
книги из ГПНТБ / Кузнецов В.И. Машиностроительные материалы и технология их обработки
.pdf■ .
Н а и м е н о в а н и е п л а с т и ч е с к и х м а с с
Винипласты
Винипласт листовой . .
Стиропласты
(полистирол и его сопо лимеры) _
Полистирол блочный ДТ
Этиленопласты
(полиэтилен, полиизобулителен и др.)
Полиэтилен-1 .................
фторопласты
Продолжение
П р е д е л п р о ч н о с т и п р и |
|
|
|||
|
|
|
О т н о с и |
М о д у л ь |
|
|
|
с т а т и ч е с к о м |
т е л ь н о е |
у п р у г о с т и |
|
с ж а т и и |
р а с т я ж е н и и |
у д л и н е н и е |
п р и р а с т я |
||
и з г и б е |
|||||
|
|
п р и р а з р ы - |
ж е н и и , |
||
|
|
|
|||
|
кГсм3 |
|
|
Ю4 кГ{см3 |
|
|
|
|
|
||
800 — 1200 |
400 — 600 |
1000— 1200 |
1 0 -2 5 |
0,4 |
|
800 — 1000 |
300 — 500 |
800 - 850 |
0 ,4 -0 ,7 |
1,19—3,20 |
|
125 |
Ю0 - 150 |
120 |
400 -500 |
0,15-0,20 |
Ф горопласт-4................. |
|
200 |
140 - |
250 |
1 1 0 -1 4 0 |
250— 500 |
0,47-0,85 |
||
Акрилопласты |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(полиакрилаты) |
|
|
|
|
— 1400 |
|
|
||
Оргстекло......................... |
|
1200 - 1600 |
500 — 790 |
800 |
2,5— 4,0 |
3,2 |
|||
Целлопласты' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(пластмассы на |
основе |
|
|
|
|
|
|
|
|
эфиров целлюлозы) |
|
|
|
|
|
|
1 0 -3 0 |
1,8— 2,8 |
|
Этрол нитроцеллюлозный |
1400— 2100 |
250’— 500 |
350 |
- |
600 |
||||
Д ругие пластмассы |
|
|
|
1500 |
- |
1700 |
|
_ |
|
Стекловолокнит |
ФАС . |
1300— 1800 |
2300 — 2700 |
|
|||||
Полиформальдегид . . |
1300 |
550 - |
750 |
950— |
1100 |
15 |
2 ,9 -3 ,0 |
|
|
Таблица 16 |
Способы переработки |
и область применения |
пластических масс |
Н а и м е н о в а н и е |
С п о с о б ы п е р е р а |
|
п л а с т и ч е с к и х В ид м а т е р и а л а б о тк и п л а с т и ч е с к и х |
О б л а с т ь п р и м е н е н и я |
|
м а с с |
м а с с в и з д е л и я |
|
Фенопласты
К-15-2
К-21-20 К-211-2 К-220-23
Прессовоч Горячее прес
ный |
поро сование под |
шок |
давлением |
Прессовоч Горячее прес ный поро сование под шок давлением
Изделия технического и бытового назначения, к которым не предъяв ляются особые требова ния: маховички, рукоят ки, корпуса, панели и т. п.
Изделия с высокими электроизоляционными свойствами и повышен ной водостойкостью: за щитные трубы для голых проводов, трубки для конденсаторов, шины для тока и для регистерных клемм, трубчатые стойки для настольных ламп, трубки для висячей ар матуры, штативы для медицинских ламп и т. п.
К-18-22
К-18-53
Прессовоч Горячее прес ный поро сование под шок давлением
Изделия с повышенной теплостойкостью и твер достью, детали электро нагревательных прибо ров
Прессовоч |
Горячее прес |
Детали насосов, ди |
ный поро |
сование и литье |
станционные трубки, ва |
шок |
под давлением |
лики для пишущих ма |
|
|
шин, детали текстильных |
|
1 |
машин и т. п. |
|
|
121
|
|
Продолжение |
Н а и м е н о в а н и е |
С п о с о б ы п е р е р а |
|
п л а с т и ч е с к и х |
В и д м а т е р и а л а б о т к и п л а с т и ч е с к и х |
О б л а с т ь п р и м е н е н и я |
м асс |
м а с с в и з д е л и я |
|
Аминопла Прессовоч сты ный поро
шок
Текстоли Прессовоч товая крош ный матери ка ал
ЛигнофолеПрессовоч вая крошка ный матери
ал
Горячее |
прес |
Различные |
техничес |
||
сование под |
кие и бытовые |
|
изделия, |
||
давлением |
детали корпусов |
прибо |
|||
|
|
ров и осветительной ар |
|||
|
|
матуры, от которых не |
|||
|
|
требуются |
высокие изо |
||
|
|
ляционные свойства |
|||
Горячее |
прес |
Детали с |
повышенны |
||
сование |
под |
ми механическими и ан |
|||
давлением |
тифрикционными |
свойст |
|||
|
|
вами: сепараторы, вкла |
|||
|
|
дыши подшипников, ма |
|||
|
|
ховички, кулачки, легкие |
|||
|
|
зубчатые колеса и т. д. |
|||
Горячее |
прес |
Детали |
несложной |
||
сование |
под |
конфигурации, |
работаю |
||
давлением |
щие при технической ча |
||||
|
|
стоте тока |
|
|
|
Фаолит |
Замазка, |
Прессование, |
Уплотнение |
швов при |
||
|
листы, тру ручная формов |
сборке фаолитовых ванн, |
||||
|
бы, армату ка, сборка из аппаратуры и |
фасонных |
||||
|
ра |
листов |
и труб |
частей; футеровка раз |
||
|
|
путем |
склеива |
личных |
кислотоупорных |
|
|
|
ния |
|
аппаратов, ванн, труб и |
||
|
|
|
|
др.; изготовление кра |
||
|
|
|
|
нов, вентилей, тройников, |
||
|
|
|
|
колен, |
труб и т. п. |
Текстолит Листы тол Механическая МА—прок щиной обработка ладочный 0,3—2 мм
Прокладочный мате риал для герметизации фланцевых соединений
122
|
|
|
|
П родолж ен и е |
||
Н а и м е н о в а н и е |
В и д |
С п о с о б ы п е р е р а |
|
|
|
|
б о тк и п л а с т и ч е |
О б л а с т ь п р и м е н е н и я |
|
||||
п л а с т и ч е с к и х |
|
|||||
м а т е р и а л а |
ск и х м а с с в и з д е |
|
||||
м а с с |
|
|
|
|
||
|
л и я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Б—плиточ |
Плиты раз |
Механическая |
Вкладыши |
подшипни |
||
ный |
личной тол |
обработка |
ков, шестерни, втулки, |
|||
|
щины |
|
кольца, муфты и т. п. |
|
||
Стеклотек |
|
|
|
|
|
|
столит |
Листы тол |
Механическая |
Детали |
электротехни |
||
Ст |
||||||
|
щиной 0,5— обработка |
ческого назначения, раз |
||||
|
15 мм |
|
личные конструкционные |
|||
|
|
|
детали |
|
|
|
КАСТ |
Листы тол |
Механическая |
Баки, панели, полки |
и |
||
КАСТ-В |
щиной 1,2— обработка |
т. п. |
|
|
|
|
|
2,5 мм |
|
|
|
|
|
Древесно- |
Лйсты и |
Механическая |
Различные |
конструк |
||
слоистые |
плиты тол |
обработка, го |
ционные детали: подшип |
|||
пластики |
щиной 15— |
рячее прессо |
ники, зубчатые колеса, |
|||
ДСП |
50 мм |
вание |
фрикционные диски, |
|
||
|
|
|
втулки и вкладыши под |
|||
|
|
|
шипников |
и т. п., а так |
||
|
|
|
же детали электротехни |
|||
|
|
|
ческого назначения |
|
||
Дельта |
Листы и |
Механическая |
Силовая |
|
обшивка |
в |
древесина |
плиты тол |
обработка |
авиа конструкциях, дета |
|||
|
щиной 1— |
|
ли, работающие на удар |
|||
|
12, 1 6 - |
|
ный изгиб, кручение и |
|||
|
18 мм |
|
срез |
|
|
|
Органиче Листы тол Механическая ское стекло щиной от обработка
20 им и вы ше
Остекление машин, приборов, самолетов, га сильные трубки на лини ях высоковольтных пере дач
123
Продолжение
Н а и м е н о в а н и е |
В и д |
С п о с о б ы п е р е р а |
О б л а с т ь п р и м е н е н и я |
|||
п л а с т и ч е с к и х |
м а т е р и а л а |
б о тк и п л а с т и ч е с к и х 1 |
||||
м а с с |
|
м а с с в и з д е л и я 1 |
|
|
|
|
Полиами |
Волокно |
Продавлива- |
Искусственное |
волок |
||
ды: капрон, |
Крошка ци |
ние, |
прессова |
но, защитные покрытия, |
||
нейлон, по |
линдричес |
ние, |
литье под детали, подвергающиеся |
|||
лиамидные |
кой или пла давлением |
трению, каркасы кату |
||||
смолы „54е |
стинчатой |
|
|
шек и т. п. |
|
|
и „548* |
формы |
|
|
|
|
|
Полиэтилен Кристаллы, |
Прессование, |
Изоляция |
околоча- |
|||
|
листы |
механическая |
стотных |
кабелей, хими |
||
|
|
обработка, |
чески стойких шлангов, |
|||
|
|
склеивание, |
каркасов |
контурных ка |
||
|
|
сварка, литье |
тушек и других |
изделий |
||
|
|
под давлением |
радио- и электропро |
|||
|
|
|
|
мышленности |
|
Фторопла
сты |
|
|
№ 3 |
Тонкий |
Прессование, |
|
рыхлый по |
механическая |
|
рошок |
обработка |
Прокладки, работаю щие в агрессивной сре де, детали для клапанов кислородных приборов, мембран и т. п.
№ 4 |
Мелкодис |
Прессование, |
|
персный по механическая |
|
|
рошок |
обработка |
Уплотнительные дета ли—прокладки, манжеты, набивки;электротехниче ские изделия—пластины, диски, кольца, цилиндры; различные химически стойкие детали, насосы и др.
124
хлорида и полиакрилата создан новый материал, кото- „рый обладает большой твердостью и эластичностью.
Если к полистиролу привить каучук, то получится полимер, в четыре раза прочнее полистирола, обладаю щий хорошими диэлектрическими свойствами и эластич ностью. Можно предполагать, что в ближайшее время из этого нового материала будут изготовлять корпуса для электрических машин, облицовочные плиты, весьма прочный кафель и т. п. Он может широко использо* ваться в судостроении, станкостроении и в тяжелом машиностроении.
Имеется много примеров, показывающих, как при витая полимеризация помогает создавать материалы, обладающие комплексом заранее заданных свойств.
Удалось получить новые типы клеев. Они «намертво» скрепляют металл с металлом, металл со стеклом и т. д.
Привитая -полимеризация позволяет также изменять свойства готовых полимерных материалов.
И, наконец, у привитой полимеризации есть еще одно огромное достоинство—юна позволяет модифицировать материалы путем сочетания самых разнообразных по своему характеру, происхождению и свойствам поли меров. Открываются перспективы для создания поли меров, в которых сочетались бы свойства природных и синтетических материалов.
В заключение приведем две таблицы (15 и 16), ха рактеризующие свойства и область применения неко торых марок различных пластических масс.
§ б. КЕРАМИЧЕСКИЕ И КАУЧУКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Керамические материалы специального назначения подразделяются на техническую (огнеупорную) и ра диотехническую керамику.
125
В качестве о г н е у п о р н ы х м а т е р и а л о в исполь зуют шамотные, высокоглиноземистые, динасовые, маг-, незиальные, хромомагнезитовые, форстеритовые и уг леродистые материалы.
Огнеупорные материалы и изделия используются либо в условиях агрессивных сред при высоких темпера турах, либо как конструкционный материал при боль ших динамических нагрузках и умеренных темпера турах.
Сверхогнеупорные материалы разделяются на кера мику чистых окислов и керамику карбидов, нитридов, боридов, силицидов и сульфидов. К сверхогнеупорным
относятся |
и металлокерамичеокие материалы, или |
к ер меты, |
сочетающие в себе свойства огнеупоров |
и металлов.
При производстве керамики чистых окислов в качест ве сырья используются глинозем, окись магния, окись кальция, двуокись циркония, окись бериллия, двуокиси тория и церия.
Производство изделий из такой керамики осущест вляются различными методами: прессованием порош ков, протяжкой, литьем под давлением и др.
Среди высокоогнеупорных материалов, изготовлен ных на основе карбидов, нитридов, боридов и других соединений, широкое применение .получил карбид крем ния—- к а р б о р у н д . Область применения этого мате риала определяется его высокой термической стойко стью, прочностью, износоустойчивостью и теплопровод
ностью. |
материалы — керметы характеризу |
Керамические |
|
ются большой |
механической и термической прочно |
стью, очень высокой огнеупорностью, чрезвычайной твердостью и износоустойчивостью. Эти свойства позво ляют использовать их для конструирования машин и
126
приспособлений, предназначенных для работы при вы соких температурах и механических нагрузках.
В а ж н о й о б л а с т ь ю п р и м е н е н и я к е р а м и ки я в л я е т с я э л е кт р о - и р а д и о т е х н и к а . На ряду с глиноземистым, муллитовым и циркониевым электрофарфором здесь находят применение керамиче ские материалы, полученные на основе алюмосиликат ного литья и обладающие высокой прочностью и низ ким коэффициентом термического расширения. Значи тельные успехи достигнуты в развитии произ(водства вы сокочастотных диэлектриков, конденсаторов и полупро водниковой керамики и ряда других материалов, иопользуемых в радиотехнической и телевизионной ап
паратуре. |
в а к у у м н а я |
В вакуумных приборах применяется |
|
к е р а м и к а (корунд, стеатит и др.), |
обладающая |
большой плотностью и хорошими термомеханическими свойствами.
В настоящее время развивается сравнительно моло
дая |
отрасль производства |
п ь е з о к е р а м и ч е с к и х |
|||
м а т е р и а л о в , которые применяются для |
изготовле |
||||
ния малогабаритных конденсаторов |
с большой удель |
||||
ной |
емкостью, различных преобразователей, |
применя |
|||
ющихся в датчиках давления |
и в других |
устройствах. |
|||
|
Ф е р р о м а г н и т н а я к е р а м и к а |
в |
зависимости |
от состава и свойств применяется при изготовлении раз личных контурных катушек постоянных магнитов, сер дечников трансформаторов, переключателей, элементов
запоминающих |
устройств |
электронно-счетных машин |
и т. п. |
материалы. |
Громадное значение в са |
Каучуковые |
мых разнообразных областях техники имеют материа лы на основе каучука и близких к нему веществ. Каучук характеризуется рядом весьма важных свойств: высо-
127
кой эластичностью, превосходящей эластичность боль шинства материалов, малой проницаемостью для вла ги и газов, хорошими электроизоляционными качества ми и т. п.
Чистый каучук вследствие малой стойкости к дейст вию как повышенных, так и ,пониженных температур, а также растворителей для технических целей не приме няют.
Для устранения этих недостатков каучук подверга ют так называемой вулканизации, т. е. нагреву после введения в него серы. Вулканизация улучшает как теп лостойкость, так и морозостойкость каучука, повышает
его |
механическую |
прочность |
и стойкость |
|
к раствори |
||
телям. |
от |
количества |
серы, |
добавляемой |
|||
В |
зависимости |
||||||
к каучуку, получают |
м я г к у ю |
ре з ину , |
обладающую |
||||
высокой растяжимостью и упругостью, или |
т в е р д у ю |
||||||
р е з и н у (эбонит), |
обладающую |
высокой |
|
стойкостью |
|||
к ударным нагрузкам. |
|
|
|
т иу р а мо - |
|||
В последнее время широко применяют |
|
||||||
вую |
ре з ину , при |
изготовлении |
которой |
применяют |
не чистую серу, а органическое сернистое соединение — тиурам. Такая резина обладает более высокой тепло стойкостью—до +80°С.
В настоящее время широко распространено промыш ленное получение с и н т е т и ч е с к о г о ка у ч у ка . Сырьем для его получения служит спирт или же нефть. Наиболее распространенный синтетический каучук — бутадионавый. Существует целый ряд и других синтети ческих каучуков: хлорпреновый, бутадион-стирольный, 'бутадион-нитрилакрильный и др.
К новейшим видам каучуковых материалов можно
отнести |
с о п о л и м е р ф т о р у г л е р о д о в , отличаю |
щийся |
высокой теплостойкостью и химической стойко |
128
стью, |
п о л и к р е т а н о в ы е |
каучуки , |
характеризую |
||
щиеся |
особенно высокой механической |
прочностью и |
|||
малым изменением свойств со временем. |
|
изготовля |
|||
Из каучуковых и резиновых материалов |
|||||
ются |
очень многие изделия |
для |
различных |
отраслей |
|
промышленности. Это камеры и |
покрышки |
автотран |
спорта, тракторов, самолетов, различные прокладки, уплотнения, защитные кольца, масло- и водопроводы, амортизаторы, некоторые типы подшипников, изолято ры и защитные оболочки кабелей и многие другие из делия.
§ 6. Б ЕТО Н Ы
Б е т о н а м и называют искусственные каменные ма териалы, получаемые в результате затвердевания сме си из вяжущего вещества, воды, мелких и крупных за полнителей в определенных соотношениях. Для изготов ления бетона обычно применяют цементы и неорганиче
ские заполнители. |
порошкообразный |
матери |
|
Ц е м е н т о м |
называется |
||
ал, образующий |
с водой тестообразную массу, |
которая |
|
в результате затвердевания |
превращается в прочный |
||
камень. |
|
|
|
Имеется очень много различных разновидностей це мента, которые получили широкое распространение как материал для изготовления различных бетонов и бетон ных смесей.
Кроме заполнителей, в бетоне могут содержаться еще специальные добавки, улучшающие свойства бетона: пластичность, морозостойкость, жаростойкость и кисло-
тостойкость. Для повышения механической |
прочности |
бетон армируют сталью. Такой бетон |
называется |
ж е л е з о б е т о н о м . |
|
9. В. И. Кузнецов |
129 |