6.1.7. Неметаллические материалы и композиционные материалы

Пластические массы. В основе пластических масс лежат полимеры. При изготовлении пластмасс наиболее часто применяются различного вида синтетические полимеры-смолы. В большинстве случаев смола используется как основная часть пластмассы, а для придания ей соответствующих физико-химических свойств в состав пластмассы вводят различные наполнители, пластификаторы, стабилизаторы и др.

В зависимости от строения молекул и изменения свойств при нагреве пластмассы разделяются на две группы: термопластические и термореактивные.

Нужно знать, какие пластмассы относятся к первой группе, а какие ко второй, а также знать примеры, наиболее распространенных термопластов и термореактивных материалов.

Резина. Как технический материал резина отличается от других материалов высокими эластичными свойствами, что связано со свойствами основы резины – каучука. Уясните состав резины, способы получения и влияние различных добавок на ее свойства, которые обусловили их применение в различных отраслях промышленности.

Стекло. Уясните сущность стеклообразного состояния как разновидности аморфного состояния вещества. Разберитесь в изменении свойств стекла в зависимости от состава. Рассмотрите стеклокристаллические материалы (ситаллы) и их отличие от стекла минерального. Уясните причины образования кристаллической структуры – ситаллов.

Керамика. При изучении керамических материалов обратите внимание на состав и классификацию. Разберитесь в свойствах керамики, областях ее применения.

Композиционные материалы. Обратите внимание на принципиальное отличие композиционного материала, заключающееся в сочетании разнородных материалов с четкой границей раздела между ними. В связи с тем, что композит обладает свойствами, которыми не может обладать ни один из его компонентов в отдельности, такие материалы становятся весьма перспективными в различных областях новой техники. Укажите свойства композитов в зависимости от вида материала и формы, размеров и взаимного расположения наполнителя.

6.2. Технология конструкционных материалов

6.2.1. Основы металлургического производства

Для более четкого представления о составе различных сталей и сплавов и их свойствах необходимо знать металлургические процессы, при которых они производятся. Изучить физико-химические основы металлургического производства. Знать условия получения стали в конверторах, мартеновских и электрических печах. Знать способы разливки стали. Ознакомиться с кристаллизацией стали в изложнице, несовершенством строения слитка, ликвационными процессами. В результате уяснить условия, не удовлетворяющие высокому качеству стали при традиционных методах производства. Изучить способы повышения качества стали: внепечные способы, электрорафинирующие переплавы.

6.2.2. Технология литейного производства

Следует ознакомиться с современным состоянием и значением литейного производства в машиностроении, уяснит, что этот вид производства является важнейшей заготовительной базой машиностроения. Необходимо уяснить основные преимущества получения литых деталей с точки зрения дешевизны по сравнению с другими способами и возможностями получать изделия самой сложной конфигурации из различных сплавов. При этом знать экологическое состояние в литейном производстве и потребности в сырье для изготовления форм.

Необходимо знать способы изготовления отливок: в песчаных формах; специальные способы литья. Технологические возможности специальные видов литья и области их применения.

Хорошо знать литейные свойства сплавов, технологические факторы, влияющие на литейные свойства сплавов. Влияние литейных свойств сплавов на качество отливок. Знать особенности изготовления отливок из чугуна, стали, медных, алюминиевых, тугоплавких сплавов.

Конструктор и технолог должен иметь представление об особенностях конструирования литых деталей. Должен учитывать литейные свойства сплавов, уровни напряжений в отливке, направленность затвердевания отливки, технологии изготовления литейных форм