книги из ГПНТБ / Вульф Б.К. Авиационные неметаллические материалы (пластмассы и резина)

Полученный таким образом слой ориентированного стеклошпона разрезают по образующей барабана, просушивают и ре­ жут на листы или заготовки; последние подвергают горячему прессованию.

Стеклошпон можно получать любой толщины — от тончай­ ших диэлектриков толщиной 10 мк до листов значительно боль­ шего сечения, используемых в конструкционных материалах.

Путем горячего прессова­ ния пачки листов стеклошпона

получают слоистый анизотроп­ ный стеклопластик — стеклофанеру. Обычно листы шпона располагают друг к другу под углом 90°.

Свойства стеклошпона не­ одинаковы в различных на­ правлениях. На фиг. 6 показа­

—J85 — 95 кг/мм2.

Некоторые типичные свойства СВАМ приведены в таблице 2.

Т а б л и ц а 2

Физико-механические свойства СВАМ

20

Необходимо отметить необычно высокое значение предела

тельно превышают все известные характеристики прочности кон­ струкционных авиационных неметаллических материалов; сле­ дует, однако, подчеркнуть, что такие предельные значения могут быть получены в изделии лишь в некотором определенном на­ правлении.

Анизотропные стеклопластики типа СВАМ отличаются высо­ кими диэлектрическими характеристиками, большой водо- и теп­

кими смолами пропитывается хлопчатобумажная т к а н ь , а в г е- т и н а к с е — сульфатная б у м а г а . Методы изготовления этих материалов были описаны выше (стр. 12). После получения прессованных листов, плит, стержней или труб их подвергают термической обработке: в целях устранения внутренних напря­

свойств по сечению — н о р м а л и з а ц и ю , состоящую в нагреве при 130° в течение 24 часов; в этих условиях обеспечивается практически полный переход смолы в термостабильное состояние.

21

По своим свойствам текстолит и гетинакс довольно сходны. Они обладают высокой стойкостью к воде и нефтепродуктам, хорошими диэлектрическими качествами, легко обрабатываются резанием и склеиваются.

Различают текстолит плиточный, гибкий (прокладочный), электротехнический, электроизоляционный, панельный, поде­ лочный.

Гетинакс в настоящее время применяется только для дета­ лей электрорадиоаппаратуры (электротехнический).

Типичные свойства некоторых марок текстолита и гетинакса приведены в таблице 3.

Т а б л и ц а 3

Физико-механические свойства текстолита и гетинакса

Конструкционный текстолит несколько прочнее гетинакса и менее гигроскопичен, но уступает ему по электроизоляционным свойствам.

концовок, силовых бобышек, роликов для тросов, панелей, щи­ тов, приборных досок, мелких деталей электрорадиоаппаратуры.

22

но-формальдегидной смолой; в композицию пластика иногда вводят также наполнители.

Они выпускаются в виде листов или плит, изготовляемых методом горячего прессования.

Механические свойства их определяются следующими ти­ пичными значениями:

______Чь______ _______ Чм_____________4L____

9 — 10 кг/мм2 ’ 14— 15 кг/мм2’ 0,2 кгм/см2 '

Эти облицовочные пластики применяют в качестве декора­ тивного материала для отделки кабин, приборов и внутреннего оборудования самолетов, а также для изготовления корпусов электрорадиоприборов и в других целях.

4. Асботекстолит

Асботекстолит представляет асбестовую ткань, пропитанную фенольно-формальдегидной смолой.

Это — бензо-керосиностойкий материал удельного веса 1,6 г/см3, обладающий хорошими фрикционными, электроизоля­ ционными и теплоизоляционным^ свойствами. Теплостойкость по Мартенсу для него равна Тм— 250°.

Механические свойства его выражаются следующими зна­

Он обладает хорошей сопротивляемостью к резким колебаниям температуры и влажности.

Стойкость к бензину и высокая эрозионная сопротивляе­ мость позволяют успешно его применять для изготовления лопа­ ток ротационных бензонасосов авиадвигателей.

Благодаря хорошим фрикционным качествам, он может служить легким материалом для ведущих дисков двухскоро­ стных гидравлических передач.

В отдельных случаях из асботекстолита выделывают панели для монтажных электрощитков, а также некоторые детали тер­ моизоляции.

Следует отметить проявляющуюся в настоящее время за рубежом тенденцию к расширению применения пластиков с ас­ бестовым наполнителем, вытесняющим стеклянное волокно.

В Англии асботекстолит на основе фенольно-формальдегид­ ной смолы используется для изготовления деталей сбрасывае­ мых самолетных баков — оболочки, внутренних шпангоутов, вер­ тикального стабилизатора.

23

В США слоистые асбофенольные пластики применяются для ряда деталей ракет — конуса, крыла стабилизатора, сопла, тур­ бины. По значениям предельной прочности ( аь— 40 кг/мм2) эти пластики уступают высокопрочным стеклотекстолитам, но по величине модуля упругости (£ ~ 3500 —4200 кг/мм2) значитель­ но его превосходят. Теплостойкость их также очень высока; от­ мечается, например, что асбофенольные пластики могут выдер­ живать в течение 6—10 сек. температуру порядка 2000°.

5.Фибра

Кслоистым пластикам может быть отнесена также фибра. Фибра ФЛАК (фибра листовая авиационная конструкционная) представляет прессованный продукт обработки бумаги концен­ трированным раствором хлористого цинка. При этом получает­ ся легкий (уд. в. 1,25) листовой материал со следующими меха­ ническими свойствами:

Фибра непроницаема для воздуха и бензина,, хорошо обраба­ тывается резанием, штампуется и склеивается.

Одним из недостатков ее является высокая гигроскопич­ ность, вследствие чего при резких колебаниях температуры и влажности она коробится и разрушается; это вызывает необхо­ димость ее тщательной окраски и ограничивает области ее при­ менения.

Фибра используется для изготовления некоторых типов бен­ зобаков и элементов жесткости мягких баков.

IV. ПЛАСТМАССЫ НА ОСНОВЕ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

ИПРЕССПОРОШКОВ

1.Общие методы получения

По композиции эти материалы состоят из смолы, наполните­ лей, пигментов, смазок и других добавок. В качестве смол — наиболее широко применяют рассмотренные ранее фе нольно -

ми д н ые смолы, получаемые при реакции конденсации мочеви­

этих пластиков характерно применение термореактивных смол.

24

Н а п о л н и т е л я м и служат волокнистые или порошкооб­ разные вещества, например, древесная мука, хлопчатобумажные, асбестовые или стеклянные волокна, целлюлоза, молотый кварц, слюда и другие.

Из этих пластиков методами обычного (компрессионного) или литьевого прессования получают готовые детали, почти не требующие дополнительной отделки.

Прессованию предшествуют операции получения пресспорошков и таблетирования.

Для получения пресспорошка по с у х о в а л ь ц о в о м у ме­ тоду порошкообразную смолу смешивают с наполнителем и дру­ гими составными частями, вальцуют смесь при 100—120° и полу­ ченный продукт дробят в порошок на молотковых мельницах или дезинтеграторах. По л а к о в о м у методу смолу предварительно растворяют в спирте, толуоле или воде (например, в случае аминоформальдегидных смол) полученный раствор смешивают с ос­ тальными веществами, сушат и измельчают. Лаковый метод при­ меняется преимущественно при изготовлении волокнистых пла­ стиков.

Качество пресспорошков оценивают по результатам спе­ циальных испытаний на содержание летучих веществ и влаги, усадку, текучесть (по методу Рашига), скорость отверждения, теплостойкость по Мартенсу и др. Эти методы описаны в спе­ циальных руководствах.

Т а б л е т и р о в а н и е состоит в получении из пресспорошков таблеток методом холодного прессования. Оно обеспечивает точ­ ную дозировку прессматериала и сокращает рабочий объем прессформ при изготовлении изделий. Для таблетирования при­ меняются эксцентриковые и ротационные таблеточные машины. В последнее время внедряются более совершенные гидравличе­ ские автоматические машины; на фиг. 8 показан принцип дей­ ствия такой машины.

Г о р я ч е е п р е с с о в а н и е обычным (компрессионным) ме­ тодом производится на прессах по схеме, показанной на фиг. 9.

При этом могут применяться прессформы открытого или

(фиг. 10,6) материал практически не вытекает из оформляюще­ го гнезда; такие прессформы являются менее стойкими, но обе­ спечивают большее уплотнение материала.

В случае л и т ь е в о г о п р е с с о в а н и я прессмасса поме­ щается в загрузочную камеру 1 (фиг. 11), в которой плавится, и под давлением плунжера 2 перетекает через литник 3 в оформ­ ляющую полость 4, где происходит формование изделия 6. При литьевом прессовании, применяемом обычно для более жидкоте-

25

Фиг. 8. Пооперационная схема работы гидравлической таблеточной ма­ шины: а) засыпка пресспорошка; б) отбор дозы; в) прессование; г) вы­ талкивание таблетки.

Фиг. 9. Прессование деталей из пластмасс а) пресс; б) схема прессования.

2Т

кучих пластмасс на основе пресспорошков, получается более мо­ нолитная структура материала с лучшими электроизоляционны­ ми свойствами и повышенной водостойкостью; однако, механи­ ческая прочность изделий

несколько снижается за

2.Пластики на основе пресспорошков

Взависимости от природы связующей смолы эти пластики можно разделить на три группы.

1. Прессматериалы на основе фенольно-формальдегидных

Как видно из таблицы 4, пластики этого типа имеют невысокую прочность, низкую ударную вязкость и не являются теплостойки­ ми ( ^экспл = + 60°). Однако вследствие малого удельного веса и легкости обработки они широко применяются для изготовле­ ния ряда малонагруженных деталей общего и электротехниче­ ского назначения — корпусов приборов, рукояток, клеммовых панелей, электропатронов, цоколей радиоламп и т. п.

Пластики типа К-211-З.на основе анилино-формальдегидной емолы с добавкой кварцевой муки имеют при обычной темпера­ туре примерно такие же механические свойства, но обладают повышенной термостойкостью до 100—120°.

28

Пластик ФАК-4 на основе фенольно-полиамиднокаучуковой смолы характеризуется повышенной ударной вязкостью в соче­ тании с относительной высокойшрочностью при статическом из­ гибе. Он обладает также несколько лучшей теплостойкостью и влагоустойчивостью.

Ам и н о п л а с т ы , на основе карбамидной смолы, содержат в качестве наполнителя сульфитную целлюлозу. Их механиче­ ские свойства несколько выше фенольных, но они менее водостой­ ки и более дороги. Можно легко получать аминопласты разно­ образной окраски. Их применяют для изготовления ненагружен-

Основной особенностью фторопластов является их практи­ чески абсолютная стойкость к действию агрессивных сред, вклю­ чая концентрированную азотную кислоту, царскую водку, щело­ чи и окислители.

Вместе с тем они отличаются большой эластичностью, мо­ розостойкостью, хорошими электроизоляционными качествами

инекоторые из них — высокой теплостойкостью.

Фт о р о п л а с т - 4, полимер тетрафторэтилена, имеет сле­ дующие свойства:

29