Лекция 5 (1093310)
Текст из файла
Лекция 5 НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛА
Свойства:
-
Низкая плотность- в 5-8 раз меньше стали и меди, в 2 раза меньше алюминия;
-
Низкая теплопроводность, хорошие изоляционные свойства;
-
Высокая удельная прочность ( иногда выше металлов );
-
Эластичность при криогенных температурах;
-
Большая адгезия к металлам;
-
Хорошие антифрикционные свойства при переменной температуре;
-
Немагнитность.
Применение полимерных материалов позволяет:
-
Существенно уменьшить теплоприток через тепловые мосты и теплоизоляцию
-
Повысить герметичность арматуры
-
Повысить долговечность узлов трения
-
Изготовлять немагнитные криостаты.
Определенная структура полимерных материалов на молекулярном уровне обеспечивает гибкость длинноцепных молекул при криотемпературах. Такое строение полимера обеспечивает его не хрупкое разрушение благодаря способности к высокоэластичным и вынужденно эластичным деформациям.
Механические свойства пластмасс с наполнителями в значительной степени зависят от свойств, количества и ориентации волокон наполнителя.
Полимеры условно делятся по прочности на 3 группы:
-
Низкая прочность - р 60 МПа ( полиэтилен, полистирол )
-
Средняя прочность - р=60-100 МПа ( капрон, текстолит, гетинакс, полиамид)
-
Высокая прочность -р 100 МПа (стеклопластики, стеклотекстолит)
Влияние температуры на предел прочности и ударную вязкость
Материал | Температура испытаний ,К | р, МПа (растяжение) | с, МПа ( сжатие) | Удар.вязкость,кДж/м2 |
Текстолит ПТ | 293 77 | 85 106 | 167 310* | 28,4 14,7* |
Стекловолок-нит АГ-4С (од-нонаправлен-ный) | 293 77 | 535 910 | 380 715 | 174 326 |
При Т=90К |
Механические свойства пластмасс
Пластик | Т,К | Временное сопротивление разрыву, МПа | Модуль упругость, МПа |
Фторопласт-4 (по-литетрафторэтилен) | 295 77 4 | 1,4 105 19* | 420 5180 - |
Полиэтилен | 300 77 | 9,1 17,5 | 140 - |
Нейлон | 293 77 | 66 195 | 3000 7700 |
Майлар (полиэтиленфталат) | 300 77 | 147 217 | 7100 130 |
* - предел текучести при сжатии |
Механические свойства полимеров при Т=4,2 К
Полимер | Относительная деформация | Напряжение , МПа | ||
До предела пропорциональ ности, пр | Разрывная деформация разр | Предел пропор- циональности пр | Прочность разр | |
Полистирол | 0,5 | 0,5 | 27,5 | 27,5 |
Полиметилмета крилат (оргстекло) | 1,0 | 1,0 | 76 | 76 |
Фторопласт-4 | 1,5 | 1,7 | 91 | 100 |
Дифлон | 2,4 | 3,6 | 107 | 155 |
Полиимид | 2,7 | 6,6 | 175 | 345 |
Раньше основным материалом для криогенных температур был фторопласт-4
( политетрафторэтилен). Последние 10-20 лет разработаны новые материалы:
-
поликарбонаты
-
полиимиды
-
полисульфоны
-
полиарилаты
У них по сравнению с фторопластом-4 в 2-4 раза выше остаточная деформация, в 2-15 раз больше работа разрушения при Т=4К.
Применение
1. Материалы уплотнений
а). поликарбонат дифлона
б). полиамиды
в). фторопласты
На подложку из стали 12Х18Н10Т наносится полимерное покрытие толщиной 100-120 мкм. Клапаны с уплотнением из поликарбоната выдерживают до 10 тыс. срабатывания клапана без утечек.
-
Опоры , стержни-фиксаторы криогенных резервуаров, горловины сосудов.
Стеклопластики (АГ-4С; 27-63) – композиционные материалы, состоящие из армирующего стекловолокна, которое скреплено в монолитную конструкцию связывающим полимерным клеем.
Наибольшим значением адгезии к стекловолокну обладают эпоксидные смолы.
При криогенных температурах прочность стеклопластиков возрастает в 2-3 раза с одновременным возрастанием ударной вязкости на 30-40%. Стеклопластики как теплоизоляционный материал обладают наивысшими показателями эффективности
где - эксплутационное напряжение; -коэффициент теплопроводности.
По отношению к нержавеющей стали
-
Узлы трения при низких температурах.
Металлические узлы трения, которые эксплуатируются при криогенных температурах без смазки склонны к схвачиванию ( свариванию ) и поэтому становятся неработоспособными. Особенно этот недостаток проявляется в вакууме
( р=10-7 Па).
Полимеры свободны от этого недостатка. Антифрикционные материалы на основе фторопласта-4, полиимиды применяются на направляющих втулках, арматуре.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.