Учебное пособие: Металлические и неметаллические материалы и их применение

Надо знать, что полимеры с линейной структурой макромолекул характеризуются термопластичностью, т. е. способностью многократно сохранять первоначальные свойства при повышенной температуре (например, формуемость) и при пониженных температурах (например, эластичность или упругость.). Структура макромолекул в стадии пластичности полимера не нарушается.

Полимер с пространственной структурой не переходит в пластическое состояние, не обладает формуемостью при высоких температурах. При изучении полимеров следует остановиться на двух процессах их образования-полимеризации и поликонденсации, четко выяснить различие между ними. Далее следует кратко ознакомиться с данными об основных разновидностях полимеров, полученных в процессах полимеризации и поликонденсации. В конденсационных процессах обратить внимание на формальдегидные полимеры, полиамиды, эпоксидные и кремний-органические соединения.

Рассматривая пластические массы, следует понять, что они представляют собой сложную смесь компонентов, основным из которых является полимер. Возможно изготовление изделий и из чистого полимера (понятие пластической массы и полимера в этих случаях становятся тождественными). В качестве других компонентов пластмасс используют наполнители, пластификаторы, стабилизаторы, отвердители и некоторые другие вещества.

В качестве конструкционного материала, обладающего высокими прочностными показателями, применяют главным образом слоистые пластики. Например СВАМ (стекловолокнистый анизотропный материал), стеклотекстолит, текстолит и др. Связующими для получения слоистых пластиков служат полиэфиры, формальдегидные, мочевиноформальдегидные и эпоксидные полимеры.

Вопросы для самопроверки.

1.Основные свойства пластических масс, применяемых в машиностроении.

2.Что представляют собой термопласты и реактопласты ? Объясните их применение.

3. Структура, свойства и применение слоистых пластиков.

4.Структура, свойства и применение волокнитов.

5.Какими свойствами обладают поропласты? Объяснить их применение.

6.Пластмассы с порошковыми наполнителями. Их свойства и применение.

7.Для чего вводят в пластмассы отвердители?

8.В чем преимущество пластмасс по сравнению с металлическими материалами?Каковы их недостатки?

Композиционные материалы. Обратите внимание на принципы производства композиционных материалов. Разберитесь в том,как применяются свойства композиционных материалов в зависимости от вида матрицы, а также формы, размеров взаимного положения упрочняющих элементов по отношению к действующей нагрузке. Разберитесь в структуре и составляющих карбоволокнита, бороволокнита и др. Уясните области их применения,

Вопросы для самопроверки.

1.Что такое композиционный материал?

2.Что такое матрица и упрочнитель?

3.Из каких материалов изготавливаются матрица и упрочнители?

4.Как изменяются свойства композиционных материалов в зависимости от формы, размеров и взаимного расположения упрочняющих элементов?

5.Объясните экономическую эффективность применения композиционных материалов в строительстве.

Раздел VIII. ПРИМЕНЕНИЕ МАТЕРИАЛОВ В СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ. МАТЕРИАЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ И БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Под экономической эффективностью понимают экономию, которая может быть получена от замены более дорогого материала более дешевым, применения той или иной упрочняющей обработки или снижения себестоимости при использовании новых видов оборудования и т.п. Поэтому при изучении этого раздела необходимо хорошо уяснить понятие «эффективность материала»,уяснить основные критерии, определяющие стоимость элементов конструкции. Изучите связь между физико-химическими свойствами, массой данного элемента и трудоемкость его изготовления. Помните, что удельная трудоемкость и удельная стоимость являются основными критериями эффективности конструкционного материала. При выборе материала обратите особое внимание на экономическую целесообразность применения данного вида материала. При этом целесообразно привести стоимостную оценку по формуле

Сэ ≈Сн ЧКср Чtн Кср +CmЧmm+Cпр [руб]

Где Сн- тарифная ставка основных производственных работников;

Кср -коэфицент,учитывающий долю затрат,калькулируемых в % от основной заработной платы производственных работников;

Tн- трудоемкость изготовления данного элемента конструкций (в общем случае величина Tн зависит от массы элемента и свойств материала);

Cm- удельная оптовая стоимость конструкционного материала (стоимость единицы массы материала данного сортамента);

Mm- масса материала заготовки элемента конструкции;

Cпр- прочная стоимость, не зависищая явно от типа используемого материала (стоимость топлива, стоимость энергии, стоимость воды и т.д. используемых со стороны. Доля этих затрат обычно мала в общем балансе стоимости и в большинстве задач может не учитываться.)