Полимеры. Строение, свойства, область применения.

Полимер — это высокомолекулярное соединение. Полимеры – это макромолекулы, которые состоят из большого числа небольших молекул, которые называются мономерами. Полимеры получают либо полимеризацией, либо поликонденсацией. Процесс, при котором полимер получается вследствие соединения мономеров друг с другом, наз. полимеризацией. Поликонденсация - это процесс образования полимера в результате хим. реакции исходных веществ с получением нового в-ва, структура которого отличается от исходной. Полимеры по структуре макромолекул:

 

.

Особые механические свойства:

эластичность — способность к высоким обратимым деформациям при относительно небольшой нагрузке (каучуки);

малая хрупкость стеклообразных и кристаллических полимеров (пластмассы, органическое стекло);

способность макромолекул к ориентации под действием направленного механического поля (используется при изготовлении волокон и плёнок).

 

Ситаллы свойства область применения

Ситаллы – частично закристаллизовавшиеся стёкла. По структуре от обычных стёкол отличаются тем, что в них водят затравки (это соли серебра, золота, меди, свинца и т.д.). Эти стёкла непрозрачны. По способу получения ситаллы различаются на фотоситаллы и термоситаллы, гилатоситалы.Обладают большой механической прочностью,устойчивы к истиранию термостойкость до 1000 С. Высокая устойчивость к кислотам.

 

Техническая керамика

Керамика – любой поликристаллический материал, полученный спеканием неметаллических порошков.

Классификация керамики:

1. Электрокерамика. Свойства: электропроводность, пьезоэлектрические свойства. Применение: интегральные схемы, конденсаторы, термисторы, фильтры.

2. Магнитокерамика. Применение: изготовление магнитных носителей.

3. Оптокерамика. Свойства: флюоресценция, прозрачность. Применение: изготовление ламп высокого давления, световоды, ИК прозрачные окна, экраны дисплеев, оптическая память.

4. Хемокерамика. Свойства: коррозионная стойкость, каталитичность, активность, поглощающая способность. Применение: катализаторы, электроды, адсорбенты, датчики влажности газов, электро-химические реакторы.

5. Биокерамика. Свойства: биологическая совместимость с человеческим организмом, стойкость к биокоррозии. Применение: медицина.

6. Термокерамика: Свойства: жаропрочность, жаростойкость, ТКЛР, теплоёмкость. Применение: теплопроводные трубы, детали футеровки реакторов окружающей среды, электроды, теплообменники.

7. Механокерамика. Свойства: все механические свойства. Применение: тепловые двигатели, уплотнит.детали, режущий инструмент, пресс-инструмент.

8. Ядерная керамика. Свойства: радиационная стойкость, радиоактивность, сечение захвата нейтронов. Применение: изготовление экранирующих материалов, поглотителей излучения.

9. Сверхпроводящая керамика. Свойство: электропроводность. Применение: линии электропередач, интегральные схемы.

10. Ударопрочная керамика. Используется для разработки брони.

Технологический процесс изготовления керамики:

1. Получение исходных порошков

2. Подготовка шихты

3. Консолидация порошков (формование материала)

4. Обработка деталей

5. Контроль изделий

31. особенности стеклообразного состояния. Свойства стекол.

Полимерность стёкол в стеклообразном состоянии придаёт им индивидуальные качества, определяющие, в зависимости от характера этих структурных образований, степень прозрачности и др св-ва. Присутствие в составе стекла соединений того или иного химического элемента, оксида металла, может влиять его окраску, степень электропроводности, и другие физические и химические свойства.

В твёрдом состоянии силикатные стёкла весьма устойчивы к обычным реагентам, и к действию атмосферных факторов. На этом свойстве основано их широчайшее применение: для изготовления предметов быта, оконных стёкол, стёкол для транспорта, стеклоблоков и многих других строительных материалов, предметов медицинского, лабораторного, научно-исследовательского назначения, и во многих других областях.

Для специальных целей выпускают химически-стойкое стекло, а также стекло, стойкое к тем или иным видам агрессивных воздействий.

Свойства стекла

Стекло — неорганическое изотропное вещество, материал, известный и используемый с древнейших времён. Существует и в природной форме, в виде минералов (обсидиан — вулканическое стекло), но в практике — чаще всего, как продукт стеклоделия — одной из древнейших технологий в материальной культуре. Структурно — аморфное вещество, агрегатно относящееся к разряду — твёрдое тело. В практике присутствует огромное число модификаций, подразумевающих массу разнообразных утилитарных возможностей, определяющихся составом, структурой, химическими и физическими свойствами.

Независимо от их химического состава и температурной области затвердевания, стекло обладает физико-механическими свойствами твёрдого тела, сохраняя способность обратимого перехода из жидкого состояния в стеклообразное

 

Литье в оболочковые формы

Корковое или оболочное литьё. 1)Изготавливается модель из металла 2) Приготавливается спец формовочный состав в который входит порядка 90% кварцевого песка и 10% термореактивной смолы. 3)Модель нагревают до 300° и на горячую модель наносят формовочный состав. Состав обволакивает модель и образуется корка (8-12 мм) 4) Параллельно изготавливается вторая корка. Обе корки снимают с модели, устанавливают в них стержни и корки либо склеивают, либо скрепляют струбцинами. Дальнейший технологический процесс аналогичен тех процессу отливок в земляную форму.

 

Литейное производство

[Литейное производство] Это метод получения деталей машин основанный на способности жидкого металла заполнять заранее изготовленную форму, внутренняя конфигурация кот. соответствует конфигурации будущей отливки. Одним из самых распространённых методов получения отливок является литьё в земляную разовую форму. Систематический процесс состоит из следующих стадий: 1)изготовление модельного комплекта 2)приготовление формовочных и стержневых смесей. 3)изготовление форм и стержней. 4)приготовление жидкого металла и заливка форм. 5)выбивка, обрубка и очистка литья. 6)контроль качества. Когда к технологу приходит чертёж детали, то вначале он решает как разместить эту деталь в форме. Наиболее ответственной частью детали, а если возможно, то и всю деталь технолог стремится разместить в нижней полуформе. Модель оформляет наружную конфигурацию отливки. Для изготовления модельного комплекта в цехах мелко серийного и индивидуального производства используют древесину. В цехах массового производства как правило алюминиевые сплавы. Модель должна учитывать: 1)усадку металла при кристаллизации и последующем охлаждении. 2)литейные уклоны. Величина уклона зависит от материала модели и от метода формовки. 3)припуски на мех. обработку. Величина припуска зависит от размера на кот. её наносят, от класса точности отливки, от положения поверхности при заливке. Стержни изготавливают из стержневой смеси. Приготовление стержневой смеси. В формовочные и стержневые смеси входят: 1)литейные пески 2)огнеупорная глина 3)вода 4)спец. добавки. Только в формовочную смесь входит горелая земля. Только в стержневую смесь входят крепители. Крепители делятся на три группы: 1)высыхающие 2)затвердевающие 3) водорастворимые связующие. Требования к формовочным и стержневым смесям: 1)достаточная мех. прочность 2)огнеупорность – способность выдерживать высокие температуры. 3)газопроницаемость – способность смесей пропускать газ и воздух вследствие своей пористости. 4)противопригарность – способность смесей не сплавляться и не спекаться с жидкими металлами. 5)падативость – способность смесей уменьшать объём без разрушений. 6)гигроскопичность – способность смесей не усваивать влагу из атмосферы. 7)оборачиваемость – способность смесей к многократному использыванию. Формовочные смеси делятся на: облицовочные, наполнительные и единые.

[Литейные св-ва металлов и сплавов] 1)Жидкотекучесть – способность мет. заполнять форму.2)Усадка (линейная, объёмная) 3)Ликвация.

 

35.Литьё под давлением

Литьё под давлением- процесс, во время которого материал переводится в вязко-текучее состояние и затем впрыскивается под давлением в форму, где происходит оформление изделия.

Методом литья под давлением производят штучные изделия массой от долей грамма до десятков килограммов. Этот способ является наиболее распространенным в переработке большинства промышленных термопластов. Кроме того, литьем под давлением производят изделия армированные, гибридные, полые, многоцветные, из вспенивающихся пластиков и др.

Отличительной особенностью метода является его цикличность, что ограничивает его производительность.

 

Литьё в кокиль

Литьё в кокиль, кокильное литьё, способ получения фасонных отливов металлических формах — кокилях. В отличие от других способов литья в металлические формы, при литье в кокиль заполнение формы жидким сплавом и его затвердевание происходят без какого-либо внешнего воздействия на жидкий металл, а лишь под действием силы тяжести. Основные операции и процессы: очистка кокиля от старой облицовки, прогрев его до 200—300°С, покрытие рабочей полости новым слоем облицовки, простановка стержней, закрывание частей кокиля, заливка металла, охлаждение и удаление полученной отливки.

В кокилях получают отливки из чугуна, стали, алюминиевых, магниевых и др. сплавов. Особенно эффективно применение кокильного литья при изготовлении отливок из алюминиевых и магниевых сплавов.