materjali plastilised deformatsioonil, materjalide
ainet ei lahustu vastastikku kogu kontsentratsioonivahemikus, esineb eutektiline punkt, eutektilise koostisega sulam tahkestub madalaimal temperatuuril, võrreldes kõikide teiste koostistega. nt 4. Kirjeldage "kangireegli" rakendamist faaside osakaalu määramiseks binaarselt faasidiagrammilt. 5. Tooge näiteid defektide mõjust materjalide omadustele. Defekti all peetakse silmas igasugust kõrvalekaldumist kristallvõre korrapärasusest. Defektide põhiliigitus on: punktdefektid, joondefektid, pinnadefektid ja ruumdefektid. Punktdefekt võib luua kristallvõres pingepunkti, mis vähendab dislokatsioonide liikuvust ja seetõttu tugevdab materjali. Joondefektide e. dislokatsioonide olemasolu kristallvõres mõjutab materjali plastilisust ja tugevust. Pinnadefekt on näiteks terade esinemise materjalitükis. Mida suuremad on terade orientatsioonide vahelised nurgad, seda tugevam aine on.
I METALLURGIA Metallurgia ja pulbermetallurgia 1. Mille poolest erineb tardlahus mehaanilisest segust ja keemilisest ühendist? Tardlahuses võivad sulami komponendid vastastikku lahustuda üksteises. Keemilises ühendis komponendid reageerivad omavahel ja mehaanilises segus ei lahustu ega reageeri komponendid omavahel. 2. Millised on kristallivõre defektid ja millist mõju nad avaldavad omadustele? *Punktdefektid- vakantsid, omavad suurt liikuvust ja teiste defektidega toimides mängivad plastse deformatsiooni protsessides suurt rolli *Joondefektid- suurim tähtsus dislokatsioonidel *Pinnadefektid, ruumdefektid- soodustavad punktdefektide moodustumist ja liikumist ning on efektiivseteks barjäärideks joondefektide liikumisele või on nende defektide kristallivõrest väljumiskohaks (poorid, tühikud). 3. Kuidas seletada temperatuuriseisakuid metallide jahtumiskõveratel?
Oktaaniarv on seda suurem, mida rohkem hargnenud on süsinikahel. Oktaaniarvu suurendamiseks lisatakse bensiinile antidetonaatoreid, mis hoiavad küttesegu põlemiskiiruse parajates piirides. Tuntuim ning odavaim on tetraetüülplii, kuid see on keskkonnale ning organismidele kahjulik. Pilet 5. Mitte kõik lisandid ei ole kahjulikud, sageli lisatakse neid juurde teadlikult. Kristallivõre defektid võivad olla nii omadefektid kui lisanditega seotud defektid. Punktdefektid aatomi liikumine võre sõlmpunktist sõlmpunktidevahelisse tühimikku (sõlmpunktis tühimiku vakantsi teke. Joondefektid serv- ja kruvidislokatsioonid. Pinddefektid kristallide (terade) eralduspindade teke. Ruumdefektid poorid, tühikud ja praod. Punktdefektid tekivad soojusliikumise tõttu, Punktdefektid liiguvad kristallis pidevalt, võivad ühineda või kaduda. Defektide hulk sõltub kristalli stöhhiomeetriast. Tahke lahus
konstantseks. · Seda põhjustab elektronide hajumine aines. · Aine kristallvõre ei ole elektronide liikumisele takistuseks. · Elektronide hajumist aines põhjustavad võredefektid, pinnad ja aatomite soojuslik vibratsioon 12. Millest sõltub metallide takistus? -Kristallvõre defektid hajutavad elektrone, seetõttu need suurendavad takistust . term soojuslikust vibratsioonist, lisand lisanditest materjalis, deform deformatsioonist indutseeritud punktdefektid. 13. Mida reguleerib Pauli printsiip? -selle kohaselt ei saa ühes kvantolekus olla korraga rohkem kui üks elektron. 14. Kuidas jagunevad elektronide energianivood tahkises? -Kui N aatomit tahkises on üksteisest suhteliselt kaugel, siis nad ei avalda üksteisele vastasmõju. tahkes aines tekib nn. energiatsoonide valentsja juhtivustsoon 15. Mis on valents- ja juhtivustsoon? -mille vahel asub energeetiline piirkond, kus elektrone on väga vähe või ei ole üldse
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
................................................................................ 42 4.13. Mittekristallilised materjalid ............................................................................... 42 5. DEFEKTID TAHKETES MATERJALIDES ............................................................................... 43 5.1. Sissejuhatus (Joonis 3.38) ........................................................................................ 43 5.2. Punktdefektid .......................................................................................................... 43 5.2.1. Vakantsid ja võrevahelised aatomid................................................................ 43 5.3. Lisandid tahkes kehas .............................................................................................. 45 5.4. Joondefektid dislokatsioonid (joonis 3.43) ........................................................... 46 5.5
annaabi.ee 
