Medžiagotyros egzamino konspektas


Medžiagų mokslo konspektas.

Dalies klausimai ir atsakymai. Žaliavų gavimo karjeruose , žaliavų įkrovos paruošimo , įkrovos degimo ir klinkerio gavimo , klinkerio malimo su gipso priedu. Keraminiai grindinio blokai.


Grynų klinkerio mineralų sudėtis gali būti išreikšta tokiomis formulėmis: 1) Ca3SiO5; 3CaO SiO2; C3S – trikalcio silikatas. Klinkeryje esantis kietasis tirpalas vadinamas alitu; 2) Ca2SiO4; 2CaO SiO2; C2S – dikalcio silikatas. Klinkeryje susidaręs kietas tirpalas vadinamas belitu; 3) C3A; 3CaO Al2O3 – trikalcio aliuminatas; 4) C4AF; 4CaO Al2O3 Fe2O3 – tetrakalcio aliumoferitas. Klinkerio mineralas vadinamas braunmileritu. Tokių mineralų klinkeryje būna: 37+60% alito, 15+37% belito, 6+15% trikalcio aliuminato, 10+18% braunmilerito.

Portlandcemenčio klinkerio gamybos proceso chemizmą galima suskirstyti į dvi pagrindines stadijas: 1) kietafazių reakcijų stadiją, kurios metu vyksta rūgštinių sudedamųjų (pagrindine aliuminio hidrosilikatų) skilimo produktų sąveika su klintinės sudedamosios dekarbonizacijos produktų ir 2) skystos fazės formavimosi/lydymosi stadija, susidarant joje galutiniam produktui – kietam trikalcio silikato tirpalui (alitui, arba tekste C3S k.t.).

Šlapiojo gamybos būdo sukamojoje krosnyje vyskta: 1) pagal temperatūros kitimą krosnyje bei joje vykstančius fizikinius ir cheminius procesus, skiriamos tokios krosnies zonos: a) džiovinimo – temperatūra iki 200 oC; b) pašildymo – temperatūra 200+800 oC; c) kalcinavimo (dekarbonizacijos) – temperatūra 800+1000 oC; d) egzoterminių (kietafazių) reakcijų – temperatūra 1000+1300 oC; e) sukepimo (reakcijų lydale) – temperatūra 1300+1450+1300 oC; f) aušinimo – temperatūra 1300+1000 oC.

Statybinio styklo gamyba susideda iš tokių operacijų: žaliavų apdirbimo, įkrovos paruošimo, gaminių formavimo ir atkaitinimo.

Apdirbimas apima medžiagų smulkinimą ir malimą (dolomitas, klintys, anglis), dregnų medžiagų džiovinimą (smelis, dolomitas, klintys), sijojimą per reikiamo dydžio sietus.

Įkrovos paruošimas apima sodrinimą, dozavimą ir maišymą. Įkrova būna kokybiška, jeigu nukrypimas nuo numatytos sudėties neviršija +/- 1%.

Taikant pussausį būdą formuojama 8-12% drėgnumo įkrova esant 15-40 Mpa slėgiui. Gamybos trukmė sutrumpėja 2 kartus , pagaminti gaminiai būna tikslesnių matmenų. Žaliavos: milteliai 50% <1mm ir 50% 1-3mm.

Sausasis metodas yra dabartinio pussausio keraminio formavimo būdo atmaina. Taikant šį metodą gaminami milteliai, skirti presuoti, kurie 2-6% drėgmės.

Šlikerinis būdas taikomas, kai gaminiai yra daugiakomponentės sudėties, sudaryti iš nevienalyčio sunkiai lydaus molio ir priedų.

Keraminiai gaminiai džiovinami. Jie turi būti išžiovinti iki 5-6% drėgmės. Džiovinama tunelinėse nepertraukiamojo veikimo arba kamerinėse periodinio veikimo džiovyklose nuo kelių iki 72 valandų – priklauso nuo pusgaminio drėgmės ir savybių. Džiovinama naudojant 120-150 C pašildytą orą.

Valcavimas – medžiagos apdirbimas, gerinantis visų sudedamųjų dalių tolygų pasiskirstymą visame tūryje.

Ekstruzija – granulių arba vienodo profilio gaminių gavimas išspaudžiant masę pro profiliuotą plyšį.

Laue sukamasis metodas (nejudamo kristalo); Sukamojo (virpančio) kristalo; Polinių kristalų metodas (Debajaus, Šenerio).

Rentgenostruktūrinė analizė. Difraguotų spindulių eiga kristale. Analizės metodai. Rentgenogramų šifravimas.

Rentgenostruktūrinė analizė tai yra medziagu struktūros tyrimas kuris remiasi rentgeno spinduliuotes difrakcijos maksimumais. Difrakcija tai bangu uzlinkimas uz kliuties. Rengeno spinduliams kliutis - kristaline gardele. Difrakcijos max susidaro jei i kristala krintancios ir nuo lygiagreciu kristalografiniu plokstumu atsispindejusios rengeno spinduliuotes eigos skirtumas lygus sveikajam bangu skaiciui.

rentgenofazine analize – tai kristaliniu medziagu kokybines ir kiekybines fazines sudėties tyrimas rentgeno spinduliuote. Sia analize galima nustatyti mineraline bei fazine medziagu sudeti, kristaliniu medziagu struktūra, elementariosios gardeles forma, matmenis, tipa. Kiekybine rentgenofazine analize skirta junginiu kiekiui misiniuose nustatyti.

Endoterminiai efektai: diferencineje kreiveje apsprendziami tokiais fizikiniais-cheminiais reiskiniais: 1) kaitinamu tiriamuju junginiu skilimas susidarant naujai cheminei sudeciai del dujines fazes issiskyrimo. 2) enantiotropinio pobudzio morfiniai veiksmai – pereina is vienos busenos i kita. 3) M. lydymasis. Reakcijos vyksta su silumos sugerimu. Egzoterminiai efektai: diferencineje kreiveje apsprendziami diferencine termine analize (DTA) tokiais reiskiniais: 1) Cheminiu reakciju vykstanciu su dujines fazes sugertimi. 2) Polimorfiniais veiksmu procesais, kai nestabili duotai temperaturai modifikacija pereina i stabilia. 3) m. virsmas is nestabilios amorfines busenos i kristaline. Termines analizes metu registruojama bandinio temperatura. Atliekant diferencine termine analize registruojamas medziagos temperaturos skirtumas. Kai bandinyje vyks reakcija su dideliu egzoterminiu efektu, temperatura staigiai pakils, o kai vyks endotermine – temperatura nedides tol, kol pasibaigs reakcija.

Termogravimetrija - termines analizes metodas, kai matuojama ir uzrasoma mases priklausomybe nuo temperaturos

Optiniai mikroskopai didina tiriamojo pavyzdžio vaizda ir leidžia tirti ji poliarizacineje šviesoje.Mikroskopinė analizė, naudojant optinius mikroskopus, vadinama petrografine analize. Ji pagrįsta šviesos plitimo per kristalines medžiagas dėsnių taikymu.

Didina iki 500k kartų. Leidžia tirti: atskirus submiskroskopinių kristalų dydžius ir formas; kristalų augimo ir irimo procesus, tiek skystoje, tiek ir kietojoje fazėse; procesus vykstančius grūdėlių ribose; difuzijos procesus reakcijos metu; fazinius virsmus termiškai apdorojant ar aušinant objektą; deformacijos bei irimo procesus.

Elektroniniai mikroskopai pagal tyrimo objektą skirstomi: peršviečiamieji, emisiniai, atspindžio, rastriniai, veidrodiniai ir šešėliniai.

Nuo smulkinimo priklauso gamybos procesų intensyvumas, gaminių kokybė bei savybės ir gamybos ekonominiai rodikliai. Žaliavos dažniausiai smulkinamos, kad suvienodėtų pradinio žaliavų mišinio fizikinės bei mechaninės savybės ir cheminė sudėtis, sparčiau vyktų cheminės reakcijos.

Tikslas: trupinimo (susmulkinti iki reikiamo dydžio ir reikiamos granuliometrinės bei frakcinės sudėties), malimo (gauti miltelių pavidalo rekiamos granuliometrinės sudėties bei pageidaujamos dalelių geometrinės formos produktą).

Rodikliai: medžiagos dispersiškumo pokytis (įvertinamas medžiagos smulkinimo laipsniu); savitosios smulkinimo energijos sąnaudos (1kg susmulkinti sunaudotos energijos kiekis); susmulkinto produkto dalelių granulometrinė sudėtis ir savitasis paviršius; medžiagos stiprumas ir trapumas.

Trupinimas: žaliava trupinama iki tokio dydžio, kad sumalti būtų naudojama kuo mažiau energijos. Kietų medžiagų gabaritai 100-1000mm, minkštų 50-500mm. Trupinama iki nustatyto maksimalaus dalelių dydžio.

silikatinių medžiagų gamyboje dažniausiai vartojami molio bei polikomponentiniai cemento žaliavų šlamai. Šlamo takumas didžiausias tada, kai suardomi visi kontaktai tarp dispersinės fazės dalelių. Tam tikslui reikia šlamą energingai mechaniškai maišyti. Suardytos šlamo struktūros po tam tikro laiko iš dalies atsistato, bet šlamas išlieka šiek tiek takus, todėl jį galima gana toli transportuoti.

Medžiagų miltelių savybės. Smulkiadispersinių dulkių ir miltelių būdingos savybės yra autohezija ir adhezija. Dalelių autoadhezija priklauso nuo kontaktų tarp dalelių skaičiaus bei jų ryšio stiprumo, nuo dalelių tarpusavio padėties, jų formos bei dydžio. Priklausomai nuo suartėjimo sąlygų, dalelių prispaudimo jėgos, temperatūros gali susidaryti ne tik silpnas ryšys dėl van der Valso jėgų, bet ir stiprūs valentiniai ryšiai. Laisvai subertų dalelių sankiba dėl jų paviršiaus šiurkštumo ir trinties yra nedidelė. Dalelių autohezinės savybės labiausiai priklauso nuo jų prigimties ir paviršinio sluoksnio savybių: nuo laisvų krūvių arba nesočiųjų grupių bei radikalų atsiradimo. Stambių dalelių santykinis kontaktinių ryšių skaičius mažesnis negu smulkių, todėl ir sankiba tarp jų silpnesnė. Stambiadispersiniai milteliai takesni negu tos pačios medžiagos smulkiadispersiniai milteliai. Dėl savaiminės smulkiadispersinių dalelių agregacijos sumažėja dispersinės sistemos lyginamasis paviršius. Agretus sudaro daugybė dalelių, sujungtų autohezinėmis jėgomis. Tokie agregatai susifomuoja malant, sijojant, sandėliuojant ir transportuojant smulkiadispersines miltelių pavidalo medžiagas.

Norint paspartinti įvairių žaliavų mišinio komponentų tarpusavio sąveiką ir gauti vienodų savybių galutinius produktus. Sumaišymo kokybės kriterijais gali būti šie netiesioginiai rodikliai: bet kurio komponento kiekis mišinyje, mišinio drėgmė, kaitmenys, granuliometrinė sudėtis. Maišomi bei homogenizuojami milteliai dažniausiai aeruojami.

Galima džiovinti trim budais: šiluminis, mechaninis, fizikinis-cheminis. Dziovinimias yra procesas kai šiluminiu budu is medžiagos išgarinama drėgme ir pasisalina is jos garai. Yra isorine ir vidine difuzija. Isorine – kai garuoja i aplinka, vidine – kai is vidiniu sluoksniu pereina kapiliarais, difunduoja, ir isorinius. Dziovinimo procesa galima suskirstyti i tris dalis: pasildymas, džiovinimas pastoviu greičiu, džiovinimas mazejanciu greičiu.

Ilgaamžiškumu vadinamas ilgiausias laikotarpis, per kurį medžiaga veikiama apkrovų ir klimatinių sąlygų nepraranda eksploatacinių savybių. Eksploatacijos metu pastatų pamatus, sienas, atitvarus veikia daugelis agresyvių veiksnių, kurie ardo jų paviršius ir apdailos sluoksnius. Geba tokiems poveikiams pasipriešinti ir nulemia išorės sluoksnių ilgaamžiškumą. Lietuvos klimato salygomis išorės sluoksnių ilgaamžiškumą sąlygoja ir jų eksploatacinis atsparumas salčiui.

Statybinių medžiagų ir jų gamybos kūrimo technologija. Technologijų kūrimo lygiai. Galima išskirti du naujų technologijų kūrimo lygius:

medžiagotyra – šiame lygmenyje yra sintetinama nauja medžiaga, tiriamos jos submikrostruktūros susidarymo ypatumai, medžiagos funkcijos, savybės ir panaudojimo sritys.

Atlikus šiuos tyrimus ir įvertinus rinką suinteresuotos bendrovės, mokslo ir technologijų parkai organizuoja bandomąją gamybą, sudaro ir tikslina technologinį reglamentą, toliau tiria rinkos galimybes. Strateginiam investuotojui sudaromas gamybinis technologinis reglamentas, parengiamas projektas ir pradedama gamyba. Tai gamybinės technologijos įdiegimo etapas. Visi etapai turi nuolatinį grįžtamąjį ryšį ir kylantys problemiški klausimai sprendžiami visais lygiais: fundamentinių tyrimų, medžiagotyros ir technologijų. Grįžtamasis ryšys nenutrūksta visą naujos medžiagos gamybos ir egzistavimo laiką.

medžiagų mikrostruktūra - tai fizikinių-cheminių virsmų, vykstančių, reaguojančių heterogeninių sistemų komponenčių paviršiaus kontakto zonos rezultatai. Mikrostruktūra – svarbiausias faktorius, nusakantis medžiagos savybes ir panaudojimo sritis.

Dalis žaliavų naudojamos natūralios (smėlis, žvirgždas, molis) po pirminio perdirbimo. Išgautos natūralios žaliavos rūšiuojamos klasifikuojamos, smulkinamos, plaunamos arba atliekami kiti procesai. Didelė dalis statybinių medžiagų, kaip antai: rišamosios betonai, sausieji mišiniai, keraminiai dirbiniai ir kitos, - yra gaunamos taikant fizikinius-cheminius ir šiluminius technologinius procesus.

Statybinių medžiagų pramonėje vartojama elektrinė, mechaninė, šiluminė, elektromagnetinė, atominė ir kitos energijos. Plačiausiai – elektrinė ir šiluminė. Kitos energijos rūšys (Saulės, vėjo, atominė, gravitacinė) vartojamos labai retai. Energijai gauti būtinas organinis ar branduolinis kuras. Iš organinio kuro šiluma išsiskiria sparčiai oksiduojantis degiesiems kuro elementams, o iš branduolinio kuro – skylant kai kurių sunkiųjų elementų izotropų branduoliams. Pagal fizikinę būseną kuras skirstomas į kietasjį (mediena, durpės, akmens anglis, antracitas, koksas, skalūnai ir kt.) ir skystąjį (mazutas, žibalas, benzinas, gazolis, soliarinė alyva ir kt.).

Statybinių medžiagų žaliavos nebrangios, tačiau joms perdirbti į gaminius būtini brangūs energetiniai ištekliai. Kiek energijos ir žaliavų sunaudojama, priklauso nuo medžiagos gamybos technologijos parinkimo.

Standartuose apibūdinama gaminių paskirtis, pagrindai, savybės, nurodomi reikalavimai gaminių kokybei ir užterštumui. Tyrimo ir dirbinių bandymai, įpakavimas, saugojimas ir medžiagų žymėjimo taisyklės, bei kiti bendrieji reikalavimai. Standartai gali būti įvairių rūšių, bet gaminami atsižvelgiant į Europinius standartus. Įmonės gaminančios dirbinius atitinkančius tarptautinius standartus, tarptautinę kokybės patvirtinimo sertifikatą, garantuojantį tarptautinį gamybos pripažinimą.

Aukštavertis gipsas, pasižymi dideliu stiprumu, tankiu ir yra mažai deformatyvus. Greitai kietėja. Naudojamas formoms gaminti.

Statybinis gipsas yra vidutinio stiprumo ir greitai kietėja. Naudojamas gipsiniams gaminiams, detalėms t.y. blokeliams, plokštėms, gipskartonio plokštėms ir kitiems. Beto gaminami kalkių ir gipso skiediniai ir mišiniai. Gipskartonyje pridedama organinių (smėlio, šlako, perlito) ir medžio drožlių, pjuvenų užpildų.

Tinko gipsas – greitai pradeda kietėti, tačiau ilgai kietėja (apie 2 h). Naudojamas paprastiems ir išpurškiamiems tinkams gaminti.

Anhidritinis cementas - cementas naudojamas tinkavimo ir grindų mišiniams. Ypač tinka savaime išsilyginančių grindų mišiniams.

Kalkės naudojamos - antrinėms dalims mūryti ir tinkuoti, žemų klasių betonams gaminti, kurie yra eksplotuojami sausoje aplinkoje. Tankiems arba akytiems, autoklaviniams ir silikatiniams gaminiams gaminti. Beto panaudojamas dar ir aliuminatinio cemento gamyboje ir kalkių dažams ruošti.

Keraminės plytos pagal tuštumų kiekį skirstomos į tuštymėtąsias ir pilnavidures. Pagal paskirtį keraminės plytos skirstomos į: statybines, apdailines, šamotines.

Statybinės naudojamos vidinėms mūro eilėms arba pastato išorėje jei sienos tinkuojamos. Šamotinės naudojamos krosnių pakurai.

Keraminės čerpės būna štampuotos užkaitinės, juostinės užkaitinės, juostinės plokščiosios, S formos, kraiginės. Jos naudojamos stogams dengti.

Keramzitinės plytelės gali būti glazūruotos ir neglazūruotos, įvairių matmenų ir formų. Skirstomos į: sienines, kampines, karnizines, skirtas grindims.

Pagal paviršiaus pobūdį stiklo gaminiai skirstomi į: gaminius su blizgančiu paviršiumi, su metaline plėvele, puslaidžius, padengtus organine plėvele, silicio organinių junginių plėvele, chemiškai ėsdintus ir neblizgius, nepadengtu paviršiumi.

Stiklas būna: selektyvinis (vienas paviršius padengtas mikroniniu įvairių metalų sluoksniu), laminuotas (kelių stiklo lakštų), grūdintas (termiškai apdorotas), priešgaisrinis ( daugiasluoksnis laminuotas stiklas, išsiplečiantis veikiant aukštai temperatūrai), nešvarumus skaidantis (su plonu titano oksido sluoksniu), raštuotas (reljefiško paviršiaus), šildomas, lenktas, garsą izoliuojantis, vandenį atstumiantis (turintis hidrofobinį paviršių), vandenį pritraukiantis, tonuotas (poliruotas), flotacinis (maksimaliai praleidžiantis šviesą), termiškai sustiprintas.

Balana. Jos sluoksnis susideda iš gyvų ir pradėjusių medėti ląstelių. Nukirsto medžio balana biologiškai mažiau patvari už branduolį.

  • Medžiagų mokslas Konspektai
  • 2016 m.
  • Lietuvių
  • Svaika
  • 9 puslapiai (4433 žodžiai)
  • Universitetas
  • Medžiagų mokslo konspektai
  • Microsoft Word 38 KB
  • Medžiagotyros egzamino konspektas
    10 - 1 balsai (-ų)
Medžiagotyros egzamino konspektas. (2016 m. Lapkričio 28 d.). http://www.mokslobaze.lt/medziagotyros-egzamino-konspektas.html Peržiūrėta 2017 m. Rugsėjo 23 d. 19:44