- •Основные условные обозначения и единицы измерения
- •Вводная часть
- •Химическая классификация конструкционных материалов
- •Материалы и изделия, получаемые методами порошковой металлургии
- •Способы производства полимерных материалов
- •1.3.3. Способы производства силикатных материалов, полуфабрикатов и изделий
- •Основные свойства конструкционных материалов
- •Технологические и технические свойства конструкционных материалов
- •Основные механические свойства конструкционных материалов
- •1.4.2.1. Конструкционная прочность материалов
- •А. Количественная оценка прочности конструкционных материалов
- •1.4.3. Основные теплофизические свойства конструкционных материалов
- •Основные электрические свойства конструкционных материалов
- •2.1. Металлы (Ме) и металлические сплавы
- •2.2. Пластмассы (п)
- •2.3. Эластомеры (э)
- •Неорганические (силикатные) материалы
- •3.1. Применение металлов и сплавов
- •3.1.1. Применение металлов и сплавов в качестве материалов несущих конструкций
- •3.1.1.1. Краткая характеристика черных металлов
- •Краткая характеристика сталей. Основы классификации сталей
- •Обозначения легирующих элементов
- •Краткая характеристика чугунов
- •Легированные чугуны
- •Ферросплавы
- •3.1.1.2. Краткая характеристика металлических материалов с высокой удельной прочностью
- •Краткая характеристика титана и сплавов на его основе
- •130 10 70 60 60 63 30 20
- •Краткая характеристика алюминия и алюминиевых сплавов
- •Краткая характеристика магния и сплавов на его основе
- •3.1.1.3. Краткая характеристика жаропрочных металлических материалов
- •Никелевые и кобальтовые жаропрочные сплавы
- •3.1.2. Применение металлов и сплавов в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
- •3.1.2.1. Краткая характеристика металлов с большой электрической проводимостью
- •3.1.2.2. Краткая характеристика сплавов с высоким электрическим сопротивлением
- •3.1.3. Применение металлов и сплавов в качестве антифрикционных материалов (афм)
- •3.1.4. Применение металлических сплавов в качестве фрикционных материалов
- •3.1.5. Применение металлов и сплавов в качестве антикоррозионных материалов
- •3.1.5.1. Коррозионно-стойкие (нержавеющие) стали
- •3.1.5.2. Цветные металлы
- •3.1.5.3. Редкие металлы
- •Плотность и прочность ряда армированных фенопластов
- •3.2.2. Применение пластмасс и синтетических смол в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
- •3.2.3. Применение пластмасс в качестве антифрикционных материалов
- •3.2.4. Применение пластмасс в качестве фрикционных материалов (фм)
- •3.2.5. Применение пластмасс в качестве антикоррозионных материалов
- •Жесткий пвх (винипласт)
- •Политетрафторэтилен (фторлон-4, тефлон)
- •Пентапласт (пентон)
- •Перхлорвинил
- •Текстолит
- •Антегмит
- •Арзамит
- •3.2.5.1. Краткая характеристика защитных покрытий черных металлов
- •А. Неорганические защитные покрытия
- •Полиизобутиленовые покрытия
- •Полиэтиленовые покрытия
- •Пентапластовые покрытия
- •Фаолитовые покрытия
- •В. Смешанные покрытия
- •3.3. Применение эластомеров
- •3.3.1. Применение эластомеров в качестве конструкционных материалов
- •3.3.2. Применение эластомеров в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
- •3.4. Применение стекла и ситаллов
- •3.4.1. Применение ситаллов
- •3.5. Применения керамических материалов и изделий на их основе
- •3.5.1. Применение строительной керамики (на основе глинистых минералов)
- •Применение бетонов
- •3.7.1.1. Дисперсно-упрочненные композиционные материалы
- •3.7.1.2. Волокнистые композиционные материалы
- •3.7.2. Композиты на полимерной органической основе
- •3.7.4. Композиты на керамической основе
- •3.7.5. Гибридные композиционные материалы
- •3.8. Теплоизоляционные и акустические материалы
- •3.8.1. Краткая характеристика теплоизоляционных материалов и изделий
- •3.8.2. Краткая характеристика акустических материалов
- •А. Звукопоглощающие материалы (зпм) и изделия
- •Б. Звукоизоляционные материалы (зим) и изделия
- •Заключение
- •Рекомендации по проектированию и применению пластмассовых деталей и изделий [1]
- •Применение пластиков в машиностроении
- •Основы классификации волокон и техническое применение материалов на их основе
- •К определению твердости конструкционных материалов [1, 2, 6]
- •Библиографический список
3.3. Применение эластомеров
3.3.1. Применение эластомеров в качестве конструкционных материалов
Эластомеры (резины) являются уникальным видом конструкционных материалов. Лишь данный вид КМ характеризуется сочетанием достаточно большой механической прочности (σр=20 – 50 МПа) с высокой эластичностью – способностью к обратимым деформациям растяжения большой величины (р=300 – 800%), развивающимся под воздействием небольших нагрузок.
Наиболее распространенными видами промышленной продукции на основе эластомеров в настоящее время являются:
пневматические шины (камерные и бескамерные);
резиновые технические изделия (РТИ);
асбестово-резиновые технические изделия (АТИ);
резиновая обувь.
В основной ассортимент РТИ входят:
рукава и трубчатые изделия;
конвейерные ленты и плоские приводные ремни;
клиновые приводные ремни;
формовые изделия (виброизоляторы; уплотнительные манжеты и кольца; регулировочные диафрагмы; защитные детали; пробки; изделия медицинского и бытового назначения);
неформовые изделия (шприцованные уплотнители стёкол, окон, дверей; пластины, маты, коврики; покрытия для полов);
изделия на основе прорезиненных тканей;
изделия из клеев и латексов.
Важными видами АТИ являются:
накладки (колодки) тормозные;
лента тормозная;
кольца фрикционные;
паронит и электронит – герметизирующие и электроизолирующие материалы.
В настоящее время трудно представить изготовление сколько-нибудь сложного механического устройства или машины без применения деталей из полимеров – резиновых и пластмассовых. В подтверждение данного тезиса приведём положительные эффекты применения резиновых и пластмассовых деталей в конструкции автомобиля:
высокая скорость движения;
повышенная грузоподъёмность;
большая долговечность;
безопасность эксплуатации;
комфортабельность;
уменьшение расхода топлива.
Высокие требования к механической прочности резиновых деталей и изделий, предназначенных к использованию в технике, удовлетворяются путём введения в резины армирующих наполнителей – волокон (нитей), шнуров, тканей, металлической проволоки. Указанные армирующие материалы в технологии эластомеров носят название корд (от французского сorde –верёвка, шнурок). В результате введения в конструкцию РТИ кордного материала прочность на разрыв изделия возрастает в 10 раз.
3.3.2. Применение эластомеров в качестве электротехнических и радиотехнических материалов
Эластомеры различного состава имеют неплохие диэлектрические свойства, обусловленные тем, что основу эластомера составляют органические полимеры – каучуки.
Заметной областью применения эластомеров в электротехнике является изготовление гибкой резиновой изоляции электрических кабелей и проводов. Достоинства кабелей и проводов с резиновой изоляцией общеизвестны:
большая гибкость в широком диапазоне температур;
способность выдерживать многократные перегибы;
влагостойкость.
Указанные достоинства особенно выгодно используются при необходимости передачи электрической энергии к перемещающимся токоприёмникам (к сварочным аппаратам, врубовым машинам, экскаваторам, бытовым приборам и т.п.).
В конструкции кабелей резина может выполнять две функции: функцию электрической изоляции токопроводящих жил (изоляционные резины) и функцию защиты изоляции от внешних воздействий (шланговые резины).
Диэлектрические свойства резины зависят, во-первых, от химической природы каучука и, во-вторых, от состава (рецепта) резиновой смеси, поэтому показатели диэлектрических свойств резин колеблются в некоторых пределах. Для изоляционных резин эти показатели таковы:
V=1016-1017 Ом·м; ε'=2,5-5; tg δ=0,01-0,03; Епр=20-45 МВ/м.
Электроизоляционные резины для различных случаев применения изготавливают на основе различных каучуков. Шланговые резины производят на основе бутадиен-стирольных каучуков (СКС). Высоковольтную электрическую изоляцию выполняют с применением бутилкаучука (БК) вследствие высокой озоностойкости получающихся резин. Хлоропреновые резины – незаменимый материал для защиты электрических проводов и кабелей, работающих в условиях контакта с бензинами, смазочными маслами, нефтепродуктами. Так, хлоропреновую защитную оболочку имеют провода систем зажигания тракторных, автомобильных и других двигателей. Стойкость резин к нефтепродуктам выгодно используют в кабелях, применяемых при бурении нефти и в разведочных работах. Нагревостойкие провода для длительной работы при 180ºC изготовляют с изоляцией из кремнийорганических (силиконовых) резин. Силиконовые резины также широко применяют в качестве уплотняющих прокладочных материалов в электрической аппаратуре, работающей при высоких температурах.
На основе ряда каучуков производят ещё один технически важный материал – эбонит. В структуре эбонита содержится большое число поперечных химических связей, в результате чего эбонит практически полностью утрачивает эластичность и приобретает свойства пластика – высокую прочность и жёсткость (в сочетании с хорошими диэлектрическими свойствами). В электротехнической промышленности эбонит применяется как материал конструкционного и электроизоляционного назначения.