Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРЫ



Керамика, стекла, ситаллы, графит и некоторые другие материалы образуют группу неорганических полимеров.

Особенностями свойств материалов данной группы являются высокая прочность при сжатии, твердость, жесткость, низкая ползучесть, химическая и радиационная стойкость, огнеупорность и т.п., а к основным недостаткам следует отнести высокую хрупкость, т.е. низкие значения прочности при растяжении и изгибе и особенно при ударном изгибе.

Керамикапредставляет собой материал, полученный спеканием массы заданного состава из минералов и окислов металлов.

Керамика относится к многофазным материалам и состоит из кристаллической, аморфной и газовой фаз.

Кристаллическая фаза определяет основные характерные свойства данного керамического материала.

Аморфная (стекловидная) фаза связывает между собой частицы кристаллической фазы и образует прослойку между ними. Обычно керамика содержит от 1 до 40% стеклофазы.

Газовой фазой являются поры внутри керамического материала, которые образуются из-за наличия воздуха в массе и газовыделения при обжиге.

Широкое применение керамики в современной технике вызвано ее следующими свойствами: высокой нагревостойкостью (до 1000°С); стойкостью к длительному воздействию: влаги, химически агрессивных сред и радиации; слабым старением в электрическом поле; высокой механической прочностью и отсутствием остаточных деформаций при длительном воздействии нагрузок; доступностью и сравнительно низкой стойкостью сырья.

В зависимости от химического состава керамика подразделяется на окисную на основе Al2O3 (корунд), ZnO2, MgO, CaO, BeO и др.; тугоплавкую бескислородную керамику (карбиды - МеС, бориды - MeBn, нитриды - MeN и силициды - MeSin).

Технология изготовления изделий из керамики состоит из следующих основных операций: а) приготовление керамической массы; б) оформление полуфабриката изделий; в) обжиг полуфабрикатов, механическая обработка.

Керамика после обжига может подвергаться дополнительной обработке:

- Глазурованию - созданию с помощью глазури на поверхности керамики прочного слоя, закрывающего поры. Глазурь по своему составу напоминает легкоплавкие стекла.

- Шлифованию для достижения требуемой точности изготовления деталей.

- Металлизации для создания на поверхности керамики проводящего слоя. Металлизацию осуществляют следующими методами: вжиганием серебряной пасты, химическим осаждением и др. Слой серебра позволяет осуществить пайку металлических частей к керамике, наносить электроды конденсаторов, изготавливать печатные схемы.

Стекла - это аморфные изотропные материалы, представляющие собой сложные системы, получаемые при быстром охлаждении расплавленных исходных компонентов.

Стекла представляют собой соединения на основе чистых или смесей основных и кислотных окислов.

По своей роли в процессе стеклообразования и по своему положению в структуре стекла окислы подразделяются на три основные группы:

1. Стеклообразующие окислы - то есть такие, которые сами могут образовывать стекла без добавок других окислов. К ним относятся SiO2, B2O3, P2O5, GeO2, As2O3.

2. Модифицирующие окислы: CaO, BaO, Na2O, K2O и др., способные изменять характеристики стекол. Так, щелочные окислы вводят для снижения температуры варки стекол.

3. Промежуточные окислы (ТеО2, TiO2, Al2O3, WO3 и др.), которые образуют стекла при сплавлении с другими оксидами или смесями оксидов.

Стекла получают названия по виду стеклообразующего окисла: силикатные, боратные, фосфатные, германатные и т.д.

Плотность стекол изменяется от 2,2 до 8,1 Мг/м3, для обычных промышленных стекол она близка к 2500-2700 кг/м3.

Механическая прочность стекла зависит не столько от химического состава, сколько от состояния поверхности. Прочность технических стекол при растяжении чрезвычайно низка и составляет 20-50 МПа, что обусловлено наличием на его поверхности большого количества микродефектов, являющихся концентраторами напряжений.

Прочность стекла при сжатии значительно выше, чем при растяжении (200-500 МПа).

Температура размягчения (Тр) для стекол различного состава изменяется в пределах 350-1250°С. Наиболее тугоплавким является кварцевое стекло.

Стекла обладают прозрачностью в видимой области спектра. Введение в их состава специальных веществ (глушителей) приводит к образованию глушенных стекол, полностью непрозрачных или рассеивающих свет.

Технические стекла практически непроницаемые для всех газов, за исключением гелия.

Ситаллы представляют собой твердые стеклокристаллические материалы, получаемые путем управляемой кристаллизации стекол. В их составе имеются введенные тонкодисперсные добавки, например, окислы или соли металлов, являющиеся центрами кристаллизации, вокруг которых вырастает большое количество микрокристаллов.

Технология производства ситаллов включает три основные стадии: варка стекол, содержащих специальные добавки, формование изделий, термообработка, приводящая к сплошной кристаллизации стекла.

Синтезированы ситаллы на основе стекол широкого круга составов: литий-, барий-, натрий-алюмосиликатных и т.д. Содержание кристаллической фазы в зависимости от условий их получения меняется от 30 до 95% и более.

Силатты обладают высокой механической прочностью, твердостью, нагревостойкостью, химической стойкостью, хорошими электроизоляционными характеристиками, дешевизной сырья и простотой технологии изготовления.

Графит.Углеграфитовые материалы, названия которых объединены термином «графит», состоят из чистого углерода и отличаются друг от друга структурой и свойствами, которые, в свою очередь, зависят от технологии получения и последующей обработки. К основным достоинствам графита относятся невысокая плотность, жаропрочность, возрастание прочности при нагревании, антифрикционные свойства, высокий коэффициент черты, способность замедлять нейтроны и легкость механической обработки.

Природный графит не находит применения в качестве конструкционного материала вследствие его высокой анизотропии и невысокой прочности. Искусственные углеграфитовые материалы можно разделить на три класса: технический графит, пиролитический графит и стеклоуглерод.

Технический графит получают на основе нефтяного и пекового кокса, сажи и других твердых углеродных материалов.

Пиролитический графит получают осаждением из газовой фазы на подложку продуктов термического разложения (пиролиза) углеводородных газов.

Стеклоуглерод - продукт термической обработки целлюлозы или синтетических смол.

Плотность графита колеблется от 2,0 до 2,23 Мг/м3. Графиты с плотностью 2,0-1,2 Мг/м3 относятся к пористым и высокопористым (80% составляет пористость пенографита), плотность пирографита 1,8-1,9 Мг/м3, пористость 15-30%, плотность стеклоуглерода 1,4-1,5 Мг/м3, пористость составляет 0,2-1,0%. Для уменьшения пористости, газопроницаемости и водопроницаемости графит подвергают термомеханической и термомеханохимической обработке и получают рекристаллизованный графит, отличающийся от исходного технического наличием в структуре упорядоченных крупных малодефектных кристаллов.

Контрольные вопросы

1. Полимерные клеи. Их состав.

2.На какие группы делят клеи по агрегатному состоянию?

3. По каким признакам можно классифицировать лаки?

4. Полимерные порошковые композиции (ППК). Их преимущества перед жидкими лакокрасочными материалами.

5. Состав полимерных порошковых композиций.

6. Способы нанесения порошковых композиций.

7. Керамика. Состав, свойства, применение.

8. Стекла. Состав, свойства, применение.

9. Ситаллы. Состав, свойства, применение.

10. Графит. Состав, свойства, применение.




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.