Nitriidid on ehituselt ja oma füüsikaliste ja keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, aga nitriidid juhivad palju paremini elektrit.Nitriidide elektrijuhtivus on ligi 2 korda suurem karbiidide omast. Nitriididel on sulamistemperatuur samuti madalam kui karbiididel. Nitriidide kõvadus kahaneb elemendi aatomnumbri suurenedes, mis näitab metalli ja mittemetalli aatomi sidemete nõrgemisele.tehnokeraamiaks kasutatakse tavaliselt järgmisi nitriide: Si3N4, AlN ja BN. Boriidid on asendustüüpi kristallivõrega keemilised ühendid. Boori aatom on liialt suur, et tungida metalli kristallivõresse, ja seega nad asendavad nad ainult metalli aatomeid. Boori aatomid võivad boriidides olla üksteisest isoleeritud või siis valentselt seotud. Selle tõttu on boriidide struktuur keerulisem . Boriide saadakse elementide sünteesimisel vaakumis või taandavas keskkonnas sulatamise teel või siis kõrgetemperatuurilise iseleviva
Poorne keraamika Sitke keraamika Biokeraamika Kasutatakse autotööstuses,kosmosetööstuses, tekstiilitööstuses, printerites,metallilõikamise tehnikas Tööriistakeraamika Ülikõva keraamika Lõike keraamika Kermised Elektrokeraamika Dielektrikud Pooljuhid Ülijuhid Raadiotehniline keraamika mikroskeemide alused, kondensaatorite ja takistite korpused jne. Mitteoksiidikeraamika Karbiidikeraamika (MeC) (SiC, TiC, WC, Cr2C3) Nitriidikeraamika (MeN) (Si3N4, AlN, BN) Kaltsium karbiit Boriidikeraamika (MeB) (TiB2, ZrB2, WB2) Silitsiidikeraamika (MeSi) (MoSi2, WSi2) Ränikarbiidist vaht filtrid Oksiidikeraamika Al2O3-keraamika MgO-keraamika ZrO2-keraamika jt. Al2O3 Tsirkooniumoksiidist Sanitaartehnika tootmises kui võltsbriljandid veekindel materjal, elektriinseneerias kui isolaator, masinaehituses kui kulumiskindel materjal,
sisaldavas keskkonnas. Nitriidid on struktuurilt ja füüsikalis-keemilistelt omadustelt sarnased karbiididega, kuid nitriididel on parem elektrijuhtivus, mis on ligi 2 korda suurem kui vastavatel karbiididel. Ka on nitriididel sulamistemperatuur madalam kui karbiididel. Nitriidide kõvadus langeb igas grupis elemendi aatomnumbri suurenedes, mis viitab metalli ja mittemetalli aatomi sidemete nõrgemisele. Tehnokeraamika valmistamisel kasutatakse laialdaselt järgmisi nitriide: Si3N4, AlN, BN. Boriidid on asendustüüpi kristallivõrega keemilised ühendid. Boori aatom on liiga suur, et tungida metalli kristallivõresse, mistõttu nad vaid sendavad metalli aatomeid. Boori aatomid võivad boriidides olla üksteisest isoleeritud või olla valentselt seotud. Seepärast on boriidide struktuur keerulisem (heksagonaalne, rombiline, tetragonaalne ). Boriide saadakse elementide sünteesil vaakumis või taandavas keskkonnas
kasutama mineraalkermiseid. Nendes kerimistes on põhiliseks komponendiks alumiiniumoksiid. Alumiiniumoksiidi baasil valmistatud mineraalkeermiste kuumuskindlus on kuni 1200ºC .Mineraalkermiseid on raske kinnitada. Nende põhiline kinnitamise viis on mehaaniline. Lõikekeraamika on põhilisi tööriistamaterjale, millest valmistatakse metallitöötlemise instrumente. Lõikekeraamikat valmistatakse põhiliselt Al2O3 ja Si3N4 baasil. Lõikekeraamika ei sisalda plastset ja suhteliselt kergesti sulavat sideainet nagu kõvasulamid, mistõttu nad on suurema kõvaduse ja kulumiskindlusega, kuid väiksema haprusega. Elektrokeraamika jaguneb: (piesotakistid,ülikondensaatorid ja muud elektroonikaelemendid) Dielektrikud Pooljuhid Ülijuhid Raadiotehniline keraamika Elektrokeraamikat kasutatakse kõige enam elektroonikatööstuses mitmesuguste
4.Maatriksi järgi: Komposiitmaterjali põhimaterjaliks on reeglina maatriks, mis koos armatuuriga(sagedamini kiududena) võtab vastu koormuse. Kui kiud purunevad deformeerub maatriks plastselt. Komposiitmaterjali maatriksina kasutatakse metalle ja sulameid(Al, Mg, Ni, Ti) polümeersetest materjalidest termoreaktiive (epoksü-, polõester-, fenoolvaike), keraamilistest materjalidest oksüüdkeraamikat(Al2O3, MgO, ZrO2) ja mitteoksüüdkeraamikat ( boriide TiB2, ZrB2, nitriide Si3N4, AlN, BN ja silitsiide MoSi2) Liigitus: metall-,polümeer-,keraamilised- ja süsinikkomposiitmaterjalid. 5.Armatuuri järgi: dispersse armatuuriga,diskreetse kiudarmatuuriga, pideva kiudarmatuuriga KM 6.Kiudude valmistamine ja omadused: Niitkristallid: Niitkristallid on äratanud tähelepanu oma suure tugevusega, mida põhjustab kristallide defektivaba struktuur. Niitkristall on monokristall, milles aatomid moodustavad defektideta kristallivõre
Seega maatriksi deformeeritavus peab olema sama suur või suurem kui kiudude deformeeritavus (MA) (M maatriksi deformeeritavus; A armatuuri deformeeritavus). Komposiitmaterjali maatriksina kasutatakse metalle ja sulameid (alumiiniumi, magneesiumi, 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
kuumutamine allpool põhikomponendi sulamistemperatuuri Küsimus 23 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline on tavalise aknaklaasi koostis? Vali üks või enam: a. ca. 16...17% Na2O b. ca. 73..74 % SiO2 c. ca. 1% Al2O3 d. ca. 5...9% CaO Küsimus 24 Õige Hinne 4,0 / 4,0 Märgista küsimus Küsimuse tekst Milline keraamiline materjal on sobivaim auto mootoriploki valmistamiseks? Vali üks: a. Al2O3 b. SiO c. Si3N4 d. SiC Küsimus 25 Õige Hinne 4,0 / 4,0 The linked image cannot be displayed. The file may have been moved, renamed, or deleted. Verify that the link points to the correct file and location. Märgista küsimus Küsimuse tekst Millist tüüpi keraamiliste detailide valmistamiseks sobib lobrivalu meetod? Vali üks või enam:
Kõvadus Mohsi järgi: 7 väga kõva aine. 8. Ränil on palju isotoope : 28Si, 29Si, 30Si,31Si,32Si, ) 9. Kerge (2330 kg/m3 10. Räni on pooljuht, mille elektrilised omadused sõltuvad väga tugevasti lisanditest. 11. Suhteliselt habras (1,2,3) 5. Ühendid 5.1 Ühendid - Fluoriidid: SiF4 - Kloriidid: SiCl4 - Bromiidid: SiBr4 - Jodiidid: SiI4 - Hüdriidid: SiH4, Si2H6 - Oksiidid: SiO2 - Sulfiidid: SiS2 - Nitriidid: Si3N4 (1) -Ränihape: H2SiO3 (ortorähihape H4SiO4) - Silikaadid - Silaanid - Silikoonid 5.1.1 Räniorgaanilised ühendid Esimene räniorgaaniline ühend tetraetoksüsilaan saadi juba 1845. aastal (Ebelman), kuid räniorgaaniliste ühendite keemia paisus ulatuslikuks orgaanilise keemia osaks alles pärast seda, kui avastati meetodid kõrgmolekulaarsete räniühendite polüsiloksaanide ehk silikoonide saamiseks (K.A
1.variant. 1.lihtsa kuupvõre... koordinatsiooni arv. Võreelemendi kohta tulevate aatomite arv K6 K=6 ; n=1 2.asendustardlahuse kristallvõre (lahustaja komponendi A kristallivõre K12) milline on kristallivõre baas? A=1/8*8=1 B=6*1/2=3 n=A+B=1+3=4 3.FD kuju komponentide osalise lahutsuvuse korral, faasid selle kõikides alades, nende tähistus ja sisu 4.Loetlege tardfaasid F-S sulameis. Tooge nende tähistus, sisu ja C-sisaldus F (K8) sisentustardlahus alfa-rauas c=0,01%-0,1% (Fe(C))(Ferriit on süsiniku tardlahus alfa+rauas) A (K12) sisendustardlahus gamma-rauas c=0,8-2,14%(Fe(C)) ( Austeniit on samuti raua ja süsinuku tardlahus, süsinik aatomid on asetatud gamma+rauas tahkesendatud kuupvõre aatomitevahelistesse tühikutesse. (sitke ja hästi deformeeritav, mittemagneetiline) M(K8) c ülekõllastunud tardlahus alfa+rauas(Fe(Cülek)) 5.milles seisneb beiniit muutus Fe-S sulameis muutuse skeem, T A->(F+T) B (C=0,8% t=400-500C 6.alaeutekto...
09.2012 26 Metallid Keraamika Koosnevad 1 või mitmest metallist (Fe, Al, Cu, Ti, Ühendid metalliliste ja mittemetalliliste elementide vahel- tavaliselt oksiidid, nitriidid ja karbiidid. Au, Ni) ja ka mittemetallist (C, N, O). Al2O3, SiO2, SiC, Si3N4. Iseloomustab aatomite korrapärane paigutus. Traditsiooniline keraamika- koosneb savimineraalidest- portselan, tsement, klaas. Omadused: suhteliselt tihedad, tugevad, kanged, Kanged ja tugevad (sarnane metallidega); purunemiskindlad. Kõvad;
Selline mootor ei vaja jahutussüsteemi, on 15% kergem ja 30...40% ökonoomsem. Samuti võib bensiini asemel kasutada madalasordilisi kütuseid nagu põlevkiviõli, masuut jne. Tänu keraamika väiksemale tihedusele väheneb pöörlevate osade mass ja inerts. Tööriistakeraamika Lõikekeraamika on põhilisi tööriistamaterjale, millest valmistatakse metallitöötlemise instrumente (trei- ja freeslõikurid jt.). Lõikekeraamikat valmistatakse põhiliselt Al2O3 ja Si3N4 baasil. Lõikekeraamika ei sisalda plastset ja suhteliselt kergesti sulavat sideainet nagu kõvasulamid, mistõttu nad on suurema kõvaduse ja kulumiskindlusega, kuid väiksema haprusega. Elektrokeraamika. Elektrokeraamikat kasutatakse kõige enam elektroonikatööstuses mitmesuguste elektroonikaelementide (mikroskeemide alused, kondensaatorite ja takistite korpused jne.) valmistamiseks. Elektrokeraamiliste materjalide seas on häid elektrijuhte (keraamilised ülijuhid) kui ka häid
Vz ja registreeritakse tekkiv tunnelvool. Konstantse kõrguse reziim võimaldab hulga kiiremat skaneerimist aatomi tasandil siledatel pindadel ja seega pinnaolekute dünaamilist uurimist. 77. Mis on piesoelektriline efekt? Kvartsi või baarium titanaadi kristalli vastastahkude kokkusurumisel tekib nende tahkude pinnale vastasmärgiline laeng. 78. Mida nimetatakse aatomlahutuseks? Võimet eristada üksikuid aatomeid. 79. Millest valmistatakse AFM teravikud? Mikromehhaaniliselt Si või Si3N4. 80. Milline on SPM vertikaalne lahutusvõime? 0,01nm 81. Milline on teravikmikroskoobi vertikaalne lahutusvõime? 0,01 nm (sama mis STM, sest STM on teravikmikroskoobi üks meetodeid) 82. Millised on nõuded STM objektidele? Saab uurida ainult elektrit juhtivaid objekte. 83. Mis on aatomlahutus? Võimet eristada üksikuid aatomeid. 84. Mis on teravikmikroskoop? Teravikmikroskoop võimaldab jälgida materjali pinnal üksikute aatomite paiknemist ja uurida
Kõvadus HV10 Joon.2.12. Kermiste erosiooni kiiruse ja kõvaduse vaheline seos 2.5. Keraamiliste materjalide erosioon Siinkohal olgu toodud võrdluseks tehnokeraamiliste materjalide erosiooni kiirus SiC osakeste joas erinevatel kiirustel ja kohtamisnurkadel. Suurima erosioonikindlusega on B4C ja Si3N4, mis ületavad erosioonikindluselt üldkasutatavaid WC-Co kermiseid mitu korda. Nagu habrastele materjalide omane on ka keraamikal kulumine suurem kui abrasiiviosakesed langevad risti pinnale. . Tehnokeraamika erosioonikiirus SiC osakeste joas Material Kõvadus Purunemis- v = 50 m/s v=200 m /s HV sitkus,
oluliselt komponentide füüsikalisi omadusi. Ühendeil kuumuspüsivusele, väikesele joonpaisumistegurile on märksa kõrgem sulamistemperatuur, elastsus- ja heale termokindlusele. moodul, kôvadus ja väiksem joonpaisumisetegur. Tehnokeraamikas on kõige levinum ja pers- pektiivsem Si3N4 ühend Al2O3-ga, mis kannab nime Oksiidkeraamika sialon. Oksiidkeraamika aluseks on oksiidid, mis esinevad looduses puhtal kujul või saadakse metallide Konstruktsioonikeraamika kuumutamisel õhus vôi hapnikus. Oksiidid on kõrge Konstruktsioonikeraamika suurimaks tarbijaks on sulamistemperatuuriga; tehnokeraamikas kasuta- autotööstus, eelkõige süüteküünalde näol. Pers-
Iseloomustab aatomite korrapärane paigutus. Omadused: suhteliselt tihedad, tugevad, jäigad, purunemiskindlad. Palju mittelokaliseeritud elektrone- head elektrijuhid ja soojusjuhid; algusele läbipaistmatud; poleeritud pind on läikiv; magnetilised omadused (Fe, Co, Ni). 12. Keraamiliste materjalide üldiseloomustus. Ühendid metalliliste ja mittemetalliliste elementide vahel- tavaliselt oksiidid, nitriidid ja karbiidid Al2O3, SiO2, SiC, Si3N4. Traditsiooniline keraamika- koosneb savimineraalidest- portselan, tsement, klaas. Jäigad ja tugevad (sarnane metallidega); Kõvad; Purunevad kergesti (traditsioonilised); Madal elektrijuhtivus ja soojusjuhtivus; Vastupidavad kõrgetele temperatuuridele ja keskkonnamõjudele (rohkem kui metallid ja polümeerid). Optilised omadused: võivad olla läbipaistvad, poolläbipaistvad või ka läbipaistmatud. Fe3O4- magnetilised omadused. 13. Polümeersete materjalide üldiseloomustus.
13. Keraamiliste materjalide üldiseloomustus. lihtaine- moodustub ainult ühe ja sama keemilise elemendi aatomitest. n Ühendid metalliliste ja mittemetalliliste elementide vahel- tavaliselt Näiteks: hapnik, raud, elavhõbe, väävel oksiidid, nitriidid ja karbiidid Al2O3, SiO2, SiC, Si3N4. n liitaine- koosneb erinevatest keemilistest elementidest. n Traditsiooniline keraamika- koosneb savimineraalidest- portselan, tsement, Näiteks: vesi, lubi, süsinikdioksiid klaas. Nii liht- kui liitained võivad esineda gaasilises, vedelas või tahkes olekus.
Näiteks: hapnik, raud, elavhõbe, väävel n liitaine koosneb erinevatest keemilistest elementidest. 13. Keraamiliste materjalide üldiseloomustus. Näiteks: vesi, lubi, süsinikdioksiid n Ühendid metalliliste ja mittemetalliliste elementide vahel tavaliselt Nii liht kui liitained võivad esineda gaasilises, vedelas või tahkes olekus. oksiidid, nitriidid ja karbiidid Al2O3, SiO2, SiC, Si3N4. n Traditsiooniline keraamika koosneb savimineraalidest portselan, tsement, klaas. 5. Aine olekud (tahke, vedel, gaas) n Jäigad ja tugevad (sarnane metallidega); Tahkes aines on molekulid tihedalt koos ja nende liikumine pole võimalik.
Kui kiud purunevad, deformeerub maatriks plastselt. Siit järeldub, et maatriksi deformeeritavus peab olema sama suur või suurem kui kiudude deformeeritavus. Komposiitmaterjali maatriksina kasutatakse metalle ja sulameid (alumiiniumi, magneesiumi, 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,
Boorkarbiid (B4C) kõvadus üle 9, saadakse booroksiidi ja süsiniku reageerimisel tempil 2000 kraadi. Püsiv õhus kuni 600 kraadi, keemiliselt väga püsiv. Sellest tehakse plaate kuulikindlate vestide jaoks Elektrokorund Al2O3, kõvadus ca 9. Ränikarbiid (SiC) kõvadus üle 9, saadakse ränioksiidi ja süsiniku reageerimisel temp 1600- 2500 kraadi juures. Teemanditaolise kristallvõrega, keemiliselt suhteliselt inertne. Lõikekettad, liivapaber, liivaprits. Räninitriid (Si3N4) abrasiiv musta ja värviliste metallide töötlemiseks Tehisteemant tekib vedela süsiniku jahutamisel kõrgel rõhul, oluline on aeg, sest muidu võib grafiit tekkida. Vana värvkatte eemaldamine. Mida kvaliteetsem värvikiht on seda raskem on seda eemaldada, pöörduvad värvid punduvad lahustites ja kergesti eemaldatavad mehaaniliselt, pöördumatute värvide jaoks on mehhaanilised võtted: liivapaber, liivaprits. Värvi saab eemaldada ka kuumutades, külmutades. Saab
madalatel tº-del moodustuvad halogeniidid, samuti HHal-dega. Org. ainetega → räniorgaanil. ühendid Saamine 1) silitsiidide (sageli Mg2Si) lagundamine hapete või leelistega → SiH4 (reakts.-mehh. Keerukas, produkt ebapuhas) 2) SiHal lagundam. Teatud Li-ühenditega, eriti LiAlH 4-ga: SiCl4 + LiAlH4 → SiH4 + LiCl + AlCl3 3).SiHal redutseerimine vesinikuga Kasutamine Monosilaan – lähteaine pooljuht-räni saamiseks Räninitriid Si3N4 – kollakas (monokrist.), valge-hall (polükrist.) Palju-uuritud ühend, keemiliselt üsna vastupidav Saadakse tööstuses peam.: Si + N2 (ahjudes või plasmavoos üle 1200ºC) SiO2 + C + N2 jt. meetodid Ei reageeri: HNO3, H2SO4, HCl Reageerib aeglaselt: H3PO4, intensiivselt: HF Laguneb sulatatud leeliste, leelismetall-oksiidide ja -karbonaatide toimel Paljude liht- ja liitainetega (ka õhuhapnikuga) reageerib
saab boorkarbiidi, mis on ränikarbiidist pisut kõvem, 9,4-9,7. Valmistatakse ka tehisteemante mitte väga kõrge temperatuuri juures, kuid see eest väga kõrge rõhu all, kui vedelat süsinikku jahutada kõrgel rõhul. Tähtis on aeg, sest muidu võib grafiit tagasi tekkida. Nende tootmine tegi võimalikuks boornitriidi(BN) tootmise, samasuguses seades ja samadel tingimustel saadakse peaaegu sama kõva kui teemant(enam kui 9,7). Erinevate meetotidetga saadatakse ka räninitriidi Si3N4, näiteks paagutamisel saadakse väga tugev keraamika ning kasutatakse musta ja värviliste metallide töötlemiseks. Alumiiniumnitriid(AlN) on perspektiivne keraamiline materjal mikroelektroonikas, nanotehnoloogias jne. Pindade puhastamiseks kasutatakse veel mineraalset rabu, teraskuule, poleerimiseks kasutatakse CeO, TiO2, Krokus punast, Krokus rohelist. Süsinikterastes sisaldub peale Fe ja C kuni 0,5% Si, kuni 1% Mn
annaabi.ee 
