- •Матеріалознавство
- •Передмова
- •Умови роботи обладнання переробної промисловості
- •Розділ 1. Матеріалознавство. Особливості атомно-кристалічної будови металів
- •1.2. Метали, особливості атомно-кристалічної будови
- •1.3. Поняття про ізотропію і анізотропію
- •1.4. Алотропія, або поліморфні перетворення
- •1.5. Магнітні перетворення
- •Розділ 2. Будова реальних металів. Дефекти кристалічної будови
- •2.1. Дефекти кристалічної структури
- •2.2. Дислокація, її утворення та види
- •Розділ 3. Кристалізація металів. Методи дослідження металів
- •3.1. Механізм та закони кристалізації металів
- •3.2. Будова металевого злитку
- •3.3. Методи дослідження металів: структурні і фізичні
- •3.4. Визначення хімічного складу
- •3.5. Вивчення структури
- •3.6. Фізичні методи дослідження
- •Розділ 4. Загальна теорія сплавів. Будова, кристалізація і властивості сплавів. Діаграма стану
- •4.1. Поняття про сплави і методи їх отримання
- •4.2. Особливості будови, кристалізації і властивостей сплавів: механічних сумішей, твердих розчинів, хімічних сполук
- •4.3. Класифікація сплавів твердих розчинів
- •Розділ 5. Механічні та експлуатаційні властивості металів
- •5.1. Механічні властивості і способи визначення їх кількісних характеристик: твердість, в'язкість, втомна міцність
- •5.2. Експлуатаційні властивості
- •Розділ 6. Залізовуглецеві сплави. Діаграма стану «залізо – вуглець»
- •6.1. Залізовуглецеві сплави
- •6.2. Компоненти і фази залізовуглецевих сплавів
- •6.3. Структури залізовуглецевих сплавів
- •Розділ 7. СталІ. Класифікація і маркування сталей
- •7.1. Вплив вуглецю і домішок на властивості сталей
- •7.2. Призначення легуючих елементів та їх розподіл у сталях
- •7.3. Класифікація і маркування сталей
- •Розділ 8. Чавуни. Будова, властивості, класифікація і маркування чавунів
- •8.1. Класифікація чавунів
- •8.2. Будова, властивості, класифікація і маркування сірих чавунів
- •8.3. Високоміцний чавун із кулькоподібним графітом
- •8.4. Ковкий чавун
- •Розділ 9. Кольорові метали і сплави на їх основі
- •9.1. Титан і його сплави
- •9.2. Алюміній і його сплави
- •9.3. Магній і його сплави
- •9.4. Мідь і її сплави
- •Розділ 10. Пластмаси й їх класифікація, властивість і галузь застосування
- •10.1. Загальні відомості про пластмаси й їх класифікація
- •10.2. Термопластичні пластмаси
- •10.3. Термореактивні пластмаси
- •10.4. Синтетичні еластоміри, каучук, гума
- •Розділ 11. Деревина та її властивості
- •11.1. Загальні відомості
- •11.2. Будова дерев. Види деревини
- •11.3. Фізичні і механічні властивості деревини
- •11.4. Матеріали і напівфабрикати із деревини
- •Розділ 12. Скло. Властивості та застосування
- •12.1. Загальні відомості
- •12.2. Технологія отримання скла
- •12.3. Марки скла
- •12.4. Властивості скла
- •12.5. Види скла за призначенням
- •Протипожежне скло – армоване скло. Розділ 13. Практичне застосування матеріалів у харчовій і переробній промисловостЯх
- •13.1. Вироби з чорних та кольорових металів
- •13.2. Неметалеві матеріали в переробній промисловості
- •13.3. Екологічна небезпека матеріалів у переробній промисловості
- •Організація та методика проведення лабораторних робіт
- •Лабораторна робота 2 металографічний аналіз металів та сплавів
- •Лабораторна робота 3 вивчення структури сталей та чавунів
- •Лабораторна робота 4 вивчення мікроструктури кольорових металів та сплавів
- •Лабораторна робота 5 вивчення властивостей пластмас
- •Лабораторна робота 6 Вивчення властивостей деревини
- •6.2. Будова деревини
- •6.2.1. Макроструктура
- •6.2.2. Мікроструктура
- •6.3. Фізико-механічні властивості
- •6.3.1. Визначення вологості деревини прискореним методом
- •6.3.2. Визначення середньої густини деревини
- •6.3.3. Визначення граничної міцності за стискання
- •6.3.4. Визначення граничної міцності за згинання
- •6.4. Контрольні запитання для захисту роботи
10.4. Синтетичні еластоміри, каучук, гума
Каучуки є лінійними полімерами з дуже великою молекулярною масою. Майже всі синтетичні каучуки одержують методом емульсійної полімеризації у водних середовищах. За нормальних температур каучук перебуває у високо еластичному стані, температура їх склування – від -40 до -70 °С.
Для одержання високоеластичних властивостей каучук переводять у рідкосітчатий полімер за допомогою вулканізації. Вулканізаторами є сірка, а також оксиди ряду металів. Суміш каучуку з вулканізатором називається сирою гумою, а після вулканізації – гумою або вулканізатом. Залежно від кількості сірки, ступінь сітчатості змінюється. Змінюються й властивості гуми (за 1–5 % S утвориться рідкосітчата гума з високою еластичністю; за 30 % S сітка стає настільки густою, що матеріал губить еластичність – утвориться ебоніт). Для збільшення міцності й зносостійкості до складу гуми вводять дрібнодисперсійні поверхнево-активні речовини – наповнювачі (сажа, оксид кремнію або титану).
За призначенням розрізняють гуми загального призначення й спеціальні.
До гум загального призначення належать вулканізатори натуральних (НК) і синтетичних (СКБ, СКС, СКИ) каучуків. Гума на основі НК відрізняється високою еластичністю, міцністю, водо- і газопроникністю. Удосконалення технології виготовлення синтетичних каучуків і гум на їхній основі дозволяє одержати гуми, які за якістю не поступаються гумам на основі НК. Із гум загального призначення виготовляють ремені, рукави, шини, транспортні стрічки, труби й інші гумовотехнічні вироби.
До гум спеціального призначення належать гуми, що володіють специфічними властивостями (маслостійкі, бензиностійки та ін.). У групу маслобензостійких гум входить наприт (хлоропреновий каучук), що має високу еластичність, вібростійкість, озоностійкість; тіокол – гарний герметик. Гума СКТ належить до теплостійкої (температурний інтервал експлуатації – 60–200 °С). Зносостійкі гуми одержують на основі синтетичного каучуку марки СКУ. Зі спеціальних гум виготовляють ремені, транспортерні стрічки, діафрагми, гнучкі шланги й інше.
Клеї. Клеями є колоїдні розчини, що утворюють щільні плівки. Основу клею складає плівкоутворювальна речовина, у якості якої використовуються полімерні матеріали (смоли). Залежно від призначення, застосовують клеї на основі фенолформальдегідних і епоксидних смол для склеювання металів, склопластиків, бетону. Клеї на основі кремнійорганічних сполук застосовуються для склеювання легованих сталей, титанових сплавів й ін. Високотеплостійкі клеї здатні працювати за температур до 3000 °С. Одержують їх на основі неорганічних сполук.
Гумові клеї використовують для склеювання гуми, гуми з металом і іншими матеріалами.
Розділ 11. Деревина та її властивості
11.1. Загальні відомості
Деревина – це сукупність тканин деревинних волокон, що містяться у стовбурі дерева. Вона широко використовується, тому що має рідкісне поєднання цінних властивостей.
Деревина – міцний і одночасно легкий матеріал із високими теплоізоляційними властивостями, здатний гасити вібрації та поглинати енерґію ударних навантажень, легко обробляється, склеюється, добре утримує різні металеві кріплення. Має хороші декоративні якості та унікальну резонансну здатність.
Ці властивості і природні особливості деревини дозволяють застосовувати її для виробництва будівельних матеріалів, виробів і конструкцій, меблів і музичних інструментів, паперу і картону.
Однак матеріали із деревини мають істотні недоліки: змінність властивостей, неоднорідність будови, анізотропність, наявність вад, здатність усихати і набухати, жолобитися і розтріскуватися, горіти і загнивати. Ці недоліки усувають хімічною, хіміко-механічною переробкою деревини у плиткові та листові матеріали. Просочування деревини антисептиками, антипіренами, смолами, а також пресування і пластифікація змінює властивості натуральної деревини і дозволяють одержувати матеріали підвищеної міцності, біо- , зносо- і вогнестійкості.
Деревина є також сировиною для гідролізної промисловості. Із відходів лісопиляння, деревообробки і дров’яної деревини в результаті їх хімічної переробки одержують етиловий спирт, фурфурол, скипидар, метиловий спирт, білкові дріжджі, цукор, кристалічну глюкозу.
Гарячим пресуванням деревинних стружок, змішаних із полімерами, одержують деревостружкові плити, а з волокнистої деревинної маси і полімерів – деревно-волокнисті плити. Ці плити широко застосовуються у будівництві як конструкційні, тепло- і звукоізоляційні матеріали.