- •1. Порошковые материалы
- •Общие сведения
- •Конструкционные материалы
- •Механические свойства и назначения порошковых конструкционных общемашиностроительных материалов
- •Механические свойства и назначение порошковых материалов и сплавов цветных металлов
- •1.3. Антифрикционные материалы
- •1.4. Фрикционные материалы
- •1.5. Пористые фильтрующие элементы
- •1.6. Композиционные материалы
- •1.6.1. Общие сведения
- •1.6.2. Строение композиционных материалов
- •1.6.3. Дисперсно-упрочненные материалы
- •1.6.4. Армированные волокнистые материалы
- •Композиция «алюминий – металлическая проволока»
- •1.6.5. Металлокерамические твердые сплавы
- •Неметаллические материалы
- •Строение и свойства полимеров
- •Особенности строения полимеров
- •2.1.2. Свойства линейных полимеров
- •2.1.3. Свойства полимеров сетчатой структуры
- •2.2. Пластические массы
- •Механические свойства термопластических пластмасс
- •2.2.1. Термореактивные пластмассы
- •Механические свойства материалов на основе фенолформальдегидной смолы (с органическим наполнителем)
- •Механические свойства высокопрочных стеклотекстолитов
- •Примечание. Данные прочности по основе помечены звездочкой (*), в направлении перпендикулярно слоям – двумя звездочками (**).
- •2.2.2. Синтетические эластомеры, каучук, резина
- •Физико-механические свойства каучуков и резин
- •2.2.3. Рекомендации по использованию пластмасс в машиностроении
- •2.3. Стекло
- •Свойства некоторых промышленных стекол и ситалла
- •2.4. Керамические материалы
- •2.5. Полупроводниковые материалы
- •Библиографический список
- •1. Порошковые материалы 4
- •1.1. Общие сведения 4
- •1.6.1. Общие сведения 19
- •2.3. Стекло 63
- •2.4. Керамические материалы 67
- •2.5. Полупроводниковые материалы 75
Механические свойства термопластических пластмасс
Свойства |
Полиэтилен |
Полипропилен |
Полистирол |
Фторопласт |
Органическое стекло |
Виниловые пластмассы |
Полиамиды |
|
4 |
3 |
|||||||
Плотность, г/см3 |
0,92–0,96 |
0,9 |
1,05–1,1 |
2,15–2,35 |
2,1–2,16 |
1,2 |
1,4 |
1,1– 1,14 |
Рабочая температура, °С: максимальная |
+120 |
+150 |
+80 |
+250 |
+125 |
+60 |
+65 |
60– 110 |
минимальная |
–70 |
–15 |
–20 |
–270 |
–195 |
–60 |
–40 |
–35 |
σв, кгс/мм2 |
1,2–3,8 |
2,5 |
3,5–4 |
1,4–3,1 |
3–5 |
7 |
4–6 |
2,5–7 |
σсжат, кгс/мм2 |
– |
6 |
10 |
2 |
5–5,7 |
8,5 |
8–16 |
7–9 |
σизг, кгс/мм2 |
1,2–3,8 |
8 |
5–10 |
1,3 |
6–8 |
6 |
8–12 |
1,8–10 |
Относительное удлинение, % |
150–900 |
100–400 |
0,4–3,5 |
250–350 |
200 |
2,5–4 |
10–50 |
250 |
Ударная вязкость, кгс м/см2 |
Не ломается |
33–80 |
10–22 |
100 |
20– 160 |
12 |
50–100 |
100–130 |
Способы переработки: литье под давлением, экструзия, склейка, сварка, механическая обработка.
Основные свойства полипропилена приведены в табл. 3.
Политрифторхлорэтилен (фторопласт-3).
Характерные свойства: высокая химическая теплостойкость, очень хорошие электроизоляционные свойства; охрупчивание при температуре выше 120 °С.
Области применения: электроизоляционные детали для высоких температур, коррозионно-стойкие детали типа труб, мембран.
Основные свойства политрифторхлорэтилена приведены в табл. 3.
Политетрафторэтилен (фторопласт-4).
Характерные свойства: исключительная стойкость к действию любых растворителей, отличные электроизоляционные и диэлектрические свойства, низкий коэффициент трения. Область рабочих температур от – 200 до +260 °С.
Недостатки: низкая твердость, склонность к ползучести.
Области применения: уплотнительные детали, химически стойкие детали и покрытия, пленки, волокна, тканевые материалы, подшипники, не требующие смазки, электро- и радиотехнические детали.
Способы термообработки: спекание отпрессованных профилей, механическая обработка.
Поливинилхлорид. Из поливинилхлорида изготавливают две разновидности пластмасс: винипласт и пластикат.
Характерные свойства: винипласт имеет высокую механическую прочность, стоек против воздействий почти всех минеральных кислот, щелочей и растворов солей. Недостатки: склонность к ползучести, набухаемость в воде, низкая ударная вязкость, малая теплостойкость, резкая зависимость свойств от температуры и большой коэффициент теплового расширения. Пластикат менее химически стоек, чем винипласт.
Область применения: из винипласта изготовляют трубы, детали арматуры, емкости для хранения химикатов. В машиностроении винипласт используется в качестве корпусных материалов в сложных конструкциях, изготавливаемых методом сварки. Пластифицированный пластикат используется для приводных ремней, армированных тканью, транспортерных лент, уплотнения штоков насосов и компрессоров, бытовых изделий, в качестве заменителя кожи, для изготовления линолеума, пленки.
Способы переработки: экструзия, прокатывание, прессование, литьевое прессование, горячее формование полуфабрикатов давлением, литье под давлением, механическая обработка, сварка.
Основные свойства поливинилхлорида приведены в табл. 3.
Полиметилметакрилат (органическое стекло).
Характерные свойства: от силикатных стекол органические стекла отличаются низким удельным весом, упругостью, отсутствием хрупкости вплоть до –50...–60 °С, более высокой светопрозрачностью, легкой формуемостью и простотой механической обработки. Недостатками органических стекол являются низкая поверхностная твердость и низкая теплостойкость. Повысить прочностные свойства органических стекол можно многоосным растяжением его листов при температурах, которые на 10...15 °С выше температуры стеклования.
Области применения. Органическое стекло используется в производстве осветительной аппаратуры, в остеклении самолетов и автомобилей, оградительных щитков па станках, в часовой и оптической промышленности и пр. В настоящее время разработаны новые полиакриловые материалы (петралиты), которые по сравнению с полиметилметакрилатом имеют большую теплостойкость, прочность и твердость при повышенной температуре. К петралитам относятся метралит, авиалит и фокалит. Области использования их аналогичны органическому стеклу. Полиакрилаты используются для прозрачных ограждений технических устройств, что способствует улучшению техники безопасности, повышению производительности труда (облегчается контроль за течением технологических процессов).
Способы переработки: обработка давлением, механическая обработка, склейка, сварка.
Основные свойства органического стекла приведены в табл. 3.
Полиамиды.
Характерные свойства: высокая упругость, механическая прочность, низкий коэффициент трения, стойкость к маслам и бензину. Недостатками полиамидов являются: низкая морозостойкость, отсутствие стойкости к растворам кислот и окислителей, малая атмосферостойкость и резкое падение прочности при температуре выше 100 °С, влагоемкость и зависимость свойств от поглощения воды.
Области применения: наибольшее применение имеют полиамиды типа капрон, найлон, лавсан. Полиамиды используются при производстве высокопрочных волокон, пленок и для изготовления деталей приборов. Из полиамидов изготавливаются шестерни, приводные ремни, подшипники. Полиамидное волокно используется для изготовления шинного корда, канатов, рыболовецких сетей, а также находит широкое применение при изготовлении изделий широкого потребления.
Способы переработки: литье под давлением, экструзия профилей, выдувание, механическая обработка, сваривание.
Основные свойства полиамидов приведены в табл. 3.