Пластмассы, сталь, сплавы (123651)

Посмотреть архив целиком

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА «Физика металлов и металловедения»









КОНТРОЛЬНО – КУРСОВАЯ РАБОТА


ВАРИАНТ № 12




Выполнил

студент группы 220761

Кузьмичев Александр

Александрович

Проверил

Мясникова Л.В.







Содержание


Термопластичные пласмассы……………………………………...…3

Сталь 12ХГТ.………………………………………..………………...11

Железоуглеродистый 1% С сплав..…………………………………..12


ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ


В основе термопластичных пластмасс лежат полимеры линейной или разветвленной структуры, иногда в состав полимеров вводят пластификаторы. Термопласты имеют ограниченную рабочую температуру, свыше 60-70 градусов Цельсия начинается резкое снижение физико-механических свойств. Более термостойкие структуры могут работать до 150 -250 0С, а термостойкие с жесткими цепями и циклические структуры устойчивы до 400 -600 0С.


Таблица 1. ТЕМПЕРАТУРА СТЕКЛОВАНИЯ Tст И ТЕМПЕРАТУРА ПЛАВЛЕНИЯ Tпл НЕКОТОРЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВа

Полимер

Tст, ° С

Tпл, ° С

Полиэтилен

-80

135

Полипропилен

-10

180

Полистирол

100

-

Поливинилхлорид

80

270

Поливинилиденхлорид

-20

190

Полиметилметакрилат

105

-

Полиакрилонитрил

105

310

Найлон-6 (капрон)

50

223

Найлон-6,6

57

270

Полиэтилентерефталат

69

265

Полиформальдегид (полиоксиметилен, параформ)

-85

180

Полиэтиленоксид (полиоксиэтилен)

-67

70

Триацетат целлюлозы

130

300

Тефлон (политетрафторэтилен)

-113

325

а Ниже Tст пластмассы хрупки и тверды, между Tст и Tпл – гибки и податливы, выше Tпл они являются вязкими расплавами.


При длительном статическом нагружении появляется вынужденно – эластическая деформация и прочность понижается. С увеличением скорости деформирования не успевает развиваться высокоэластичная деформация и появляется жесткость, иногда даже хрупкое разрушение. Более прочными и жесткими являются кристаллические полимеры. Предел прочности термопластов составляет 10 – 100 МПа. Модуль упругости (1,8 – 3,5)103 МПА. Они хорошо сопротивляются усталости, их долговечность выше, чем у металлов. Предел выносливости составляет 0,2 – 0,3 предела прочности. При частотах нагружения свыше 20 Гц происходят разогрев материала и уменьшение прочности.


Таблица 2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЛАСТМАСС

Полимер

Диэлектрическая проницаемость при 60 Гц

Электри-ческая прочность, В/см

Коэффициент потери мощности при 60 Гц

Удельное сопротивление, Ом×см

Полиэтилен

2,32

6×106

5×10–4

1019

Полипропилен

2,5

2×106

7×10–4

1018

Полистирол

2,55

7×106

8×10–4

1020

Полиакрилонитрил

6,5

-

0,08

1014

Найлон-6,6

7,0

3×103

1,8

1014

Полиэтилен-
терефталат

3,25

7×103

0,002

1018


Термопласты делятся на неполярные и полярные.


НЕПОЛЯРНЫЕ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ


К ним относятся полиэтилен, полипропилен, полистирол и фторопласт – 4.

Полиэтилен ( -СН2 – СН2)n - продукт полимеризации бесцветного газа этилена, относящийся к кристаллизующимся полимерам. По плотности полиэтилен подразделяют на полиэтилен низкой плотности, получаемый в процессе полимеризации при высоком давлении (ПЭВД), содержащий 55 – 65% кристаллической фазы, и полиэтилен высокой плотности, получаемый при низком давлении (ПЭНД), имеющий кристалличность до 74 – 95 %.


СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА ВЫСОКОЙ ПЛОТНОСТИ

СП

от 1000 до 50 000

Тпл

129–135° С

Тст

ок. –60° С

Плотность

0,95–0,96 г/см3

Кристалличность

высокая

Растворимость

растворим в ароматических углеводородах только при температурах выше 120° С


Чем выше плотность и кристалличность полиэтилена, тем выше прочность и теплостойкость материала. Длительно полиэтилен можно применять при температуре до 60 – 100 0С. Морозостойкость достигает – 70 0С и ниже. Полиэтилен химически стоек и при нормальной температуре нерастворим ни в одном из известных растворителей.


СВОЙСТВА ПОЛИЭТИЛЕНА НИЗКОЙ ПЛОТНОСТИ

СП

от 800 до 80 000

Тпл

108–115° С

Тст

ниже –60° С

Плотность

0,92–0,94 г/см3

Кристалличность

низкая

Растворимость

растворим в ароматических углеводородах только при температурах выше 80° С


Недостатком полиэтилена является его подверженность старению. Для защиты от старения в полиэтилен вводят стабилизаторы и ингибиторы(2-3% сажи замедляют процессы старения в 30 раз). Под действием ионизирующего излучения полиэтилен твердеет: приобретает большую прочность и теплостойкость.

Полиэтилен применяют для изготовления труб, литых и прессованных несиловых деталей, пленок, он служит покрытием на металлах для защиты от коррозии, влаги, электрического тока.

Полипропилен (-СН2 – СНСН3 -)n является производной этилена. Применяя металлоорганические катализаторы, получают полипропилен, содержащий значительное количество стереорегулярной структуры. Это жесткий нетоксичный материал с высокими физико-механическими свойствами. По сравнению с полиэтиленом этот пластик более теплостоек: сохраняет форму до температуры 150 0С. Полипропиленовые пленки прочны и более газонепроницаемы, чем полиэтиленовые, а волокна эластичны, прочны и химически стойки. Недостатком пропилена является его невысокая морозостойкость (от -10 до -20 0С). Полипропилен применяют для изготовления труб, конструкционных деталей автомобилей мотоциклов, холодильников, корпусов насосов, различных ёмкостей и др. Пленки используют в тех же целях, что и полиэтиленовые.


СВОЙСТВА ИЗОТАКТИЧЕСКОГО ПОЛИПРОПИЛЕНА

СП

от 1000 до 6000

Тпл

174–178° С

Тст

ок. 0° С

Плотность

0,90 г/см3

Кристалличность

высокая

Растворимость

растворим в ароматических углеводородах только при температурах выше 120° С



Полистирол ( -СН2 – СНС6Н5 -)n - твердый, жесткий, прозрачный, аморфный полимер. Удобен для механической обработки, хорошо окрашивается, растворим в бензоле. Полистирол наиболее стоек к воздействию ионизирующего излучения по сравнению с другими термопластами (присутствие в макромолекулах фенильного радикала).

Недостатками полистирола являются его невысокая теплостойкость. Склонность к старению, образованию трещин.

Из полистирола изготовляют детали для радиотехники, телевидения и приборов, детали машин, сосуды для воды и химикатов, пленки стирофлекс для электроизоляции.


СВОЙСТВА ПОЛИСТИРОЛА

СП

от 500 до 5000

Тпл

аморфен и не имеет точки плавления

Тст

ок. 90° С

Плотность

1,08 г/см3

Кристалличность

Отсутствует

Растворимость

легко растворим в ароматических углеводородах и кетонах при комнатной температуре


Случайные файлы

Файл
80353.doc
101753.rtf
17614.rtf
65219.rtf
13067.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.