Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Перечень неметаллических материалов, применяемых на транспорте. Их состав и строение.

1 – трубчатая пружина; 2 – держатель; 3 – тяга; 4 – зубчатый сектор; 5 – шестерня: 6 – стрелка; 7 – шкала; 8 – штуцер; Р – измеряемое давление

Рисунок 2.5 – Манометр с трубчатой пружиной

а)

б)

а - технология КНС; б - технология КНК

Рисунок Х.Х – Схематичное изображение тензорезисторных

чувствительных элементов

ПОЛИМЕРЫ НА АВТОМОБИЛЬНОМ ТРАНСПОРТЕ

ЛЕКЦИЯ 1

ТЕМА 1. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ПОЛИМЕРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НА ТРАНСПОРТЕ

Перечень неметаллических материалов, применяемых на транспорте. Их состав и строение.

Одно из важнейших направлений современного этапа научно-технического прогресса — широкое применение неметаллических материалов.

К неметаллическим материалам, применяемым на транспорте, относятся полимерные материалы и пластмассы, резины, клеи и герметики, лакокрасочные материалы, прокладочные материалы, стекло, волокнистые (древесные) материалы.

Полимеры (искусственные материалы) в соответствии с международным стандартом (ISO) обозначают условными символами, которые облегчают маркировку торговых изделий. Ниже представлен ряд международных обозначений важнейших полимеров, применяемых в технике:

Полимерами называются высокомолекулярные химические соединения, состоящие из многочисленных маломолекулярных звеньев (мономеров) одинакового строения и имеющие молекулярную массу от 5 000 до 1 000 000. При таких больших размерах макромолекул свойства вещества определяются не только химическим составом молекул, но и их взаимным расположением и строением.

Классификация полимеров.

1. Неорганические, их основу составляют оксиды кремния, алюминия, магния, кальция и др., отличаются более высокими плотностью и теплопроводностью, однако хрупкие и плохо переносят динамические нагрузки:

- силикатные стекла;

- керамика;

- слюда;

- асбест.

2. Органические, в подавляющем большинстве содержат в своем составе углерод и водород:

- биополимеры (белки);

- волокнообразующие;

- эластомеры (каучуки, резина);

- твердые (смолы, пластмассы);

- элементоорганические, их основная цепь построена из атомов какого-либо элемента (например, кремния и кислорода у кремнийорганических полимеров), а боковые группы содержат атомы углерода и водорода (благодаря такому строению кремнийорганические соединения обладают повышенной термической и химической стойкостью).

Чаще всего для получения полимеров применяются следующие мономеры: этилен, этилхлорид, винилацетат, винилиденхлорид, тетрафторэтилен, пропилен, метилметакрилат, стирол, мочевина, фенол, меламин, формальдегид (муравьиный альдегид).

В зависимости от способа полимеризации (соединения маломолекулярных соединений в высокомолекулярные с образованием длинных цепей) различают полимеры, получаемые либо в процессе поликонденсации, либо в результате реакции присоединения.

Поликонденсация - ступенчатая реакция, заключающаяся в соединении большого количества одинаковых мономеров или двух различных групп мономеров в макромолекулы (поликонденсаты) с одновременным образованием побочных продуктов (вода, аммиак, хлороводород, диоксид углерода, метиловый спирт и др.). С помощью поликонденсации получают полиамиды, полиэстеры, фенопласты, аминопласты, поликарбонаты, полисульфоны, силиконы и другие полимеры.

Полиприсоединение - процесс образования полимера в результате реакции множественного присоединения мономеров, содержащих предельные реакционные группы к мономерам, содержащим непредельные группы (двойные связи или активные циклы). В отличие от поликонденсации полиприсоединение протекает без выделения побочных продуктов. С помощью реакций полиприсоединения происходит получение полиуретанов и отверждение эпоксидных смол.

По фазовому составу полимеры представляют собой системы, состоящие из кристаллических и аморфных областей. Кристаллическое состояние характеризуется наличием дальнего порядка в расположении макромолекул, что приводит к образованию монокристаллов, первичными элементами которых являются кристаллические ячейки. Для кристаллического состояния характерны различные структуры образований (надмолекулярные структуры). К ним в первую очередь относятся ленты. Из лент строятся плоскости, которые представляют собой важнейший структурный элемент кристаллического полимера. Когда образование правильных объемных кристаллов затруднено, то образуется сферолитная структура. Сферолиты состоят из лепестков, образованных последовательным чередованием кристаллических и аморфных участков.

Кристаллические полимеры по своему строению похожи на обычные кристаллические твердые тела, но сложнее, поскольку наряду с кристаллической фазой имеют в объеме аморфную фазу с межфазными слоями.

Аморфные полимеры по строению близки к жидкостям. В них существуют упорядоченные участки, в которых наблюдается ближний порядок в расположении молекул. Эти участки термодинамически неустойчивы, имеют флуктуационный характер, могут многократно разрушаться и вновь возникать. Но и в аморфном состоянии полимер может быть весьма упорядоченным.

Кристаллическая форма полимеров способствует повышению их твердости, прочности, модуля упругости и других механических характеристик, одновременно снижая гибкость молекул. Аморфная фаза уменьшает жесткость, делает полимер более эластичным, т.е. способным к большим обратимым деформациям. Отношение объема всех кристаллических областей к общему объему называют степенью кристалличности. Высокую степень кристалличности (60-80 %) имеют фторопласты, полипропилен, полиэтилен высокой плотности. Меньшей степенью кристалличности обладают поливинилхлорид, полиэтилен низкой плотности.