Слишком сложно? Тогда запросите консультацию специалиста!
Наша компания занимается тем, что помогает студентам выполнять различные учебные работы на заказ. Вы можете ознакомиться с перечнем выполняемых работ, а так же с их стоимостью на странице с ценами.
Мета роботи: визначення теплостійкості полімерних матеріалів.
Прилади та обладнання: набір зразків полімерних матеріалів.
Теоретична частина
Полімери є основою більшості неметалевих матеріалів. Полімери природного походження – бавовна, вовна, шкіра, шовк. Синтетичні полімери – плівки, волокна, гуми, клеї, смоли, лаки, пластмаси та ін.
Пластичні маси – матеріали, отримані з полімерів, які на основі своїх властивостей ( пластичності ) здатні набувати необхідної форми і зберігати її. Важливими факторами використання пластмас є їх властивості – антифрикційні, протидія зносу, діелектричні.
Пластмаси поділяють на дві основні групи - термопластичні і термореактивні. Термореактивні пластмаси ( волокніти, шаруваті маси, склопласти )відрізняються відсутністю текучості при низьких температурах, теплостійкістю, нерозчинністю. Термопластичні пластмаси ( поліетилен, полістирол, поліпропілен, полівінілхлорид, поліаміди, фторопласти, органічне скло та ін. ) при нагріванні набувають пластичності, при охолодженні повертаються в твердопружний стан, неодноразово плавляться, не втрачаючи властивостей.
Волокніти поєднують смоли з волокнистим наповнювачем. Мають високу ударну в’язкість, теплостійкість.
Шаруваті пластмаси поділяють на текстоліти ( наповнювач - текстильна тканина ), гетинакс (наповнювач - папір ), ДСП (наповнювач - деревний шпон), склотекстоліт (наповнювач - скляна тканина ). Вироби мають високу міцність та зносостійкість. Використовують як конструкційний матеріал у машинобудуванні ( підшипники, шестерні ), у будівництві.
Склопласти – матеріали на основі синтетичних полімерів з наповнювачем із скляних волокон.Із склопластів виготовляють лопатки компресорів, жаростійкі покриття, сопла ракет, куленепробивну броню, кузови транспортних засобів.
Полістирол – прозорий безбарвний полімер, стійкий до агресивних середовищ, має високу водостійкість, але крихкій, з малою теплостійкістю. Використовують у хімічному та харчовому машинобудуванні для виготовлення труб, арматури, посуду.
Поліетилен низького тиску ( ступінь кристалізації 80-90% ) та високого тиску ( ступінь кристалізації 55-65% ) має високу хімічну стійкість, але низьку стійкість до атмосферного впливу і теплостійкість. Із поліетилену виготовляють труби, арматуру, плівку, електроізоляцію.
Поліпропілен, на відміну від поліетилену більш стійкій до атмосферного впливу, більш теплостійкій. Використовують для виготовлення труб, арматури, насосів, електроізоляції, у харчовій промисловості.
Полівінілхлорид використовують для отримання двох видів пластмас – вініпласту та пластикату. Вініпласт має високу механічну міцність, хімічну стійкість, але низьку ударну в’язкість і малу теплостійкість. З вініпласту виготовляють труби, арматуру, використовують як конструкційний матеріал. Пластифікований пластикат використовують для приводних пасів, транспортних стрічок, для виготовлення лінолеуму, плівок.
Органічне скло – використовується у виробництві освітлювальної апаратури, захисних щитків на верстатах, оптичній промисловості. Від силікатного скла відрізняється малою питомою вагою, пружністю, кращою світлопрозорістю. Недоліки – низька твердість і теплостійкість.
Технологічні та експлуатаційні властивості пластмас залежать від їх стану. Полімери, у залежності від будови молекул і температури, існують у кристалічному і трьох станах аморфної фази: склоподібному, високоеластичному, в’язкотекучому.
Стан полімерів визначають при побудові термомеханічних кривих. Термомеханічні криві ( ТМК ) показують залежність деформації зразка матеріалу від температури при дії постійного невисокого навантаження.
Теплостійкість полімерів визначається максимальною температурою, після нагріву до якої вони зберігають працездатність. Побудова термомеханічних кривих дозволяє визначити теплостійкість полімерів в умовах розтягу. Метод ТМК застосовують для плівок і тонких листів товщиною менше 1,5 мм. Метод дозволяє визначати усадку при малих навантаженнях за умов розтягування.
Випробування проводять у рідкому або повітряному середовищі. Нагрівання ведуть із швидкістю 0,030С/с. Зразок знаходиться під навантаженням 0,35 МПа (0,035 кГ/мм2). У методі використовують зразки у формі смуг завширшки від 6 до 25 мм і довжиною від 50 до 180 мм. Тонкі зразки припускається складати в декілька прошарків.
Схема установки для визначення теплостійкості приведена на рис. 1.
Контроль температури зразка проводять термопарою ХА (хромель - алюмель). Термопара встановлена в печі з торканням поверхні зразка.
Рис. 1. Схема лабораторної установки для визначення теплостійкості полімерів:1 - захват; 2 - зразок; 3 - термопара; 4 - піч; 5 - вантаж; 6 - блок керування піччю.
Порядок виконання роботи:
1. Підготувати зразки полімерних матеріалів. Ширина зразків 6мм, довжина зразків - 140мм. ( Плівки полімерів припускається складати в декілька шарів ).
2. Визначити площу перерізу зразків.
3. Підібрати навантаження для порівняльних випробувань зразків. Питоме навантаження повинне складати 0,35МПа ( 0,035 кГ/мм2 ).
4. Підготувати установку до проведення досліджень.
5. Встановити зразок у захвати установки.
6. Провести випробування:
- прикласти до зразка випробувальне навантаження (вантаж, маса якого для даного зразка визначена відповідно до п. 3.).
- увімкнути живлення печі, нагрівання проводити до розривання зразка.
7. Після розривання зразка вимкнути піч і зробити зміну зразка:
8. Визначити теплостійкість зразків.
9. Результати експериментів занести до таблиці.
Таблиця 1
Теплостійкість полімерів
| Полімер | Формула | Т теплостійкості, 0С |
| Поліетилен | [-CH2-CH2-]n | |
| Полістирол | [-CH2-CH-]n ½ C6H5 | |
| Полівінілхлорид | [-CH2-CH-]n ½ Сl | |
| Поліпропілен | [-CH2-СН(CH3)-]n |
Дайте відповіді на запитання:
1. На які групи поділяють пластмаси?
2. Яка відмінність між термопластичними та термореактивними пластмасами?
3. Які властивості притаманні термопластичним пластмасам?
4. Які властивості притаманні термореактивним пластмасам?
5. Що показують термомеханічні криві пластмас?
РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА
1. Большаков В.І. Прикладне матеріалознавство / В.І.Большаков, О.Ю.Береза В.І. Харченко В.І. – Дніпропетровськ.: РВА Дніпро-VAL, 2000. – 290 с.
2. Кондратьев С.Т. Технология конструкционных материалов и материаловедение./ С.Т. Кондратьев – М.: Колос, 1983.- 272 с.
3. Лахтин Ю.М. Материаловедение. Учебн. для высш. учебн. заведений./ Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
4. Курдюмов Г.В. Превращения в железе и стали./ Г.В. Курдюмов,
Л.М. Утевский, Р.И. Энтин – М.: Наука, 1977.– 236 с.
5. Мозберг Р.К. Материаловедение./ Р.К. Мозберг – М.: Высшая школа, 1991. – 448 с.
6. Крапошин В.С. Новая аллотропная форма углерода – новый принцип
организации структуры вещества// Сталь. - № 1. – 2000. – С. 72-79.
7. Большаков В.И. Атлас структур металлов и сплавов./ В.И. Большаков Г.Д. Сухомлин, Н.Э. Погребная. – Днепропетровск: GAUDEAMUS, 2001. – 114 с.: ил.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'ВИЗНАЧЕННЯ ТЕПЛОСТІЙКОСТІ ПОЛІМЕРНИХ МАТЕРІАЛІВ.', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
