Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии 


Общие сведения о классификации неметаллических материалов




В машиностроении и, в частности в автомобилестроении широко применяются полимеры – вещества, состоящие из макромолекул, представляющие собой длинные и тонкие гибкие цепи атомов. Полимеры могут быть природными и синтетическими, а в зависимости от компонентов, входящих в состав макромолекул, различают органические и неорганические полимеры.

Органические полимеры содержат атомы углерода, которые способны соединяться между собой и с атомами других химических элементов (кислородом, водородом, азотом, хлором и др.), образуя сложные молекулы с большим числом атомов.

В состав макромолекул элементоорганических соединений, помимо атомов органических элементов, входят атомы таких химических элементов, как кремний, титан, алюминий.

Неорганические полимеры содержат в основном окислы и бескислородные соединения различных металлов, таких как кремний, алюминий, магний, титан, бор и молибден.

В зависимости от взаимного расположения атомов в макромолекулах различают полимеры с линейной, разветвленной и сетчатой структурой. Полимеры с линейной структурой эластичны, при нагревании размягчаются, растворимы в органических растворителях. Полимеры с сетчатой структурой обладают наибольшей прочностью и теплостойкостью.

Органические полимеры могут быть термопластичными и термореактивными. Термопластичные полимеры при нагревании размягчаются, а при охлаждении затвердевают, и так бесконечное число раз. Термореактивные полимеры в начальном состоянии имеют линейную структуру, которая по мере увеличения температуры и времени выдержки переходит в сетчатую, полимер затвердевает, и повторное его нагревание не сопровождается размягчением.

Одним из существенных недостатков органических полимеров и материалов на их основе является то, что с течением времени они могут изменять свои свойства — стареть. Старение полимеров — самопроизвольное необратимое изменение основных его характеристик, происходящее в результате сложных химических и физических процессов, развивающихся в полимерах со временем. Старение приводит к изменению механических, технологических и физических свойств, появлению трещин, короблению и расслаиванию материалов, изготовленных на основе полимеров. Основным способом борьбы со старением полимерных материалов является введение в их состав ингибиторов — антистарителей.

В зависимости от свойств и применения материалы, получаемые на основе

полимеров, можно разделить на следующие группы:

· пластические массы;

· каучуки и резины;

· лаки, эмали и пленки;

· синтетические клеи и герметики;

· композиционные материалы.

Материалы на основе полимеров обладают широким комплексом свойств, позволяющих использовать их на транспорте в качестве конструкционных, электро-, тепло- и звукоизоляционных и антифрикционных материалов.

 

Пластические массы

Пластическими массами (пластмассами) называют материалы на основе природных или синтетических высокомолекулярных соединений, из которых получают изделия методами пластической деформации путем нагревания и давления. Они сохраняют свою форму после охлаждения и отверждения.

В состав пластмасс входят:

· основа — полимерное связующее (смолы);

· наполнители;

· катализаторы;

· пластификаторы;

· стабилизаторы;

· красители и другие добавки.

На рисунке 3.2представлена классификация пластмасс.

Термопласты производят на основе термореактивных смол — полиэфиров: фенолформальдегидных, аминоальгидных, эпоксидных, полиамидных, кремнийорганических, ненасыщенных. Пластмассы на основе этих смол отличаются повышенной прочностью, не склонны к ползучести и способны работать при повышенных температурах. Термопласты обычно изготовляют без наполнителя. Из большой группы таких пластмасс основными являются: полиэтилен, поливинилхлорид, полиамиды (нейлон, капрон), полистирол, органическое стекло, фторопласт-4. Из термопластов изготовляют литьевые, пленочные и листовые изделия, которые обладают хорошими электроизоляционными свойствами, химически стойки в агрессивных средах и к атмосферным воздействиям, отличаются высокой стойкостью к истиранию, вибрации. Однако термопласты обладают хладотекучестью, поэтому изделия из них не могут долго работать под напряжением вследствие понижения их прочности.

Реактопласты характеризуются отсутствием хладотекучести, большой теплостойкостью и нерастворимостью в обычных рас­творителях. Основу реактопластов составляют смолы: фенолфор- мальдегидная, эпоксидная, кремнийорганическая и др.

 

Рисунок 3.2 Классификация пластмасс

В зависимости от формы частиц наполнителя реактопласты можно разделить на следующие группы: порошковые, волокнистые и слоистые. В качестве порошковых наполнителей применяют древесную муку, молотый кварц, слюду, асбест и др. Порошковые пластмассы применяют для несиловых конструкционных и электроизоляционных деталей.

К пластмассам с волокнистыми наполнителями относятся волокниты, асбоволокниты, стекловолокниты. Волокиты применяют для изготовления деталей общего технического назначения (рукояток, фланцев, шкивов и др.), асбоволокниты используют в качестве материала тормозных устройств, стекловолокниты — для изготовления силовых электротехнических деталей, деталей машиностроения.

Слоистые пластмассы являются силовыми конструкционными и поделочными материалами. К ним относятся гетинакс, текстолит, древеснослоистые пластики (ДСП), асботекстолит, стеклопластики. Гетинакс используют в качестве прокладок или плат для приборов электрооборудования, внутренней облицовки пассажирских кабин самолетов, железнодорожных вагонов, кают судов, в строительстве. Текстолит как конструкционный материал применяют для зубчатых колес газораспределительного вала.

Древеснослоистые пластики имеют высокие физико-механические свойства, низкий коэффициент трения. Они с успехом заменяют текстолит и цветные сплавы. ДСП применяют при изготовлении внутренних панелей автобусов, сидений автомобилей.

Асботекстолит является одновременно конструкционным, фрикционным и термоизоляционным материалом. Из него изготавливают фрикционные диски, тормозные колодки, лопатки ротационных бензонасосов.

Промышленность выпускает большое число марок стекло­пластиков для различного применения с разными наполнителями (стеклоткань или стеклянный шпон) и связующими. Они отличаются большим разнообразием свойств, однако все обладают высокой прочностью, низкой плотностью, высокими электро-, тепло- и звукоизоляционными свойствами, химической стойкостью. Их применяют в качестве несущих деталей летательных аппаратов, для изготовления автоцистерн, железнодорожных вагонов, корпусов лодок и др.

К газонаполненным пластмассам относятся пенопласты, поропласты и сотопласты. Они отличаются чрезвычайно низкой плотностью и высокими теплозвукоизоляционными свойствами.

Газонаполненные пластмассы используют как амортизаци­онный материал в сидениях автомобилей, а также в качестве теплоизоляционных материалов, например в цельнометаллических рефрижераторных полуприцепах, для звукоизоляции кабин тракторов, экскаваторов и других машин.

 

3.7.3 Каучуки и резины. Резина — продукт вулканизации композиции, содержащей связующее вещество — натуральный или синтетический каучук.

В конструкции современных автомобилей используют несколько сот изделий, выполненных из резины. Это шины, каме­ры, шланги, уплотнители, герметики, детали для электро- и виброизоляции, приводные ремни и т. д. Их масса составляет до 10 % от общей массы автомобиля.

Широкое применение резиновых изделий в автомобиле­строении объясняется их уникальными свойствами:

· эластичностью;

· способностью поглощать ударные нагрузки и вибрацию;

· низкой теплопроводностью и звукопроводностью;

· высокой механической прочностью;

· высокой сопротивляемостью к истиранию;

· высокой электроизоляционной способностью;

· газо- и водонепроницаемостью;

· устойчивостью к агрессивным средам;

· низкой плотностью.

Основное свойство резины — обратимая эластичная деформация — способность многократно изменять свою форму и размеры без разрушения под воздействием сравнительно неболь­шой внешней нагрузки и вновь возвращаться в первоначальное состояние после снятия этой нагрузки.

Подобным свойством не обладают ни металлы, ни древесина, ни полимеры.

На рисунке 3.3 приведена классификация резины.

Резину получают вулканизацией резиновой смеси, в состав которой входят:

· каучук;

· вулканизирующие агенты;

· ускорители вулканизации;

· активаторы;

· противостарители;

· активные наполнители или усилители;

· неактивные наполнители;

· красители;

· ингредиенты специального назначения.

 

Рисунок 3.3 Классификация резин

Натуральный каучук — природный полимер, представляющий собой непредельный углеводород — изопрен (С5Н8).

Натуральный каучук добывают главным образом из млечного сока (латекса) каучуконосных растений, в основном из бразильской гевеи, в котором его содержится до 40 %.

Для выделения каучука латекс обрабатывают уксусной кислотой, под действием которой он свертывается, и каучук легко отделяется. Затем его промывают водой, прокатывают в листы, сушат и коптят для устойчивости против окисления и действия микроорганизмов.

Производство натурального каучука (НК) требует больших затрат и не покрывает промышленных потребностей. Поэтому наибольшее распространение получил синтетический каучук (СК). Свойства СК зависят от строения и состава.

Изопреновый каучук (обозначается СКИ) по своему составу и строению близок к натуральному каучуку, по некоторым показателям уступает ему, а по каким-то превосходит. Резина на основе СКИ отличается газонепроницаемостью, достаточной стойкостью против воздействия многих органических растворителей,

масел. Существенные его недостатки — низкая прочность при высоких температурах и низкая озоно- и атмосферостойкость.

Бутадиен-стирольный (СКС) и бутадиен-метилстирольный (СКМС) СК наиболее широко используются в автомобилестроении. Резины на основе этих каучуков имеют хорошие прочностные свойства, высокое сопротивление изнашиванию, газонепроницаемость, морозо- и влагостойкость, однако нестойки при воздействии озона, топлива и масел.

Резина на базе бутадиенового каучука (СКД) эластична, износостойка, имеет хорошие физико-механические свойства при низких температурах, однако существуют трудности при переработке резиновых смесей. Она имеет недостаточно прочную связь с металлокордом при производстве армированных изделий.

Из СК специального назначения бутадиен-нитрильный (СКН) каучук отличается высокой бензомаслостойкостью, сохраняет свои свойства в широком интервале температур, обеспечивает прочную связь с металлами, поэтому применяется для изготовления металлорезиновых изделий, работающих в контакте с нефтепродуктами. Недостаток — быстрое старение.

Резины на основе фторкаучука (СКФ) и акрилатного каучука (АК) обладают очень высокими прочностными свойствами, стойки к воздействию топлив, масел, многих других веществ, высоких температур, однако низкая морозостойкость ограничивает их применение. Комплексом положительных свойств обладают силиконовые каучуки. Молекулы СК являются полимерными цепями с небольшим числом боковых ответвлений. При нагревании с некоторыми вулканизирующими веществами между молекулами каучука образуются химические связи — «мостики», что резко изменяет механические свойства смеси. Чаще всего в качестве вулканизирующего ингредиента используют серу (1—3 %).

Чаще всего в качестве вулканизирующего ингредиента используют серу (1—3 %). Для ускорения вулканизации в резиновую смесь добавляют ускорители и активаторы.

Чрезвычайно важным ингредиентом резины являются наполнители. Активные наполнители резко усиливают прочностные свойства резины. Чаще всего роль активного наполнителя выполняет технический углерод (сажа). Введение технического углерода делает резину более прочной, повышает износостойкость, упругость, твердость. Неактивные наполнители (мел, асбестовая мука и др.) служат для увеличения объема резиновой смеси, что удешевляет изготовление резины, но ее физико-механических свойств не улучшают (некоторые наполнители даже ухудшают).

Пластификаторы (мягчители) облегчают приготовление резиновой смеси, формование изделий, а также улучшают эластичность резины при низких температурах. В качестве пластификаторов используют высококипящие фракции нефти, каменноугольную смолу, растительные масла, канифоль, синтетические смолы. Для замедления процессов старения резины и увеличения ее ресурса в состав резиновой смеси вводят противостарители (антиокислители, стабилизаторы).

Особая роль отводится армирующим наполнителям. Они не входят в состав резиновой смеси, а вводятся на стадии формования изделия. Текстильная или металлическая арматура снижает нагрузку на резиновое изделие, ограничивает его деформацию. Изготавливают такие армированные резиновые изделия, как шланги, приводные ремни, ленты, автопокрышки, где для усиления прочности используют текстильный и металлический корды.

Подбором соответствующих каучуков, рецептуры резиновой смеси, условий вулканизации создают материалы, имеющие определенные свойства, что позволяет получать изделия, обладающие различными эксплуатационными свойствами, причем устойчиво сохраняющие свои качества продолжительное время и обеспечивающие функциональное назначение деталей и работо­способность узлов и агрегатов.

Из отработавших резинотехнических изделий изготовляют по специальной технологии регенерат, который добавляют в резиновую смесь в качестве заменителя части каучука. Однако резина, в состав которой входит регенерат, не отличается хорошими эксплуатационными свойствами, а потому из нее изготовляют изделия (коврики, ободные ленты), к которым не предъявляют высоких технических требований.

Контрольные вопросы:

1. Какие материалы относятся неметаллическим, что такое полимеры?

2. В чем разница между термопластичными и термореактивными материалами?

3. По какому признаку классифицируют пластмассы?

4. Что такое резины и каучуки, из каких материалов делают покрышки для шин автомобилей?

Прочие материалы

 

3.8.1 Конструкционные материалы на неорганической основе. На автомобильном транспорте используют такие неорганические материалы, ка минеральные стекла, графит, асбест, ситаллы, керамику.

Эти материалы отличаются высокой стойкостью к нагреванию, химической стойкостью, не подвержены старению, имеют высокую твердость и сопротивляемость к сжимающим нагрузкам, пожаростойки. Однако они обладают повышенной хрупкостью, плохо переносят резкий перепад температур, слабо сопротивляются растягивающим и изгибающим усилиям, имеют большую плотность по сравнению с органическими полимерными материалами.

Основой неорганических материалов являются главным образом оксиды и бескислородные соединения металлов.

3.8.2 Неорганическое стекло. Стекло — оптически прозрачный материал, получаемый при остывании неметаллического расплава. При нагревании стекло размягчается и переходит в жидкое состояние. Стекло изотропно. В отличие от металлов при нагревании стекла нет критических точек. Оно плавится в некотором температурном интервале, который зависит от состава. Для промышленных силикатных стекол температура стеклования (tс) от 425 до 600 °С, температура размягчения ( tр )от 600 до 800 °С. В интервале этих температур стекло находится в высоко вязком пластическом состоянии. Технологический процесс переработки стекломассы в изделия происходит при температуре выше tр (1000-1100 °С).

В состав неорганических стекол входят стеклообразующие оксиды кремния, бора, фосфора, германия, мышьяка, образующие структурную сетку; также входят модификаторы: оксиды натрия, калия, лития, кальция, магния, бария. Кроме того, в состав стекла вводят оксиды алюминия, железа, свинца, титана, бериллия, которые самостоятельно не образуют структурный каркас, но могут частично замещать стеклообразующие оксиды и этим придавать стеклу требуемые свойства. Промышленные стекла являются сложными многокомпонентными системами.

На рисунке 3.4 приведена классификация неорганических стекол.

Щелочные стекла содержат оксиды натрия и калия. К техническим стеклам относятся оптические, светотехнические, электротехнические, химико-лабораторные, приборные и трубные стекла, к строительным — оконные, витринные, армированные, а также стеклоблоки. Стекло также используется в быту — стеклотара, посуда, зеркала и декоративные изделия.

Техническое стекло, как правило, относится к алюмоборосиликатной группе и отличается разнообразием входящих в него оксидов. Особое значение имеют электровакуумное, химико-лабораторное и светотехническое стекла.

 

 

Рисунок 3.4 Классификация неорганических стекол

 

Электровакуумное стекло применяют в качестве оболочек электрических ламп накаливания, в радиолампах, фотоэлементах, люминесцентных и генераторных лампах, ионных выпрямителях. В качестве электровакуумного стекла используют силикатное, боросиликатное/алюмосиликатное и кварцевое стекла. Основные требования к электровакуумному стеклу — заданное значение коэффициента теплового линейного расширения и стойкость при температурах от 100 до 1000 °С.

Стекло, используемое в химической промышленности, и химико-лабораторное стекло должно иметь химическую стойкость к различным реагентам. В этих случаях используют бороалюмосиликатное стекло с добавлением ZrО2 и других оксидов для увеличения его стойкости. Такое стекло используют при транспортировке агрессивных веществ (кислот, щелочей, растворов солей) по трубопроводам диаметром до 200 мм. Стойкость стеклянных труб в 25 раз выше, чем труб из коррозионностойкой стали.

Светотехническое стекло получают из шихты обычного оконного стекла (70-72 % SiО2; 14-15% Na2О; 7-8% CaO; 3-4 % MgO; 1-2 % K2О; 1-2 % A12О3) или боросиликатного стекла с добавлением специальных компонентов. Для получения рассеивающих (молочных или опаловых) стекол вводят 3-4 % фтористых соединений. Автомобильные и сигнальные стекла изготовляют в виде призматических линз; красные стекла получают введением в шихту 1-2 % сернистого кадмия и 0,5-1 % селена, зеленые — введением 1,2-1,5 % оксида меди

 

и 0,2-0,7 % хрома, желтые — 1,5 % сернистого кадмия. Изготовляют также защитные стекла от рентгеновских лучей, от теплового излучения, стекла для поглощения нейтронов и др.

Важные механические свойства стекла: высокое сопротивление сжатию, низкий предел прочности при растяжении и изгибе. Твердость стекла, как и других неорганических материалов, можно определить методом царапания по минералогической шкале Мооса, она равна 5-7 единицам (10 единиц — твердость алмаза, 1 единица — талька). Ударная вязкость стекла очень низкая, т. е. стекло хрупкое. Более высокими механическими параметрами обладают стекла бесщелочного состава и кварцевые.

Важнейшими специфическими свойствами стекол являются их оптические свойства: светопрозрачность, способность отражать световые лучи, рассеивание, поглощение и преломление света. Обычное неокрашенное листовое стекло пропускает до 90 %, отражает примерно 8 % и поглощает около 1 % видимого и частично инфракрасного света; ультрафиолетовые лучи стекло поглощает почти полностью. Кварцевое стекло является прозрачным для ультрафиолетовых лучей. Коэффициент преломления стекол — 1,47-1,96, коэффициент рассеяния (дисперсии) — от 20 до 71. Стекло с большим содержанием РЬО поглощает рентгеновские лучи.

Термостойкость стекла характеризует его долговечность в условиях разного перепада температур и определяется разностью температур, которую стекло может выдержать без разрушения при резком охлаждении в воде (О °С). Термостойкость стекол — 90-170°С, кварцевого стекла — 800-1000 °С. Механическую прочность и термостойкость стекла можно повысить закалкой и термохимическим упрочнением.

Закалка — нагревание стекла до температуры выше tс и быстрое равномерное его охлаждение в потоке воздуха или в масле. При этом сопротивление стекла статическим нагрузкам увеличивается в 3-6 раз, ударная вязкость — в 5-7 раз. При закалке повышается также термостойкость стекла.

Термохимическое упрочнение заключается в глубоком изменении структуры стекла и свойств его поверхности. Стекло подвергается закалке в подогретых кремнийорганических жидкостях, в результате чего на поверхности материала образуются полимерные пленки. Этим создается дополнительное упрочнение. Повысить прочность и термостойкость можно травлением закаленного стекла плавиковой кислотой, в результате чего удаляются поверхностные дефекты, снижающие его качество.

В автомобилях, поездах, самолетах используют безопасное закаленное стекло. Многослойное стекло получают склеиванием силикатных и полиакрилатных листов. Силикатные триплексы, используемые в качестве ветровых стекол автомобилей, представляют собой два листа закаленного стекла толщиной 2-3 мм, склеенные прозрачной эластичной полимерной пленкой.

 

При разрушении триплекса неострые осколки удерживаются на полимерной пленке. Триплексы бывают плоскими и гнутыми.

Для остекления транспортных средств используют также термопан — трехслойное стекло, состоящее из двух стекол, между которыми находится воздух, что обеспечивает теплоизоляцию.

3.8.3 Органическое стекло. В России требования к качеству листового стекла определяются ГОСТ 111-90 "Стекло листовое. Технические условия". В этом стандарте предусмотрено восемь марок листового стекла (М1 – М8), различающихся требованиями к внешнему виду (допустимому количеству и размерам пороков стекла) и оптическим характеристикам. М7 и М8 отличаются от других марок еще и толщиной (от 6,5 мм и больше), поэтому их называют витринным стеклом. Аналогичное деление стекла по маркам есть и в Европейских стандартах (ЕN 572) и стандартах США.

Общее правило для марок М1-М6: чем ниже цифра в марке стекла - тем выше его качество, меньше дефектов на единицу поверхности, тем более качественные и ответственные конструкции им можно остеклять, лучше его физические и оптические свойства, меньше отклонений по толщине, разнотолщинности (и оно лучше режется). На листовое стекло марокМ1, М2, М3, М4, М5существует ГОСТ 111-90 (СТ СЭВ 5447-85). Этот стандарт распространяется на листовое стекло, предназначенное для остекления светопрозрачных конструкций, остекления средств транспорта.

М1 - применяется для изготовления высоко качественных зеркал, ветровых стекол легковых автомобилей применяется так называемое зеркальное улучшенное стекло толщиной 2,0 - 6,0 мм.

М2 - Зеркала массового применения, безопасные стекла, в том числе и для средств транспорта производят из зеркального стекла 2,0 - 6,0 мм М3 - Декоративные зеркала, комплектующие для мебели, безопасные стекло и конструкции для транспорта изготавливают из оконного полированного стекла толщиной 2,0 - 6,0 мм.

М4 - Высококачественное остекление светопрозрачных конструкций, изготовление изделий для мебели, безопасных стекол для транспортных средств производится, как правило, из оконного полированного стекла 2,0 - 6,0 мм. Часто различие между стеклом марок М3 и М4 весьма условно.

М5 – Остекление светопрозрачных конструкций, изготовление изделий для мебели, безопасных стекол для сельскохозяйственных машин и тихоходного транспорта выполняется из оконного неполированного стекла 2,0 - 6,0 мм.

М6 – Остекление светопрозрачных конструкций выполняется также и из оконного неполированного стекла 2,0 - 6,0 мм. Такое стекло называют так же "тепличным", так как пригодно для остекления помещений с минимальными требованиями к качеству стекла и широко применяется в остеклении теплиц ввиду низкой стоимости.

М7 – Из витринного полированного стекла толщиной 6,5-12,0 мм производят высококачественное остекление витрин и витражей.

М8 – Из витринного неполированного стекла толщиной 6,5-12,0 мм производят остекление витрин, витражей, фонарей. Выпуск стекла марки М8 в настоящее время прекращен.

ТР (твердые размеры) - Стекло изготавливается и поставляется по спецификации потребителя.

СВР (свободные размеры) – при отсутствии спецификации потребителя допускается изготовление и поставка стекла в заводском ассортименте размеров.

Стекло должно изготовляться в соответствии с требованиями стандарта по технологической документации, утвержденной в установленном порядке. Листовое стекло должно иметь условное обозначение марки, категории размеров, ширины, длины и толщины. Пример условного обозначения: стекло листовое М5-ТР 1600x1300x4 ГОСТ 111-90. Это, значит, стекло марки М5 твердые размеры листа 1600 мм х1300 мм, толщина 4 мм, данное стекло по размерам, толщине и допускаемым по ним отклонениям, разнотолщинности, отклонению от прямоугольности, по качеству кромок и углов, оптическим искажениям, коэффициенту направленного пропускания света должно соответствовать ГОСТ 111-90. Инородные неразрушающие включения не допускаются. При оптовых поставках допускается норма естественного боя до 2% .

Полииметилметакрилат (ПММА, РИМА) – это линейный полимер метилметакрилата.

Химическую формулу ПММА можно представить в виде (-СН2-С(СНЗ)-)п СООСНЗ.

ПММА получают свободной радикальной полимеризацией мономера (метилметакрилата) главным образом в блоке и суспензии, реже в эмульсии растворе. Выпускают, в основном, в виде листов и гранулированных материалов. Основные преимущества ПММА (полиметилметакрилата): исключительная прозрачность (светопропускание оргстекла составляет до 92 видимого света, что больше, чем у любого другого полимерного материала), хорошие физико- механические и электроизоляционные свойства, атмоферостойкость, устойчивость к действию разбавленных кислот и щелочей воды, спиртов, жиров и минеральных масел; нетоксичен; размягчается при температуре 120оС.

Перерабатывается ПММА литьем под давлением, экструзией, вакуумным и Л-невмоформованием, штампованием; его можно обрабатывать механически, склеивать и сваривать.

При горении ПММА не выделяет никаких ядовитых газов. Температура воспламенения 260оС.

Растворяется ПММА в хлорированных углеводородах (дихлорэтан, хлороформ) альдегидах, кетонах и сложных эфирах. На оргстекло(полиметилметакрилат) также воздействуют спирты: метиловый, бутиловый, этиловый, пропиловый. При непродолжительном воздействии 10% этилового спирта взаимодействие с оргстеклом отсутствует. ПММА обладает высокой морозостойкостью, устойчивостью к влаге. Плотность оргстекла составляет 1,19 г/смЗ , что почти в 2,5 раза легче обычного стекла и на 17% легче жесткого ПВХ. Ударная прочность оргстекла в 5 раз больше, чем у обычного стекла. Рабочий диапазон температур для оргстекла составляет от -40оС до +80оС.

ПММА (полиметилметакрилат) имеет хорошую стойкость к старению.

Примеры применения ПММА

Применяется в автостроении, машиностроении, авиационной, медицинской промышленностях, строительстве, приборостроении и бытовых изделиях.

Остекление парников, теплиц, куполов, окон, веранд, декоративной отделки зданий, для прозрачных деталей приборов и инструментов, протезов в медицине, линз и призм в оптике, труб в пищевой промышленности, наружная световая реклама, таблички, аквариумы, сувениры, светильники ,фары, фонари, детали сантехники, циферблаты часов и приборов, смотровые окна, диэлектрические детали

Характеристика оргстекла ACRYMA

Производится органическое стекло ACRYMA на российском предприятии «Дзержинское оргстекло». Его качество подтверждают не только официальные документы, но и гарантия компании-изготовителя, по которой фирма обещает, что светопропускание, прочность и твердость продукции не изменится в течение десятилетия. Поэтому материал может использоваться и вне помещения, но его очень часто применяют и в интерьере для создания определенного оптического эффекта.

Без оргстекла сегодня не обходятся во многих областях деятельности, однако наиболее оно востребовано в строительстве, приборостроении, производстве наружной рекламы. И также задействовано при изготовлении бытовых изделий, торгового оборудования, осветительной техники.

Цвет листов ACRYMA может быть различным, в том числе прозрачным, светорассеивающим и непрозрачными окрашенным. Благодаря богатой возможности выбора оттенков оргстекла легко подобрать материал для применения во многих сферах. Также можно заказать изделие определенного цвета.

Стандартные размеры

Толщина листов оргстекла составляет от 1,5 до 10 мм.

Параметры (длина*ширина): 2130x1500; 2050x1500; 3050x2050; 3000x2100.

Сейчас наше предприятие занято производством акриловых листов «ACRYMA 72» и «ACRYMA 82». Между собой они отличаются по ряду характеристик.

«ACRYMA 72» - пластичный материал, который обладает хорошими данными для формования. Его лучше всего обрабатывать при температуре от 140°С до 17 5°С и при условии, что лист нагревается с обеих сторон. Также возможно применение лазерной резки как с подачей воздуха, так и без этого. Оргстекло марки «ACRYMA 72» можно использовать в диапазоне температур от - 40°С до + 80°С.

«ACRYMA 82» - акриловый пластик с хорошими показателями прочности.

Изделие из него прочное и твердое. Материал может использоваться в качестве несущего элемента. Обрабатывать его рекомендуется при следующих условиях: температура во время формования - от 160°С до 175°С при условии двухстороннего нагрева листа. Применение лазерной резки возможно как с подачей воздуха, так и без. Стекло используется при показателях температуры от -40°С до +90 °С.

 

3.8.4 Теплозвукоизоляционные стекловолокнистые материалы. Тепло-звукоизоляционные стекловолокнистые материалы имеют рыхловолокнистую структуру с большим количеством воздушных прослоек, волокна в них располагаются беспорядочно. Такая структура обеспечивает материалу низкие плотность (от 20 до 130 кг/м3) и теплопроводность.

К стекловолокнистым материалам относятся: стекловата, применение которой ограничено ее хрупкостью; материалы АСИМ, АТИМС, АТМ-3, состоящие из стекловолокон, которые располагаются между двумя слоями стеклоткани или стеклосетки, простеганной стеклонитками. Они используются при температурах от минус 60 до 600 °С. Иногда стекловолокна сочетают с термореактивной смолой, придающей материалам более устойчивую рыхлую структуру (АТИМСС), их рабочие температуры — до 150 °С. Материалы, изготовляемые из короткого волокна и синтетических смол, называют плитами. Их коэффициент звукопоглощения для частоты 200—800 Гц равен 0,5; для частоты 8000 Гц - 0,65.

Стекловату, маты, плиты используют для теплозвукоизоляции кузовов автомобилей, железнодорожных вагонов, локомотивов, кабин самолетов, корпусов судов, а также в холодильной технике.частоты 8000 Гц - 0,65.

 

3.8.5 Ситаллы. Ситаллы (стеклокристаллические материалы), или стеклоке­рамику, получают на основе неорганических стекол путем их полной или частичной управляемой кристаллизации.

По своей структуре и технологии изготовления ситаллы занимают промежуточное положение между обычным стеклом и керамикой. От неорганических стекол они отличаются кристал­лическим строением, а от керамических материалов – более мелкозернистой и однородной микрокристал-лической структурой.

Ситаллы получают путем плавления стекольной шихты специального состава с добавкой нуклеаторов (катализаторов), последующего охлаждения расплава до

пластичного состояния и формования из него изделий методами стекольной технологии с последующей ситаллизацией (кристаллизацией). Ситалловые изделия получают также порошковым методом (спеканием).

В состав стекла, применяемого для получения ситаллов, вхо­ят оксиды: Li2О, А12О3, SiО2, MgO, CaO — и катализаторы кристаллизации, к которым относятся соли светочувствительных металлов (Au, Ag, Cu), являющиеся коллоидными красителями и находящиеся в стекле в виде мельчайших коллоидно-дисперсных частиц, а также фтористые и фосфатные соединения.

Ситаллы подразделяют на фотоситаллы, термоситаллы и шлакоситаллы.

Плотность ситаллов находится в пределах 2400-2950 кг/м3. Эти материалы

обладают высокой химической устойчивостью к кислотам и щелочам, не окисляются даже при высоких температурах. Они газонепроницаемы, обладают нулевым водопоглощением, являются хорошими диэлектриками.

Применение ситаллов определяется их свойствами. Из ситаллов изготовляют подшипники, детали для двигателей внутреннего сгорания, трубы для химической промышленности, оболочки вакуумных электронных приборов, детали радиоэлектроники. Ситаллы используют в качестве жаростойких покрытий для защиты металлов, в текстильных машинах, в качестве абразивов для шлифования, фильер для вытягивания синтетических волокон. Из ситаллов изготовляют лопасти воздушных компрессоров, сопла реактивных двигателей и точные калибры.

 

3.8.6 Керамические материалы. Керамика – неорганический материал, получаемый из отформованных минеральных масс в процессе высокотемпературного обжига. В результате обжига (1200-2500 °С) происходит спекание, формируется структура материала, и изделие приобре­тает необходимые физико-механические свойства.

При производстве оксидной керамики используют следующие оксиды: А12О3 (корунд), ZrО2, MgO, CaO, BeO, ThО2, UО2. Керамика имеет однофазную поликристаллическую структуру. Кроме кристаллической фазы в керамике может содержаться небольшое количество газов (поры) и стекловидной фазы, которая образуется в результате наличия примесей в исходных материалах. Температура плавления чистых оксидов превышает 2000°С, поэтому они относятся к огнеупорным материалам.

Керамика на основе А12О3 обладает высокой прочностью, которая сохраняется при высоких температурах. Это химически стойкий материал, отличный диэлектрик.

Изделия из нее широко применяют во многих областях техники: свечи зажигания для двигателей внутреннего сгорания; резцы, используемые при больших

скоростях резания; калибры; фильеры для протяжки стальной проволоки; детали высокотемпературных печей и насосов; подшипники печных конвейеров.

Керамика на основе оксидов магния и кальция стойка к шлакам различных металлов, в том числе и щелочных. Оксид магния при высоких температурах летуч. Оксид кальция способен к гидратации даже на воздухе. Эти оксиды применяют для изготовления тиглей. Кроме того, MgO используют для футеровки печей и пирометрической аппаратуры.

К тугоплавким бескислородным соединениям относятся соединения химических элементов: с углеродом – карбиды, с бором – бориды, с азотом – нитриды, с кремнием – силициды, с серой – сульфиды. Эти соединения отличаются высокими огнеупорностью (2500–3500 °С), твердостью (иногда как у алмаза) и износостойкостью относительно агрессивных сред, обладают высокой хрупкостью.

Силициды могут выдерживать температуру 1300–1700°С (на поверхности образуется пленка кремнезема).





Рекомендуемые страницы:


Читайте также:

Последнее изменение этой страницы: 2016-03-22; Просмотров: 1706; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2019 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.039 с.) Главная | Обратная связь