36. Основні фізико-механічні і експлуатаційні властивості композиційних матеріалів.

Свойства неорганических композиционных материалов в значительной степени определяются физико-механическими свойствами их компонентов, т. е. связующих и наполнителей.

На примере пластмасс физ-механические свойства композиционных материалов можно описать следующим образом.

Коррозионная стойкость. Основные види пластмасс, в отличии от металлов, противостоят не только атмосферной коррозии, но и воздействию различных кислот, щелочей растворителей.

Фрикционные свойства и стойкость к износу, Многие пластмассы отличаются низким коэффициентом трения и весьма малым износом.

Некоторые пластмассы имеют большой коэффициент трения и применяются в тормозных устройствах.

Диэлектрические свойства. Большинство пластмасс - хорошие диэлектрики, т.е. проводят плохо или совсем не проводят электрический ток, причем некоторые из них известны как лучшие диэлектрики современной техники, а в высокочастотных устройствах радиосвязи, телевидения, генераторах токов высокой частоты они незаменимы.

Внешний вид. Большинство пластмасс и изделия из них имеют твердую блестящую поверхность. Изделия из пластмасс не нуждаются в лакировке, а также поверхностном окрашивании, т.к. в процессе производства путем добавления различных пигментов можно получить любые цвета и оттенки изделий.

Простота переработки в изделиях. Главное преимущество пластика - возможность изготовления из них изделий разнообразными методами: литьем под давлением, прессованием, каландрованием, экструзией и др. Трудоемкость изготовления самых сложных деталей из пластмасс ничтожные по сравнению с трудоемкостью изготовления изделий из других материалов механической обработкой.

Одновременно с перечисленными выше ценными свойствами пластмассам присущи и некоторые недостатки.

Низкая теплостойкость. Наиболее распространенные пластмассы могут удовлетворительно работать лишь в сравнительно небольшом интервале температур: термопласты от -60 до + 80°С и реактопласты до 120°С. Рабочие температуры пластмасс на основе кремнийорганических полимеров и фторопластов гораздо выше ( 200°С и выше ).

Низкая теплопроводность. Теплопроводность пластических масс в 500-600 раз ниже теплопроводности металлов, что вызывает значительные трудности при их применении в узлах и деталях машин, где необходим быстрый отвод тепла. Для повышения теплопроводности пластмасс иногда прибегают к применению теплопроводящих наполнителей ( графита, металлических порошков и др.).

Низкая твердость.

Ползучесть. Это свойство у пластмасс, особенно у термопластов, выражено гораздо сильнее, чем у металлов, что необходимо учитывать при конструировании деталей.

Прочность. Механическая прочность самих жестких пластмасс (стеклопластиков ) в 1,2-1,5 раза меньше, чем у металлов.

Старение. Пластмассы изменяют свои свойства под действием нагрузки, тепла, влаги, света, воды, при длительном пребывании в атмосферных условиях.

37. Особливості будови та класифікація лакофарбових покриттів.

Основу лакокрасочных покрытий составляют полимерные пленки преимущественно органической природы.

Под термином пленка понимают состояние вещества в виде сплош­ного тонкого слоя. Различают пленки свободные и адгезированные. Лакокрасочные покрытия - это пленки, связанные адгезионными силами с твердой поверхностью (субстратом). Такое состояние обеспечивает­ся спецификой лакокрасочной технологии: связь с субстратом создает­ся не посредством наложения готовой пленки, а в процессе ее формиро­вания (пленкообразования).

Лакокрасочные покрытия имеют ряд особенностей. Они характери­зуются определенными пределами толщины, чаше всего 10-300 мкм. Из-за небольшой толщины покрытия имеют высокую удельную поверхность, которая колеблется от 10 до 1000 см2/см³

Пленочное состояние покрытий обуславливает своеобразное фор­мирование их свойств: чем тоньше пленка, тем в большей мере прояв­ляется роль ее поверхности. Высокая удельная поверхность создает неблагоприятные условия для эксплуатации материалов в покрытиях.

Лакокрасочные покрытия имеют две разные поверхности контакта: одну - с внешней средой ( как правило, газообразной или жидкой), другую - с твердым телом, или подложкой. Влияние внешней среды и подложки проявляется в химическом составе и структуре материала контактных слоев пленок. Поэтому лакокрасочные покрытия следует рассматривать как физически и химически неоднородные системы. В покрытиях сформированных из растворов или расплавов пленкообразователей различают по крайней мере 3 слоя, имеющих непрерывные грани­цы перехода ( рис.1): верхний ( или воздушный), промежуточный ( или средний) и нижний - адгезионный или " зеркальный".

М ногочисленные особенности лакокрасочных покрытий - химические и физические структурные (неоднородность, плоскостная ориентация, анизотропия, напряженность, высокие удельные поверхности и другие) - должны учитываться при их эксплуатации и оценке.

Лакокрасочные покрытия классифицируются преимущественно по химическому и эксплуатационному признакам.

В основу химической классификации положена природа пленкооб­разующего вещества лакокрасочного состава, из которого изготовлено покрытие. Так, говоря об эпоксидных, полиакрилатных, кремнийорганических, масленых и других покрытиях, понимают, что они получены в основном с применением соответствующих им лакокрасочных материалов: эпоксидных, полиакрилатных и др.

Классификация покрытий по эксплуатационному признаку, или по назначению ( например, на атмосферостойкие, химически стойкие, тер­мостойкие и т.д.) также очень распространена, Хотя она и не дает какого либо представления о природе материала пленки. Условные обозначения лакокрасочных материалов следующие: атмосферостойкие-1; ограничено атмосферостойкие -2; водостойкие – 4; специальные -6; маслобензостойкие - 6; химически стойкие - 7; термостойкие – 8; электроизоляционные - 9; грунтовки - 0; шпатлевки – 00.

Известна классификация, по которой все лакокрасочные покрытия подразделяются на две группы: не превращаемые и превращаемые в трехмерное состояние.

По строению лакокрасочные покрытия подразделяются на одно- и многослойные; последние в свою очередь, могут быть однородными и разнородными, т.е. изготовляться из одного или разнородных по химической природе лакокрасочных материалов. В последнем случае выделя­ют грунтовочный слой, промежуточный слой и верхнее покрытие.