Лабораторный практикум по дисциплине «Материаловедение» - часть 6

 

  Главная      Учебники - Разные     Лабораторный практикум по дисциплине «Материаловедение»

 

поиск по сайту            правообладателям  

 

 

 

 

 

 

 



 

содержание   ..  4  5  6 

 

 

 

Лабораторный практикум по дисциплине «Материаловедение» - часть 6

 

 

86
3. Смазывающие вещества (стеарин, олеиновая кислота и др.). Служат для
увеличения текучести, уменьшают трение между частицами
композиций.
4. Катализаторы
(известь, магнезия и др.). Служат для ускорения
отверждения пластмасс.
5. Красители
(сурик, мумия, нигрозин и др.). Служат для придания
пластмассам нужного цвета.
По назначению пластмассы делятся на конструкционные, химически
стойкие,
прокладочные и уплотнительные, фрикционные и
антифрикционные, теплоизоляционные и теплозащитные, электро-
изоляционные, оптически прозрачные, облицовочно-декоративные и
отделочные. Ниже приведены описания некоторых видов пластмасс.
Полиэтилен (-СН2-СН2-)n - продукт полимеризации бесцветного
газа этилена. Полиэтилен химически стоек и при нормальной температуре
нерастворим ни в одном из известных растворителей. Длительно
полиэтилен можно применять при температуре до
60-100
0С.
Хладостойкость достигает -70 0С. Недостатком полиэтилена является его
подверженность к старению. Полиэтилен применяют для изготовления
труб, литых и прессованных несиловых деталей (вентили, контейнеры,
части насосов, фильтры, различные емкости), полиэтиленовых пленок, для
изоляции проводов и кабелей, чехлов для машин и инструмента и т.д.
Полипропилен (-СН3-СНСН3-)n является производной этилена. Это
жесткий нетоксичный материал с высокими физико-механическими
свойствами. По сравнению с полиэтиленом этот пластик более теплостоек
и более прочен. Недостатком пропилена является его невысокая
морозостойкость
(от
-10 до
-20
0С). Полипропилен применяют для
изготовления труб, конструкционных деталей автомобилей, мотоциклов,
холодильников, текстильных машин, различных предметов общего
обихода.
Полистирол
(-СН2-СНС6-)n
- твердый, жесткий, прозрачный,
аморфный полимер. Удобен для механической обработки, хорошо
окрашивается, растворим в бензоле. Полистирол наиболее стоек к
воздействию ионизирующего излучения по сравнению с другими
87
термопластами. Недостатками полистирола являются его невысокая
теплостойкость, склонность к старению, образование трещин.
Ударопрочный полистирол представляет собой блоксополимер стирола с
каучуком (УПС). Из полистирола изготовляют детали для радиотехники,
телевидения и приборов, детали машин (корпусы, ручки, диски, червячные
колеса водомеров), сосуды для воды и химикатов, как основа
магнитофонных лент.
Фторопласт-4
(-СF2-CF2-)n
-
продукт
полимеризации
тетрафторэтилена. Длительно эксплуатировать его можно до температуры
250 0С. Разрушение материала происходит при температуре выше 415 0С.
Фторопласт-4 стоек к действию растворителей, кислот, щелочей,
окислителей, не смачивается водой. Это наиболее высококачественный
диэлектрик. Фторопласт-4 обладает очень низким коэффициентом трения
(f=0,04), который не зависит от температуры. Его недостатком является
хладотекучесть, выделение токсичного фтора при высокой температуры и
трудность его переработки
(вследствие отсутствия пластичности). Из
фторопласта-4 изготовляют трубы для химикатов, детали, работающие с
сильно коррозионными средами, уплотнительные прокладки, манжеты,
электрорадиотехнические детали, антифрикционные покрытия на
металлах.
Органическое стекло
- прозрачный аморфный термопласт на
основе сложных эфиров акриловой и метакриловой кислот. Материал
более чем в
2 раза легче минеральных стекол, отличается высокой
атмосферостойкостью, оптической прозрачностью. При температуре 80 0С
органическое стекло начинает размягчаться; при температуре 105-150 0С
появляется пластичность. Материал стоек к действию разбавленных
кислот и щелочей, углеводородных топлив и смазочных материалов.
Старение органического стекла в естественных условиях протекает
медленно. Недостатком органического стекла является невысокая
поверхностная твердость. Из органического стекла изготовляют
светотехнические детали, оптические линзы и др.
Поливинилхлорид
(-СН2-СНСl-)n
-
продукт полимеризации
винилхлорида
- бесцветного газа. Материал имеет хорошие
88
электроизоляционные характеристики, стоек к химикатам, не
поддерживает горение, атмосферостоек. Из поливинилхлорида
изготавливают трубы для подачи агрессивных газов, жидкостей и воды;
защитные покрытия для электропроводки, детали вентиляционных
установок, теплообменников, строительные облицовочные плитки.
Полиамиды - группа пластмасс с известными названиями (капрон,
нейлон, амид и т.д.). В составе макромолекул полимера присутствует
амидная группа
(-NH-CO-), а также метиленовые группы
(-СН2-),
повторяющиеся от
2 до
10 раз. Свойства разных видов полиамидов
довольно близки. Они имеют низкий коэффициент трения
(f<0,05),
продолжительное время могут работать на истирание; кроме того,
полиамиды ударопрочны и способны поглощать вибрацию. Стойки к
щелочам, бензину, спирту, устойчивы в тропических условиях. К
недостаткам полиамидов относятся некоторая гигроскопичность и
подверженность старению вследствие окисляемости при переработке. Из
полиамидов изготовляют шестерни, втулки, болты, гайки, шкивы, детали
ткацких станков, колеса центробежных насосов.
Гетинакс получается на основе модифицированных фенольных,
анилиноформальдегидных и карбамидных смол и различных сортов
бумаги. Гетинакс можно применять при температуре
120-140
0С. Он
устойчив к действию химикатов, растворителей, пищевых продуктов.
Используется для внутренней облицовки пассажирских кабин самолетов,
железнодорожных вагонов, кают судов, в строительстве при изготовлении
электротехнических плат.
Текстолит (связующее - термореактивные смолы, наполнитель -
хлопчатобумажные ткани) обладает способностью поглощать
вибрационные нагрузки, хорошо сопротивляться раскалыванию. Однако
его рабочая температура невысока (80-90 0С). Текстолит применяют для
изготовления зубчатых колес, вкладышей подшипников, деталей
прокатных станов, центробежных насосов, турбин и др.
Таблица 9.1 - Физико-механические свойства пластмасс
89
Предел прочности, МПа
Материал
50-
Полиэтилен
913-953
1,4-5,8
105-125
10-35
12-36
12-38
1000
200-
Полипропилен
900
6-6,5
160-170
25-40
11
-
800
1050-
1,05-
Полистирол
170-230
37-48
90-100
65-105
1-4
1080
1,08
1900-
Разлаг. при
250-
Фторопласт-4
10-13
15-35
10-12
14-18
2200
415
500
Органическое
63-
100-
1200
1-30
90-120
90-120
2,5-20
стекло
100
105
Поливинил-
40-
1400
1-16
80-140
80-160
40-120
5-100
хлорид
120
110-
Полиамиды
75-150
210-264
38-60
-
35-70
70-280
1140
1300-
80-
160-
Гетинакс
-
Нет
80-100
1-3
1400
100
290
65-
120-
120-
Текстолит
1400
18,6-30
Нет
1-3
100
150
160
0,7-
Пенополистирол
25-200
-
Нет
0,1-3
1-6
-
4,2
Поролон
30-70
-
Нет
0,1
-
-
-
Пенополистирол и поролон являются пенопластами - материалами
с ячеистой структурой, в которой газообразные наполнители изолированы
друг от друга и от окружающей среды тонкими слоями полимерного
связующего. Замкнуто-ячеистая структура обеспечивает хорошую
плавучесть и высокие теплоизоляционные свойства. Коэффициент
теплопроводности низкий
- от
0,003 до
0,007 Вт/(м·К). Прочность
пенопластов невысока и зависит от плотности материала. Пенопласты
применяют для теплоизоляции кабин, контейнеров, приборов,
90
холодильников, рефрижераторов, труб и т.п. мягкие и эластичные
пенопласты
(типа поролона) применяют для амортизаторов, мягких
сидений, губок.
Порядок выполнения работы
1.
Ознакомиться с образцами различных пластмасс.
2.
Описать состав, свойства и применение исследуемых пластмасс в
техники. Результаты свести в сводную таблицу.
Название
Состав
Основные
Применение
обр.
пластмассы
пластмассы
свойства
в технике
1.
2.
3.
Вопросы к зачету
1.
Что такое пластмассы?
2.
Что такое полимеры?
3.
Термореактивные и термопластичные пластмассы.
4.
Состав пластмасс.
5.
Основные свойства пластмасс.
6.
Недостатки пластмасс.
7.
Применение пластмасс.
91
Отчет по лабораторной работе № 9
ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ ПЛАСТМАСС
Цель работы _____________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Что такое пластмассы?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Что такое полимеры?
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Термореактивные и термопластичные пластмассы
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Состав пластмасс
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Основные свойства пластмасс
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
92
Недостатки пластмасс
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Применение пластмасс
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Сводная таблица
Название
Состав
Основные
Применение
обр.
пластмассы
пластмассы
свойства
в технике
1.
2.
3.
Вывод __________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Дата выполнения работы_____________ Ф.И.О. студента_______________
93
Список рекомендуемой литературы
1.
Арзамасов В.Б. Материаловедение: учебник/ В.Б. Арзамасов, А.А.
Черепахин. - М.: Экзамен, 2009.
2.
Арзамасов Б.Н., Мухин Г.Г., Макарова В.И. и др. Материаловедение. 8-
е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008.
3.
Гуляев А.П. Металловедение. - М.: Металлургиздат, 1986.
4.
Дриц, М.Е. Технология конструкционных материалов и
материаловедение: Учебник / М. Е. Дриц, М. А. Москалев . - М. :
Высшая школа, 1990.
5.
Лахтин Ю.М., Леонтьева
В.П.
Материаловедение М.,
Машиностроение, 1990.
6.
Лахтин
Ю.М. Металловедение и термическая обработка М.,
Металлургия, 1993.
7.
Материаловедение и технология конструкционных материалов: учебник
/ О.С. Комаров, В.Н. Ковалевский, Л.Ф. Керженцева и др.; под общ. ред.
О. С. Комарова. - 3-е изд., испр. и доп. - Минск: Новое знание, 2009.
8.
Пейсахов А.Н. Материаловедение
и
технология
конструкционных
материалов: Учеб./  А.Н. Пейсахов. -  СПб.:  Изд-во
Михайлова  В.А.,
2003.
9.
Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов М.,
Высшая школа, 2001.
94
Оглавление
Введение
Лабораторная работа
№1. Изучение неразрушающих методов
контроля материалов
Лабораторная работа №2. Термический анализ металлов и сплавов
Лабораторная работа №3. Микроанализ металлов и сплавов
Лабораторная работа №4. Испытание на твердость методами Бринелля
и Роквелла
Лабораторная работа
№5. Исследование влияния пластической
деформации на структуру и свойства металлов
Лабораторная работа №6. Термическая обработка углеродистой стали
Лабораторная работа №7. Изучение микроструктуры и свойств сталей
и чугунов
Лабораторная работа
№8. Изучение микроструктуры и свойств
медных и алюминиевых сплавов
Лабораторная работа №9. Изучение свойств пластмасс
Список рекомендуемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  4  5  6