- •Материаловедение Лабораторный практикум
- •Часть 2
- •212005, Г. Могилев, пр. Мира, 43
- •Содержание
- •Часть 2
- •9 Лабораторная работа № 9. Изучение зависимости между структурой и свойствами чугунов
- •10 Лабораторная работа № 10. Закалка стали Цель работы: изучение основ теории и технологии закалки сталей.
- •Задание по работе
- •11 Лабораторная работа № 11. Отпуск закаленной стали
- •Задание по работе
- •12 Лабораторная работа № 12. Изучение зависимости между структурой и свойствами стали после различных видов термической обработки
- •13. Лабораторная работа № 13. Пластические массы
- •1 Термопластичные полимеры
- •2 Термореактивные полимеры
- •3 Композиционные материалы
- •3.1 Пластмассы с порошковыми наполнителями
- •3.2 Пластмассы с волокнистыми наполнителями
- •3.3 Слоистые пластмассы
- •4 Композиционные материалы с газообразными наполнителями
- •14 Лабораторная работа № 14. Изучение зависимости между структурой и свойствами легированных сталей
- •Задание по работе
- •Список литературы
3.2 Пластмассы с волокнистыми наполнителями
Волокниты – пластмассы на основе волокон, пропитанных фенолоформальдегидной смолой. В качестве волокнистых наполнителей используются хлопковые очесы (волокниты), кордовые нити (кордоволокниты), асбестовое волокно (асбоволокниты), стекловолокно (стекловолокниты).
Применяются они для изготовления изделий общетехнического назначения с повышенной стойкостью к вибрациям и ударным нагрузкам, работающих на изгиб и кручение, например, шкивов ременных передач, фланцев, рукояток, крышек и др. (см. образец 3.1).
Асбоволокниты – композиты, содержащие волокнистый минерал – асбест, расщепляющийся на тонкие волокна диаметром до 0,5 мкм. В качестве связующего используются фенолоформальдегидные и кремнийорганические смолы. Они обладают высокой ударной вязкостью и теплостойкостью до
200 °С, имеют хорошие фрикционные свойства. Применяются в основном в качестве материалов для тормозных устройств (тормозные колодки, накладки, диски сцепления). Асбоволокниты на фенолоформальдегидной основе используются для производства высокопрочных теплостойких электротехнических деталей (электрические панели, коллекторы) (см. образец 3.2).
Стекловолокниты – представляют собой пластмассы, содержащие в качестве наполнителя стекловолокна. Применяются стекловолокна диаметром 5...20 мкм высокопрочные с временным сопротивлением до 3800 МПа и высокомодульные, имеющие предел прочности до 4700 МПа и модуль упругости при растяжении до 110 ГПа. Используют волокна, нити, жгуты разной длины, что во многом определяет ударную вязкость стекловолокнита. Чем тоньше волокно, тем меньше его дефектность и выше прочность. Механические свойства стекловолокнитов зависят от состава, количества и длины стекловолокна, типа связующего, метода переработки. Из стеклопластиков изготавливают крупногабаритные корпусные детали (кузова автомобилей, лодки, корпусные детали приборов и т. п.), элементы щитков, изоляторов, штепсельных разъемов, и т. д. Изделия, эксплуатируемые при температурах от -60 до +200 °С, изготавливают на основе фенолоформальдегидных смол (см. образец 3.3), а для температурного диапазона –60…+100 °С на основе эпоксидных смол (см. образец 3.4). Стекловолокниты на основе кремнийорганических смол эксплуатируются до температуры 400 °С.
Применение ориентированных волокон позволяет получать стекловолокниты с повышенными (до пяти раз) механическими свойствами.
Карбоволокниты (углепластики) – композиционные материалы на основе полимерного связующего и углеродных волокон. Углеродные волокна отличаются высокой теплостойкостью, удельной прочностью, химической стойкостью, низким коэффициентом термического линейного расширения. В качестве связующих используют термореактивные полимеры: эпоксидные, фенолоформальдегидные смолы, полиамиды и др., а также углеродные матрицы.
Углепластики обладают хорошими механическими свойствами, химической стойкостью, более высокой, чем у стеклопластиков, теплопроводностью. Применяются углепластики для изготовления конструкционных деталей авиационной и космической техники, антенн, автомобилей, судов, спортивного инвентаря (см. образец 3.5).