Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 дисциплины "Материаловедение" (Кристаллическая структура металлов и сплавов: основные типы кристаллических решёток, примеры Ме, имеющих ОЦК и ГЦК. Композиционные материалы), страница 15

      кристаллические и аморфные – чем выше кристалличность, тем выше твердость, жесткость, теплостойкость.

5) по отношению к нагреву

       термопластичные и термореактивные.

6) по состоянию

       стеклообразное, высокоэластичное, вязкотекучее.

С изменением температуры нелинейный или разветвленный полимер может переходить из одного состояния в другое. Полимеры с пространственной структурой только стеклообразное.

29. Термопластичные и термореактивные пластмассы.

1. Термопластичные – при нагреве размягчаются, даже плавятся, а при охлаждении размягчаются; этот процесс обратим. В основе – полимеры с разветвленной или линейной структурой. Более прочными являются кристаллические полимеры (           до 100 МПа). Их долговечность больше, чем у металлов. Предел выносливости составляет (0,2 – 0,3)….

примеры: полиэтилен – чем выше плотность и кристалличность, тем выше прочность и теплостойкость. Недостаток – старение, поэтому в состав входят стабилизатор и ингибитор; применяют для изготовления труб, несиловых деталей, пленок и покрытия на металлах; полипропилен – более теплостоек, чем полиэтилен (до 150 градусов) – для труб, деталей автомобилей, мотоциклов, холодильников, корпусов насосов, пленок и т.д.

2. Термореактивные – на первой стадии имеют линейную структуру и при нагреве размягчаются, затем после протекания химических реакций затвердевают, образуя пространственные структуры. Процесс необратим. Основу составляют термореактивные смолы, пластификаторы + отвердители + ускорители или замедлители + наполнители. Необходимо, чтобы температурный коэффициент линейного расширения связующего и наполнителя были близки по величине.

Смолы: фенолформальдегидные, эпоксидные, кремнеорганические и др.

наполнители: а) порошковые; б) волокнистые; в) слоистые.

а) древесная мука, асбит, слюда, графит и др.. Прим. для несиловых конструкций, электроизомеционных  деталей; инструментальной оснастки, вытяжных штампов, литейных моделей; применяют для восстановления изношенных деталей.

б) асбоволокно, стекловолокно, х/б волокно. По сравнению с (а) имеют большую ударную вязкость. Применяют для изготовления: рукоятки, стойки, фланцы, направляющие втулки. шкивы и др.

Асбоволокниты (теплостойкость до 200 град.) – для тормозных устройств; стекловолокниты – кузова автомобилей, лодок, приборов.

в) Гетинакс – наполнитель бумага – применяют как электротехнический и поделочный; текстолит – наполнитель х/б ткань – для зубчатых колёс, вкладыши подшипников.

Древеснослоистые (ДСП) – древесный шпон – заменяет цветные металлы и

сплавы – шестерни. шкивы, втулки и др.

30. Композиционные материалы.

а) с неметаллической матрицей – полимерные углеродистые и керамические материалы. Упрочнители – волокна: стеклянные, углеродные, борные, а также металлическая проволока.

Свойства зависят от состава композитов, их сочетание, количественного соотношения и прочности связи между ними.

 Карбоволокниты (углепласты); полимерные карбоволокниты – кузова автомобилей, гребные винты, подшипники, спортинвентарь.

Бороволокниты  - авиационная и космическая техника (профили, лопасти винтов, лопасти компрессоров).

Органоволокниты – стабильность свойств  при резком перепаде температур, высокая ударная вязкость, устойчивость в агрессивных средах, низкая теплопроводность. Применяют – изоляционный материал, авиационная техника, автомобилестроение, емкости для реактивов.

б) с металлической матрицей – на основе AL, Mg, Ni и их сплавов; упрочнители  - волокна или тонкодисперсные тугоплавкие частицы, не растворяющиеся в металлической основе.

Для металлов армирование Ni сплавов – W и Mo проволока – обеспечивают высокую жаростойкость; при использовании борного волокна можно получить σв =2500 – 3000 МПа. Перспективны нитевидные кристаллы оксида и нитрида AL, карбида  и нитрида кремния, можно получить σв =15000 – 28000 МПа. У всех материалов этой группы практически исключено хрупкое разрушение.