Sissejuhatus

Tehnikas kasutatakse tahkeid, vedelaid kui ka gaasilisi materjale. Tahkeid materjale liigitatakse oma siseehituse erinevuste alusel kristallilised - metallideks ja amorfsed - mittemetallideks. Metallid omakorda jaotatakse mustadeks ja värvilisteks. Metalle kasutatakse tehnikas põhiliselt sulamitena. Mittemetallid jagunevad looduslikeks ja sünteetilisteks ehk tehismaterjalideks.

 

Materjale rakendatakse olenevalt omadustele erinevatel kasutusaladel ja vastavalt liigitatakse neid konstruktsioon ja eriotstarbelisteks ehk spetsiaalseteks.

Konstruktsioonimaterjalidest valmistatakse masinate korpused, juhtmete kande- ja kinnituselemendid jms. Eriotstarbelisi materjale kasutatakse vastavalt erinevate tehnikavaldkondade nõuetele nagu elektritehniliste, masinaehituslike, hüdrotehniliste jne. seadmete tööorganite põhiosade valmistamisel. Elektrimasinate, -aparaatide ja elektritehniliste seadmestike valmistamisel kasutatakse eriotstarbelisi ehk spetsiaalseid elektrimaterjale, millistel peavad olema vastavad elektrilised ja elektrimagnetilised omadused.

Elektrimaterjale liigitatakse elektriliste ja magnetiliste omaduste järgi:

o elektrijuhid (juhtmed, mähised, lülitite kontaktid);

o dielektrikud ehk elektrilised isolaator materjalid (isolaatorid, kondensaatorid);

o pooljuhid (võimendid, alaldid, mittelineaarsed takistid);

o pehmemagnetmaterjalid (raadiotehnilised ja elektrimootorite detailid ning trafode ja releede südamikud);

o kõvamagnetmaterjalid (püsimagnetid, alalisvoolu masinates, side-ja kõrgsagedusvoolu seadmetes).

Samal ajal võivad magnetmaterjalid olla elektrijuhid, pooljuhid või ülijuhid. Kasutuskoht määrab valitava materjali vajalikud omadused.

Elektrijuhid on tavaliselt metallid või nende sulamid võimalikult väikese elektrilise eritakistuse, piisava mehaaniliste tugevuste, kõvaduste ja vajalike füüsikalis-keemiliste omadustega nagu korrosiooni-, kuumus- ning ilmastikukindlus. Neid kasutatakse kontakt-, juhtmematerjalina ja mähistraadina. Dielektrikud – tahked (mittemetallid), vedelad ja gaasilised isoleermaterjalid peavad olema suure elektrilise eritakistusega, elektrilise läbilöögi ja mehaaniliste tugevuste, pinna kõvaduse ning vajalike füüsikalis-keemiliste omadustega vastavalt töö tingimustele. Neid kasutatakse juhtmete isolaatoritena, mis peavad täitma ka kande- ja tugielementide ülesandeid. Vedelad ja gaasilised isolaatormaterjalid täidavad lülitites, alaldites ja transformaatorseadmetes üheaegselt jahutus ning leegisummutus aine ülesandeid.

Pooljuhtmaterjalide kasutamine võimendites, alaldites, mittelineaarsetes takistites sõltub materjali põhiomaduste – eritakistuse, dielektrilise läbitavuse, elektrimotoorse jõu muutumisest sõltuvalt töötingimustest nagu temperatuur, elektrivälja tugevus ning valguse ja kiirituse intensiivsus.

Magnetmaterjale kasutatakse side-, raadiotehnilistes arvutustehnika seadmetes, elektrimootorites, trafode ja releede südamikes olenevalt neid iseloomustavatest magnetilistest omadustest. Olenevalt magneetumise intensiivsusest, mida iseloomustab nende magnetiline läbitavus μ , võime jagada materjalid (ained) ferro- ja ferrimagneetikuteks ning antiferromagneetikuteks. Ferro- ja ferrimagneetikutel on omadus magnetväljas magneetuda ja säilitada indutseeritud magnetväli püsivana sõltuvalt sulami koostisest ja aine siseehitusest. Antiferromagneetikutel magneetuvus on nõrk ja vähepüsiv. Kui indutseerimisel tekib vastupidise magneetumuse suunaga magnetväli nimetatakse materjali diamagneetikuks. Kui materjali magneetumuse suund ühtib rakendatud väljatugevuse suunaga siis paramagneetiliseks.

Konstruktsioonimaterjalide kasutusala elektrotehnikas määravad nende mehaanilised omadused: tugevus, kõvadus ja elastsus; füüsikalis- keemilised omadused: kuumus-, kulumis-, korrosioonikindlus ja erinõuded magneetivuse osas.

Abimaterjalidena kasutatakse toodete viimistluseks, korrosioonitõrjeks, kattevärve ja lakke, viimaseid ka isolatsioonimaterjaliks. Remont- ja hooldustöödeks õlisid, määrdeid ja puhastusaineid.

Järelikult materjalide valikul peab täpselt tundma nende omadusi määravaid parameetreid, omaduste mõjutamise meetodeid ning neid mõjutavaid kasutusala tingimusi.

Materjalide põhilised omadused on:

o füüsikalis-keemilised ,

o mehaanilised,

o elektrilised ,

o tehnoloogilised,

o ekspluatatsioonilised ja talitlusomadused

Nende tundmine võimaldab luua uusi nüüdisaegseid ökonoomseid seadmeid, luua vajalike omadustega uusi materjale, hooldada ja õigel ajal remontida seadmeid ja süsteeme.

Erinevate materjalide mehaanilised omadused ja sulamite keemilised koostised määratakse kindlaks igas riigis kehtestatud standardites, tähistades need vastavalt tähelise ja numbrilise markeeringuga. Eurostandardites on metallide ja nende sulamite tehnoloogilised omadused määratud tunnusnumbritega. Riiklikud standardid on juriidilised dokumendid, millede alusel vormistatakse tehniline dokumentatsioon, joonised, materjalide tellimise kirjad, sertifikaadid, ja ekspertiisi, analüüside protokollid.

Saksa standardid Deutsche Industrienorm tähistatakse lühendiga "DIN",

Eurostandardeid - "EN" - Europe Normative

rahvusvahelise Standardiseerimis Organisatsiooni norme - "ISO",

vene riiklikke standardeid - "GOST" - Gosutarstvennõe Standart

Soomes "SFS" - Soumen Finlandian Standard,

Rootsis "SS" - Svensca Standard jt.

Materjaliopetuse kursuse omandamise järel peab õpilane oskama määrata materjali liiki ning tundma materjali omadusi, nende kasutusala ja markeeringut vastavalt kasutusesolevatele standarditele.

 

Licensed under the Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike 3.0 License