Materjali Õpetus

Mehr dazu

MATERIAREN SAILKAPENA

von Carlos Ibarrondo

Anorgaanilised aineklassid

von Kevin Veinberg

Hääl

von Eve Koort

Polümeerid

von Kristi Jänes

Materjali Õpetus

Vedelkristallid

Kiraalne faas Nemaatilise moodi, aga eelmised molekulid on järgmiste suhtes “väändunud”

Smektiline Smektiline faas •Molekulid on orienteeritud lähedases suunas ja kalduvad olema kihiliselt paigutatud

Nemaatiline Nemaatiline faas • Molekulid on orienteeritud lähedases suunas, kuid ei moodusta kihte

• Lüotroopsed vedelkristallid – Vedelkristalliks muundumine toimub lahuses kontsentratsiooni muutudes

Termotroopsed vedelkristallid – Ained, mille korral vedelkristalliliseks muundumine toimub temperatuuri mõjul:

Vedelkristalliline olek: olek, mille omadused on vedeliku ja kristalli vahepealsed

Aineid, mis moodustavad vedelkristalle nimetatakse mesogeenideks

Metallilised pehmed magnetmaterjalid

Vastavalt struktuurile ja koostisele on pehmeid metallist magnetmaterjale võimalik grupeerida järgnevalt

amorfsed metallid

kristallilised metallid

Magnetmaterjalide liigitus ja kasutusalad

Termomagnetmaterjalide magnetilised omadused sõltuvad suuresti temperatuurist, neid ksutatakse temperatuuriregulaatorite ja temperatuuri-kompensaatorite valmistamisel.

Tehnikas leiavad ka veel käsutamist mõned eriomadustega magnetmaterjalid nagu magnetostriktsioon materjalid ja termomagnetmaterjalid.

Kõvamagnetmaterjalid – püsimagnetid alalisvoolu mootorites, side- ja heli seadmetes ja kõrgsagedus voolu seadmetes

Pehmemagnetmaterjalid - trafode ja elektrimasinate magnetahelad vahelduva vooluahelates.

Magnetostriktsioonmaterjalidel m uutuvad magnetvälja toimel geomeetrilised mõõtmed ja neid kasutatakse elektroakustika- ja ultraheliseadmeis, samuti side-, automaatika ja mõõteseadmeis (magnetlindid, magnetkelmed).

Magnetilised materjalid

Magnetmaterjalidena on kasutusel põhiliselt ferro- ja ferrimagneetikud. Nendel materjalidel on omadus magnetväljas magnetiseeruda. Seda omadust seletatakse väikeste, spontaanselt magnetiseeruvate piirkondade - domeenide - olemasoluga materjalis, mis välise välja rakendamisel pöörduvad välja sihis, nii et nende väli liitub välise väljaga. Sõltuvalt materjali koostisest ja struktuurist on domeenide pööramiseks vajalik teatud tugevusega väline magnetväli.

Materjalide aatomstruktuur

Aatomkristallilise või lihtsalt kristallilise struktuuri all mõeldakse aatomite (ioonide) omavahelist paigutust reaalselt esinevas kristallis. Metallis paiknevad aatomid kindla seaduspärasuse järgi, moodustades korrapärase kristallivõre. Selline aatomite paigutus vastab aatomite omavahelise mõju minimaalsele energiale (aatomite ideaalsele paigutusele).

Kõikide tehnomaterjalide põhiliseks struktuuri-ühikuks on aatom, mis koosneb positiivselt laetud tuumast ja seda ümbritsevast elektronkattest. Aatomituum koosneb prootonitest ja neutronitest, mille arv võrdub aatomnumbriga (järjenumbriga). Aatommass määrab tahke aine e. tahkise tiheduse, elektrijuhtivuse, soojusmahtuvuse, mõjub aga vähe selle tugevusomadustele.

Materjalide omadused

Talitlusomadused

Keskkonnasõbralikkus

Ohutus

Soojuspüsivus

Tulekindlus

Pinnaomadused

Kulumiskindlus

Korrosioonikindlus

Füüsikalised omadused

Magnetism

Elektrijuhtivus

Soojusjuhtivus

Soojuspaisumine

Sulamistemperatuur

Tihedus

Tehnoloogilised omadused

Joodetavus

Keevitatavus

Termotöödeldavus

Lõiketöödeldavus

Survetöödeldavus

Valatavus

Mehaanilised omadused

Plastsus

Sitkus

Kõvadus

Tugevus

Materjalide füüsikalised omadused Materjalide olulisemateks füüsikalisteks omadusteks on tihedus ja sulamistemperatuur, mis on ka materjalide, eelkõige metallide liigitamise aluseks.

Materjalide omadused Materjalide valikul ja nende kasutusalade määratlemisel pakuvad eelkõige huvi materjalide omadused, mis on ühelt poolt määratud nende struktuuriga, teiselt poolt nende saamise ja neist detailide valmistamise tehnoloogiaga. Materjalide omadused võib grupeerida füüsikalisteks, mehaanilisteks ja tehnoloogilisteks. Materjali kasutusomadusi iseloomustavad talitlusomadused.

Pehmed magnetmaterjalid

Pehmeid magnetilisi materjale kasutatakse seadmetes, mis kasutavad vahelduvaid magnetväljasid ja kus energiakaod peavad olema madalad. Üheks selliseks näiteks on pehmete magnetmaterjalide kasutamine trafo südamikes

Pehme magnetmaterjal ehk magnetiliselt pehme materjal on ferromagnetiline või ferrimagnetiline materjal

Kõvad magnetmaterjalid

Magnetiliselt kõvadest materjalidest tehakse seadmetes käsutatavaid püsivmagneteid, kui on vaja tekitada alalisvoolumagnetvälja. Sellistel materjalidel ja neist valmistatud detailidel säilib magnetism väga kaua. Nende materjalide magnetilisteks omadusteks on suur koertsitüvjõud Hc, jääkinduktsioon Br.

Tugevad püsimagnetid valmistatakse sulamitest

Kõvad magnetmaterjalid magnetivad tugevasti ja säilitavad püsimagneti omadused.