Enamlevinud termoplastsete polümeeride reoloogiliste omaduste võrdlus Karin Erimäe MT-3 Mis on reoloogia? Reoloogia on teadus deformatsiooniprotsessidest. Polümeeride reoloogias käsitletakse eelkõige sulapolümeeride voolamisest tingitud deformatsiooniprotsesse, kus mehaaniline energia hajub sisehõõrdumise tulemusena soojusena. Termoplastsed polümeerid ehk termoplastid Termoplastid on lineaarsed või vähehargnenud polümeerid, mis Korduval kuumutamisel pehmenevad (veelduvad) ja jahtudes tahkestuvad, seega on taaskasutatavad; Jõu mõjul voolavad; Lahustuvad iseloomulikus lahustis; Sõltuvalt molekulaarsest struktuurist on tahkestudes amorfsed või poolkristallilised; Enamlevinud termoplastsed polümeerid PE (polüetüleen) - omadused sõltuvad peamiselt molaarmassist ja ahelate hargnevusest. Molaarmassi kasvades vä
d. Molaarmassiline jaotus/molekulide üks suurus 5. Moodustage sobivad paarid polümerisatsiooniviisi järgi. a. LDPE vabaradikaalne ahelakasvu polümerisatsioon b. PP koordinatsioonpolümerisatsioon c. PF polükondensatsioon d. BR anioonne ahelakasvu polümerisatsioon 6. Moodustage sobivad paarid polümerisatsioonimeetodi järgi. a. PVAC emulsioon b. PAN lahuses väljasademisega c. PA massis (sulamis) d. PTFE suspensioon 7. Moodustage sobivad paarid lahustuvuse alusel. a. PVOH vesi b. PS tolueen c. PMMA diklooretaan d. PC ketoonid e. PA fenool 8. Kumb omadus on iseloomulik polümeerile võrreldes metallile. a. Rasked/kerged elemendid b. Väike/suur soojusjuhtivus c. Kõrge/madal pehmenemistemperatuur d. Väike/suur tulekindlus e. Suur/väike tugevus f. Parem/halvem vormitavus 9
Kesknoolutus (300...400C)vedrud, puidulõikeriistad. Kõrgnoolutus (450...650 oC) konstruktsioonidetailid, masinaosad(karastus + kõrgnoolutus =parendamine e. noolutus sorbiidile) 4. Plastid: struktuur (näited mõlema struktuuriga plasti kohta). Liigitus temperatuurile reageerimise ja kasutusotstarbe järgi. Plastide kasutamise eelised ja puudused. Polümeerid on keemilised ühendid, mille molekul koosneb kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest ehk elementaarlülidest. Polümeerid on kas looduslikud (nt. merevaik, tselluloos, tärklis) või sünteetilised (paljud plastmassid) materjalid, millel on erinevad omadused ja kasutusalad. Polümeerid: kõrgmolekulaarsed ühendid (molaarmass 2000- 2 000 000). Makromolekulid on üles ehitatud madalmolekulaarsetest ainetest- monomeeridest. Polümeeridest saab valmistada järgmisi polümeertooteid: Plastmassid (polümeerid, mida saab valada), kiud, elastomeerid (kummid), liimid (adhesiivid), pinnakattematerjalid, komposiitmaterjalid
hinnata kihistumise aja põhjal: mida aeglasemalt toimub emulsiooni kihistumine detergendi juuresolekul, seda efektiivsem on detergent. Polümeerid on keemilised ühendid, mille molekul koosneb paljudest kovalentsete sidemetega seotud korduvatest struktuuriühikutest (elementaarlülidest). See sõna on tulnud kreeka keelest (, polu, "palju"; ja , meros, "osa"). Hästi teatud polümeeride näiteid: plastmass, DNA, proteiinid. Lihtne näide polümeerist on polüpropeen (-CH2-CH(CH3)-) mille monomeeriks on propeen ( CH2=CH-CH3 ) Polümeerid on hulk naturaalseid ja sünteetilisi materjale erinevate kasutusalade ja omadustega. Looduslikud polümeerid nagu näiteks merevaik on olnud kasutusel juba sajandeid. Biopolümeerid nagu proteiinid ( juuksed, nahk, osa luustruktuurist) ja nukleiinhapped mängivad tähtsat rolli bioloogilistes protsessides
materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. 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 (4.1) 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 (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks
materjal võib olla anisotroopne. 3) Amorfsetes materjalides puudub osakeste paiknemise kaugem korrapära, esineb ainult lähikorrapära. 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 (4.1) 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 (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks
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
lähikorrapära. Sisuliselt on amorfsed ained allajahutatud vedelikud, nad ei ole jõudnud kristalliseeruda. Joonisel 2-20 on esitatud kvartsi kristalli ja kvartsklaasi (paremal; amorfne) struktuur. 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 (4.1) 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 (vajalikku lisaenergiat) nimetatakse difusiooni aktiveerimise energiaks
Tehnomaterjali eksami materjal 1.Metallide põhilised kristallvõred (tähised, koordinatsiooni arv, baas) Tähis tähisega tähistatakse metalli kristallivõret, nätikes K6, K8, H6 ja H12 on ka T4 ja T8. Koordinatsiooniarv on võreelemendis antud aatomile lähimal ja võrdsel kaugusel olevate aatomite arv (koordinatsiooniarv on aluseks ka kristallvõrede tähistamisel: nii tähistatakse lihtsat kuupvõre kordinatsiooniarvuga 6 tähisega K6; ruumkesendatud kuupvõret K8, tahkkesendatud kupvõret K12; lihtsat heksagonaalvõret H6, kompaktset heksagonaalvõret H12; lihtsat tetragonaalvõret T4, ruumkesendatud tetragonaalvõret T8). Baas on aatomite arv, mis tuleb võreelemnedi kohta. Kuupvõre korral kuulub tipus olev aatom 1/8-ga võreelemendile, serval 1/4-ga, aatom tahul 1/2-ga ja aatom võre sees tervenisti võreelemendile, heksagonaalvõre korral kuulub tippus olev aatom 1/6-ga võreelemendile jne. a)Ruumkesendatud kuupvõre Tähis K8; Koordinatsiooni arv 8
.................................... 47 1.4.3. Plastkomposiitmaterjalid............................................................................................................. 47 1.4.4. Keraamilised komposiitmaterjalid............................................................................................... 48 1.4.5. Süsinikkomposiitmaterjalid ......................................................................................................... 48 2. METALLIDE TEHNOLOOGIA............................................................................................................... 49 2.1. Metallurgia ......................................................................................................................................... 49 2.2. Valutehnoloogia ................................................................................................................................. 49 2.2.1. Liigitus ..............................................
Konstrueerimise eesmärgiks aga on ettenähtud funktsionaalse ülesande võimalikult põhjalik lahendamine. Selle saamiseks peab konstruktor selgelt teadma masina funktsiooni ja oskama kujutada võimalikke lahendusmeetodeid. 5 Funktsionaalse ülesande lahendamiseks on võrdväärse tähtsusega nii masina geomeetriline kuju (konstruktsioon) kui ka materjalid ja valmistamise tehnoloogia. Suuresti nende kolme parameetritega on määratav projekteeritava masina omahind. Konstruktsioon (geomeetria) Funktsioon ja kvaliteet Materjalid Valmistamise tehnoloogia
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
