51. Термопластичные полимеры. Виды, структура, характеристики, область применения.

Термопластичные полимеры (линейные и разветленные) при нагревании выше температуры

стеклования размягчаются, приобретают высокую пластичность, а при охлаждении они вновь

отвердевают, могут растворятся в соответствующих растворителях.

Общие сведения полимеров.

Физические (релаксационные) состояния полимеров.

В отличии от металлических материалов поведение полимеров при внешних воздействиях является феноменальным. При повышении температуры растянутые молекулы резины сжимаются в клубок и нагруженная полоска резины сокращается. Полимер может обратимо деформироваться в сотни процентов, но если он эксплуатируется в условиях быстро меняющейся нагрузки, то эта способность к большим деформациям не реализуется, и полимер ведет себя как малопадатливый материал. Стеклование полимеров не является фазовым переходом первого рода, т.е. он принципиально отличается от кристаллизации, плавления или сублимации. В тоже время при стекловании полимеров скачкообразно изменяются теплоемкость, коэффициент сжимаемости (фазовое превращение второго рода). При механическом воздействии на полимер, находящийся при температуре выше температуры стеклования, он может потерять способность течь и ведет себя как упругое тело. Кристаллическая структура полимеров имеет ряд морфологических особенностей: это кристаллы с выпрямленными цепями, в которых молекулы упакованы как карандаши в коробке, гибкие макромолекулы укладываются “гармошкой” в упорядоченные формы - ламели, характерны также кристаллические образования округлой формы - сферолиты. Полимеры поликристалличны; кристаллические области имеют различные размеры; они не имеют направления предпочтительной ориентации (в отсутствии внешнего воздействия). Полимерные кристаллы обладают полиморфизмом. Монокристаллы полимеров могут быть получены только кристаллизацией из растворов или в ходе их синтеза. Полимеры при переходе из высокоэластичного состояния в вязкотекучее надолго сохраняют свою структуру. Структурная память полимера действует и при достаточно высоких температурах до 100 С, превышающих Тт. Главный недостаток полимеров их химическая и термическая деструкция (разрушение химических связей и тепловой распад - диссоциация), которая протекает не только на поверхности, как коррозия металлов, но и внутри массы. Физическое старение полимеров обусловлено действием остаточных механических напряжений, кристаллизацией, улетучиванием растворителей или пластификаторов.

Термопласты. Термоэластопласты. Олигомеры и реактопласты.

Полимер - вещество, характеризующиеся многократным повторением одного или более составных звеньев, соединенных между собой в количестве, достаточном для проявления комплекса свойств, которое остается практически неизменным при добавлении или удалении нескольких составных звеньев.

Применение.

Пластические массы в исходном состоянии представляют собой порошки, гранулы, листы и пленки, пригодные для формования из них изделий. Важнейшими из пластических масс являются фенопласты (общего назначения и ударопрочные ГОСТ 5689 - 79), полиамиды ПА- 12-20, ПА-12-11-1 ОСТ 6 - 05 - 425 - 76, полиолефины ПЭНДК-КН (ТУ 6-05-05-29-77), материалы на основе акрилатов - дакрил - 2М (ТУ 6-01-707-72). Перечисленные пластические массы применяются для изготовления хозяйственной утвари, деталей автомобилей, кораблей, как покрытия - пленки на металлических материалах, дереве и т.п.. Достоинством пластмасс является их низкая плотность, коррозионная стойкость, высокая ударная вязкость и удельная прочность, электроизолирующие свойства (ПА-12-20 γ=1,1 г/см^3, бв = 45 МПа, ан = 10 кДж/м^2, δ = 70 %).

53. Термореактивные полимеры. Виды, структура, характеристики, область применения.

Термореактивные полимеры в зависимости от числа поперечных сшивок в сетчатых структурах при нагревании не способны к размягчению или размягчаются незначительно, но в вязкотекучее состояние не переходят, в растворителях стойки или незначительно набухают. (общие сведения полимеров см. 51)

1. Азотирование сталей. Назначение, виды, этапы, режимы и среды.

2. Механические свойства реактопластов.

3. Фазы в сплавах железо-углерод. Объяснить построение диаграммы железо-цементит.

4. Армирующие элементы композиционных материалов. Виды, основные характеристики АМ.

5. Механические свойства термопластов.

6. Факторы, влияющие на процесс кристаллизации.

7. Атомно-кристаллическая структура металлов. Виды структур. Способы изображения.

8. Формирование структуры металлов. Термодинамика процессов кристаллизации.

9. Модификация. Назначение, виды модификаторов.

10. Химико-термическая обработка сталей. Виды, назначение.

11. Виды напряжений. Виды и признаки внутренних напряжений

12. Цементация сталей. Назначение, этапы диффузионные процессы и режимы. Виды и состав карбюризаторов.

13. Нормализация сталей. Назначение, этапы. Структурные превращения и механические свойства сталей после нормализации.

14. Возврат и рекристаллизация деформированных сплавов. Назначение, режимы.

15. Общие характеристики металлов

16. Дефекты кристаллической решетки. Виды, причины образования и их влияния на свойства металлов.

17. Органические и неметаллические материалы. Структура, степень полимеризации.

18. Диаграмма растяжения металлов. Характеристики рассматриваемые диаграммой растяжения

19. Органические полимеры. Виды. Гомогенные полимеры.

20. Диаграмма фазового состояния железоуглеродистых сплавов. Критические точки.

21. Отжиг. Назначение, структурные превращения и механические свойства отожженных сталей.

22. Диаграмма фазового состояния компонентов полностью растворимых в жидком и твердом состоянии.

23. Отпуск сталей. Виды отпуска. Назначение. Этапы. Структура и механические свойства металлов

24. Диаграмма фазового состояния сплава. Назначение и метод построения.

25. Диффузионное насыщение сплавов металлами и неметаллами. Назначение, виды и среды.

26. Пластическая деформация в поликристаллических металлах. Степень деформации и структура.

27. Пластмассы. Общие характеристики, состав смесей. Виды добавок и их назначение.

28. Зависимость механических свойств металлов от степени деформации.

30. Полиморфные свойства железа и углерода. Кристаллическая структура полиморфных состояний железа и углерода.

31. Закалка. Назначение и этапы. Структурные превращения при закалке.

32. Правило Гиббса (правило фаз).

33. Изотермическая закалка. Этапы. Назначение. Структурные превращения.

34. Правило количественного соотношения фаз.

35. Классификация и основные характеристики лакокрасочных материалов. Область применения.

36. Правило концентрации фаз.

37. Классификация конструкционных легированных сталей по характеристикам. Обозначение марок лег. сталей. Область применения.

38. Резиновые материалы. Виды, механические свойства, область применения.

39. Свойства деформированных материалов.

40. Сплавы на основе алюминия. Характеристики деформируемых сплавов. Обозначение марок деформируемых алюминиевых сплавов. Область применения.

41. Классификация неметаллических материалов. Характеристики. Область применения.

42. Сплавы на основе магния. Характеристики деформируемых и литейных сплавов. Обозначение марок. Область применения.

43. Классификация чугунов. Обозначения марок чугунов. Характеристики. Область применения.

44. Сплавы на основе титана. Характеристики деформируемых и литейных сплавов. Обозначение марок. Область применения.

45. Клеи и герметики. Классификация. Характеристики и область применения.

46. Стандартные характеристики прочности. Математическое моделирование стандартных характеристик прочности.

47. Композиционные материалы. Общие характеристики виды и область применения.

48. Строение металлического слитка. Схемы микроструктуры металлического слитка.

49. Классификация конструкционных материалов, применяемых в машиностроении. Области применения.

50. Термическая обработка металлов и спвалов. Назначение и виды.

51. Литейные сплавы на основе алюминия. Характеристики литейных сплавов. Обозначение марок литейных алюминиевых сплавов. Область применения. (см. 39)

52. Термопластичные полимеры. Виды, структура, характеристики, область применения.

53. Технология литейного производства. Виды литья.

54. Термореактивные полимеры. Виды, структура, характеристики, область применения.