Materjaliõpetus elektrikele
Füüsikalised ja keemilised omadused
1.3. Füüsikalised ja keemilised omadused
Metalli füüsikalised omadused.
• Värvuseks nimetatakse metalli võimet peegeldada kindla lainepikkusega valguskiirgust.
• Tiheduseks nimetatakse metalli ühe mahuühiku massi. Tiheduse järgi jaotatakse metallid kerg-
(kuni 4500 kg/m³) ja raskmetallideks. Nii näiteks käsutatakse lennuki- ja raketiehituses
kergmetalle ja sulameid (alumiiniumi-, magneesiumi-, titaanisulamid).
• Sulamistemperatuuriks nimetatakse temperatuuri, mille juures metall sulab. Selle järgi jaotatakse
metallid rasksulavaiks (volfram 3416°C, titaan 1725°C jt.) ja kergsulavaiks (tina 232°C, tsink
419,5°C). Sulamistemperatuuril on suur tähtsus metalli valamisel, keevitamisel ja jootmisel.
• Soojusjuhtivuseks nimetatakse metalli võimet soojust üle anda kõrgema temperatuuriga
piirkonnalt madalama temperatuuriga piirkonnale. Head soojusjuhid on hõbe, vaskja alumiinium.
Raua soojusjuhtivus on ligikaudu kolm korda väiksem alumiiniumi ja viis korda väiksem vase
omast. Halva soojusjuhtivusega metalli kuumutamisel ja järsul jahutamisel (termotöötlemisel,
keevitamisel) tekivad sellesse praod. Soojusjuhtivuse ühik on vatt meetri ja kelvini kraadi kohta[W/m.K].
Soojuspaisumine on keha mõõtmete muutumine soojenemisel (metallide soojenemisel mõõtmed
suurenevad, jahtumisel vähenevad).
•Soojuspaisumist iseloomustab joonpaisumistegur a. Ruumpaisumistegur P = 3a. Metalli soojuspaisumist tuleb arvestada keevitamisel, sepistamisel, täpsete aparaatide koostamisel, sillakonstruktsioonide ehitamisel, raudteerööbaste paigaldamisel jm.
• Soojusmahtuvus on kehale antava soojushulga ja keha temperatuuri vastava muutuse suhe.
Soojusmahtuvuse ühikuks on džaul kelvini kohta [J/K].
Eri metallide soojusmahtuvust võrreldakse erisoojuse abil. Erisoojus on soojushulk, mis kulub ühikulise massiga keha soojendamiseks temperatuuriühiku võrra. Erisoojuse ühik on džaul kilogrammi ja kelvini kohta [J/kg K].
• Elektrilise juhtivuse ja elektritakistusega hinnatakse metalli võimet juhtida elektrivoolu.
Elektri]ühtivust mõõdetakse siimensites [S], erijuhtivust aga siimensites meetri kohta [S/m].
Analoogiliselt väljendatakse elektritakistust oomides [Q] ja eritakistust oommeetrites [Qm].
Headest elektrijuhtidest (vask, alumiinium) valmistatakse voolujuhtmeid,
elektrikuumutusaparaatides ja -ahjudes käsutatakse aga suure elektritakistusega sulameid
(nikroom, konstantaan, manganiit). Metalli temperatuuri tõusmisel selle elektrijühtivus väheneb, langemisel suureneb.
• Magnetiline läbitavus ja magnetiline konstant iseloomustavad metalli võimet magnetiseeruda. Magnetilise konstandi mõõtühik on henri meetri kohta [H/m]. Head magnetilised omadused on raual, niklil, koobaltil ja nende sulamitel. Neid nimetatakse ferromagnetilisteks ja käsutatakse elektriaparaatide ja elektromagnetite valmistamisel.
Keemilised omadused
Metalle ja nende sulameid iseloomustab võime oksüdeeruda või reageerida mitmesuguste ainetega (õhuhapniku, hapete, leelistega jm.). Mida kiiremini reageerib metall teiste elementidega, seda kiiremini see puruneb. Metallide keemilist purunemist nimetatakse korrosiooniks. Metallid, mis tugeval kuumutamise ei oksüdeeru, on kuumuskindlad e. tagikindlad. Niisugusest metallist valmistatakse kõrgel temperatuuril töötavaid detaile. Metallide korrosioonikindlust hinnatakse pindalaühiku kohta ajaühikus lagunemisproduktideks muutuva metalli massi järgi [kg/mm² s].
Metalli füüsikalised omadused.
• Värvuseks nimetatakse metalli võimet peegeldada kindla lainepikkusega valguskiirgust.
• Tiheduseks nimetatakse metalli ühe mahuühiku massi. Tiheduse järgi jaotatakse metallid kerg-
(kuni 4500 kg/m³) ja raskmetallideks. Nii näiteks käsutatakse lennuki- ja raketiehituses
kergmetalle ja sulameid (alumiiniumi-, magneesiumi-, titaanisulamid).
• Sulamistemperatuuriks nimetatakse temperatuuri, mille juures metall sulab. Selle järgi jaotatakse
metallid rasksulavaiks (volfram 3416°C, titaan 1725°C jt.) ja kergsulavaiks (tina 232°C, tsink
419,5°C). Sulamistemperatuuril on suur tähtsus metalli valamisel, keevitamisel ja jootmisel.
• Soojusjuhtivuseks nimetatakse metalli võimet soojust üle anda kõrgema temperatuuriga
piirkonnalt madalama temperatuuriga piirkonnale. Head soojusjuhid on hõbe, vaskja alumiinium.
Raua soojusjuhtivus on ligikaudu kolm korda väiksem alumiiniumi ja viis korda väiksem vase
omast. Halva soojusjuhtivusega metalli kuumutamisel ja järsul jahutamisel (termotöötlemisel,
keevitamisel) tekivad sellesse praod. Soojusjuhtivuse ühik on vatt meetri ja kelvini kraadi kohta[W/m.K].
Soojuspaisumine on keha mõõtmete muutumine soojenemisel (metallide soojenemisel mõõtmed
suurenevad, jahtumisel vähenevad).
•Soojuspaisumist iseloomustab joonpaisumistegur a. Ruumpaisumistegur P = 3a. Metalli soojuspaisumist tuleb arvestada keevitamisel, sepistamisel, täpsete aparaatide koostamisel, sillakonstruktsioonide ehitamisel, raudteerööbaste paigaldamisel jm.
• Soojusmahtuvus on kehale antava soojushulga ja keha temperatuuri vastava muutuse suhe.
Soojusmahtuvuse ühikuks on džaul kelvini kohta [J/K].
Eri metallide soojusmahtuvust võrreldakse erisoojuse abil. Erisoojus on soojushulk, mis kulub ühikulise massiga keha soojendamiseks temperatuuriühiku võrra. Erisoojuse ühik on džaul kilogrammi ja kelvini kohta [J/kg K].
• Elektrilise juhtivuse ja elektritakistusega hinnatakse metalli võimet juhtida elektrivoolu.
Elektri]ühtivust mõõdetakse siimensites [S], erijuhtivust aga siimensites meetri kohta [S/m].
Analoogiliselt väljendatakse elektritakistust oomides [Q] ja eritakistust oommeetrites [Qm].
Headest elektrijuhtidest (vask, alumiinium) valmistatakse voolujuhtmeid,
elektrikuumutusaparaatides ja -ahjudes käsutatakse aga suure elektritakistusega sulameid
(nikroom, konstantaan, manganiit). Metalli temperatuuri tõusmisel selle elektrijühtivus väheneb, langemisel suureneb.
• Magnetiline läbitavus ja magnetiline konstant iseloomustavad metalli võimet magnetiseeruda. Magnetilise konstandi mõõtühik on henri meetri kohta [H/m]. Head magnetilised omadused on raual, niklil, koobaltil ja nende sulamitel. Neid nimetatakse ferromagnetilisteks ja käsutatakse elektriaparaatide ja elektromagnetite valmistamisel.
Keemilised omadused
Metalle ja nende sulameid iseloomustab võime oksüdeeruda või reageerida mitmesuguste ainetega (õhuhapniku, hapete, leelistega jm.). Mida kiiremini reageerib metall teiste elementidega, seda kiiremini see puruneb. Metallide keemilist purunemist nimetatakse korrosiooniks. Metallid, mis tugeval kuumutamise ei oksüdeeru, on kuumuskindlad e. tagikindlad. Niisugusest metallist valmistatakse kõrgel temperatuuril töötavaid detaile. Metallide korrosioonikindlust hinnatakse pindalaühiku kohta ajaühikus lagunemisproduktideks muutuva metalli massi järgi [kg/mm² s].
Licensed under the Creative Commons Attribution Non-commercial Share Alike 3.0 License