- •Методология исследований при моделировании свойств и качественных характеристик изделия
- •1.1 Словарь основных понятий и определений системного анализа
- •Алгоритм системного анализа технического объекта (изделия)
- •1.4 Суждение как форма экспертного заключения.
- •1.4 Метод расчета точности функционального свойства при анализе технического устройства
- •2 Химические и физические связи реальных тел
- •2.1 Общие сведения о химических связях.
- •2.2 Физико-химические модели структурообразования при кристаллизации и коагуляции синтетических систем.
- •3.1 Отклик на внешнее механическое воздействие
- •1.8 Классификация по физико-механическим и технологическим свойствам
- •4. Деформация реальных твердых тел
- •Общие сведения о твёрдых телах.
- •5. Напряжение и деформация
- •5.1 Теория упругих напряжений
- •5.2 Чистый сдвиг (упругие деформации)
- •5.3 Теория пластичных деформаций
- •4. Упругие материалы
- •4.1. Введение. Определения
- •4.2. Линейные упругие (гуковские) материалы
1.8 Классификация по физико-механическим и технологическим свойствам
Материалы полимеры – это высокомолекулярные соединения, обладающие своими уникальными природными свойствами. Полимеры – это соединения, в которых чередуются большое число одинаковых или неодинаковых атомных группировок, соединенных химическими связями с большой энергией в линейные цепи или пространственные сетки. Полимеры классифицируются по нескольким признакам.
Таблица Классификационные признаки полимеров
Признак |
Классификация |
По происхождению
|
натуральные, искусственные, синтетические. |
По природе |
органические, неорганические, элементоорганические. |
По типу реакции получения |
полимеризационные, конденсационные. |
По поведению при нагреве |
термопластичные, термореактивные. |
По строению основной цепи макромолекул |
гомоцепные, гетероцепные. |
По отношению к воде |
гидрофильные, гидрофобные. |
По форме частиц |
глобулярные (шаровидные), фибриллярные (волокнистые). |
По величине молекулярной когезии |
каучукоподобные (эластомеры), волокнообразующие, пластинки (пластомеры). |
По характеру молекулярной структуры |
линейные, разветвленные, сетчатые. |
По гибкости цепи |
гибкоцепные, жесткоцепные. |
По структуре |
кристаллические, аморфные, кристаллизующиеся.. |
К натуральным материалам (полимерам) относят белки, целлюлозу, каучук.
Искусственные материалы полимеры получают в результате специальной обработки натурального сырья.
Синтетические материалы получают путем синтеза из низкомолекулярных соединений.
Термопластичные материалы размягчаются при нагревании и отвердевают при охлаждении (обратимо восстанавливают свои исходные свойства).
Термореактивные материалы при нагревании переходят необратимо в твердое, как правило, хрупкое состояние и легко рассыпаются.
Гомогенные материалы имеют главную цепь из одинаковых атомов и молекул.
Гетерогенные материалы имеют главную цепь из различных атомов и молекул.
Гидрофильные материалы от воды набухают, смачиваются и растворяются.
Гидрофобные материалы не смачиваются, не растворяются.
Линейные – не имеют боковых ответвлений. Связка осуществляется переплетением. Связки создают боковые ответвления.
Сетчатые материалы образуются из цепей соединенных поперечными химическими связями.
Пример анализа классификационных признаков натурального полимера – натуральная кожа.
Классификационные признаки натуральной кожи. Натуральная кожа представляет собой дерму шкуры животного, волокнистая структура которой в основномсохранена, но физические, физико-химические и механические свойстваее структурных элементов изменены в зависимости от назначения кожи. Дерма образована переплетением белковых волокон - это коллагеновых (90…96%), эластиновых (1…4,8%) и ретинулиновых (1…3%). Структурным мельчайшим образованием коллагеновых волокон является фибрилла диаметром до 0,1 мкм. 200…3000 фибрилл составляют элементарное волокно с поперечным сечением около 5 мкм. В свою очередь 30…300 элементарных волокон переплетены в пучок со средним диаметром около 200 мкм и длиной до 50 мм. Характер переплетения пучков волокон зависит от вида животного, возраста, топографического участка кожи. Различают пять классов микроструктуры:
1. Плотное переплетение мощных пучков коллагеновых волокон. Пересечения диагональных пучков волокон образуют ромбовидную вязь.
2. Ромбовидная вязь не имеет правильной формы.
3. Диагональные пучки не образуют ромбов, а переплетаются с массой тонких пучков.
4. Переплетение тонких пучков в волокнах, причем диагональные пучки не образуются.
5. Характеризуются тонкими пучками коллагеновых волокон, расположенных в горизонтальной плоскости.
Таблица Классификация (классификационные признаки) пластмасс по физико-механическим и технологическим свойствам
Классификационные признаки групп |
Классификационные признаки типов пластмасс |
По назначению |
а) высокопрочные пластмассы с прочностью σв > 200МПа; б) пластмассы средней прочности с σв = 8…20 МПА; в) пластмассы низкой прочности σв < 8 МПа; г) декоративно-отделочные и облицовочные; д) прочие. 2. Электро- и радиотехнического назначения: а) электроизоляционные; б) радиопрозрачные; в) электропроводные; г) прочие. 3. Пневмо-гидроуплотнительные: а) высоконапорные уплотнения; б) пластмассы для средненапорных уплотнений; в) низконапорные уплотнения; г) другие. 4. Антикоррозионные и агрессивностойкие: а) кислотостойкие; б) щелочностойкие; в) стойкие к действию органических растворителей; г) водостойкие; д) прочие.
|
Классификационные признаки групп |
Классификационные признаки типов пластмасс |
|
5. Звуковибротеплоизоляционные: а) пластмассы с демпфирующим и теплоизоляционным заполнителем (трехслойные конструкции); б) пластмассы с газовым наполнителем; в) пластмассы с большим внутренним трением (слоистые пластики). 6. Легковесные пластмассы: а) пенопласты; б) поропласты; в) сотопласты; г) пороволокниты; д) прочие. 7. Фрикционные пластмассы: а) с большим коэффициентом трения (фрикционные); б) с низким коэффициентом трения (антифрикционные); в) высокопрочные, способные работать при больших удельных нагрузках; г) средней прочности; д)малопрочные; е) прочие. 8. Пластмассы оптического назначения: а) высокопрочные; б) нормальной прочности; в) безосколочные; г) с высокими оптическими свойствами (прозрачные); д) с низкими оптическими свойствами (непрозрачные); е) другие. 9. Пластмассы специального назначения. |
|
а) гомогенные; б) наполненные; в) армированные. 2. Ортотропные: а) гомогенные; б) наполненные; в) армированные. 3. Изотропные: а) гомогенные; б) гетерогенные. |
Классификационные признаки групп |
Классификационные признаки типов пластмасс |
|
1.Термопластичные (с нагреванием теряют свою форму т.е. плавятся). 2. Термореактивные (с нагреванием переходят в твердое нерастворимое состояние). 3. Термофизические (при нагревании сохраняют свою форму, испаряясь, т.е. сублимируют, минуя жидкую фазу). |
|
а) полимеры; б) сополимеры; в) высокомолекулярные неполимерные вещества. 2. Композиционные. 3. Наполненные. 4. Армированные. |
|
2. Фторопласт. 3. Полиметилакрилат. 4. Полиэфир. 5. Полиэпоксид. 6. Полифенформальдегид. 7. Поливинилхлорид и т.д. |
|
2.Текстолиты. 3. Стеклопластики. 4. Металлопластики. 5. Древопластики.
|
|
|
|
|
Классификационные признаки групп |
Классификационные признаки типов пластмасс |
|
|
|
|