Методические рекомендации и контрольные задания для учащихся заочной формы обучения для специальности 2 36 07 01 «Машины и аппараты химических производств и предприятий строительных материалов»

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

1 2 3 4

Тема 3.2. Аморфные металлы. Сплавы с эффектом памяти формы

Получение аморфной структуры на базе металлов, область их применения. Перспективы развития этой группы материалов.

Сплавы с эффектом памяти формы. Их свойства. Механизм, определяющий свойства «памяти формы», условные проявления эффекта памяти. Нитинол, его свойства и область применения. Техническая керамика. Получение, свойства, область применения. Значение технической керамики как перспективного материала для двигателей внутреннего сгорания, для электротехнических и радиотехнических деталей

Методические указания

Ознакомьтесь со способами получения аморфных материалов на базе металлов. Изучите свойства аморфных металлов и область их применения. Необходимо разобраться с условиями проявления эффекта памяти сплавов, с механизмом, определяющим эффект памяти этих сплавов, а также с перспективами их применения.

Вопросы для самопроверки

1. Почему аморфные металлы называют «Металлические стекла». 2. Какие сплавы наиболее легко получают аморфную структуру, и при каких условиях 3. Где применяют сплавы с эффектом памяти.

Тема 3.3. Порошковая металлургия

Процесс получения порошковых материалов. Порошковые материалы, виды порошковых материалов. Пористые порошковые материалы, их свойства и область применения. Фрикционные порошковые сплавы. Порошковые материалы в электротехнике. Порошковые быстрорежущие стали. Сплавы с особыми физическими свойствами.

Напыление защитных покрытий для повышения износостойкости, жаростойкости и коррозионной стойкости деталей машин, конструкций, инструментов. Применение напыления для восстановления размеров изделий.

Методические указания

В конспект выпишите основные процессы получения деталей путем спекания перед другими способами получения деталей (литьем, штамповкой, механической обработкой), а также классификацию металлокерамических материалов (фрикционные, магнитные, электроконтактные и др.). Обратите также внимание на требования к деталям, которые изготовляются методом порошковой металлургии.

После изучения этой темы нужно уметь: 1) объяснить достоинства получения деталей методом порошковой металлургии перед другими способами; 2) объяснять, чем вызваны требования к конструкции деталей, получаемых способом порошковой металлургии; 3) выбирать способ получения металлокерамических деталей в зависимости от их конфигурации и размеров

Вопросы для самопроверки

1. Перечислите способы получения металлических порошков. 2.В чем достоинство физико-химического метода получения порошков? З.Перечислите способы производства металлокерамических деталей. 4.Как классифицируются порошковые материалы? 5.В чем достоинства, недостатки и какова область применения магнитных металлокерамических материалов? 6.В чем достоинства получения изделий путем металлокерамики?

Раздел 4. Неметаллические конструкционные материалы

Тема 4.1. Пластические массы и способы получения изделий из них

Понятие о пластмассах, Их основные свойства. Классификация пластмасс по составу и поведению при нагреве. Термопластичные пластмассы и реактопласты. Влияние наполнителей и других составляющих на свойства пластмасс. Область применения пластмасс. Способы получения изделий из пластмасс.

Методические указания

Производство пластических масс основано на использовании дешевого сырья, что дает значительную экономию государственных средств. Применение пластмасс позволяет сэкономить значительное количество черных и цветных металлов, дерева, стекла и других, дорогостоящих и трудоемких в обработке материалов.

Однако неметаллические материалы нельзя рассматривать только как заменители ряда металлов. В некоторых случаях они превосходят их по своим свойствам. Пластмассы, например, нашли широкое применение во всех областях промышленности, так как в настоящее время разработаны неметаллические материалы, обладающие высокой прочностью. Из них делают бесшумные шестерни, подшипники, тормозные ленты и многие другие детали.

Изучение материала этой темы начните с основных физико-механических свойств пластмасс. Нужно знать, какие пластмассы называются термопластичными, термореактивными и термостабильными.

Разберите классификацию пластмасс по составу. При изучении пластмасс с наполнителями обращайте внимание на род наполнителей, так как они в первую очередь определяют свойства пластмасс. Нужно знать, какие наполнители наиболее часто применяют, а также какие пластмассы находят наиболее широкое применение в промышленности, области их применения.

Запишите в конспект по два-три названия пластмасс, обладающих общими свойствами, укажите эти свойства, состав пластмассы (полимер, наполнитель), метод получения и область применения.

После изучения этой темы нужно уметь: 1) исходя из состава пластмассы указывать ее свойства, объяснять назначение различных составляющих в пластмассах; 2) выбирать пластмассу для различных деталей исходя из их свойств и условий работы детали; 3)объяснять значение применения пластмасс в промышленности.

Вопросы для самоконтроля

1. В чем сущность реакций полимеризации и поликонденсации? 3.Перечислите основные свойства пластмасс. 4.Как классифицируются пластмассы по поведению при нагреве? 5.Назовите основные термопластичные полимеры, которые наиболее широко применяются в промышленности. 6.На основе каких полимеров изготовляют кино- и фотопленку? 7.Сравните свойства органического и неорганического стекол. 8.Какие пластмассы обладают повышенной теплостойкостью? 9.Перечислите основные компоненты пластмасс с наполнителями. 10.Каковы состав, свойства и области применения текстолита? 11.Какие пластмассы обладают высокими диэлектрическими свойствами? 12.Где применяют пленочные синтетические материалы? 13.Для каких деталей применяют пластмассы с порошковым наполнителем? 14.Какое значение имеет применение пластмасс как конструкционных материалов в промышленности? 15. Перечислите искусственные древесные материалы. 16.Как можно уменьшить недостатки древесных конструкционных материалов? 17.Область применения древесно-слоистых пластиков (ДСП). Каковы их достоинства? 18.Перечислите способы изготовления изделий из древесных материалов. 19.По каким признакам классифицируют клеи? 20.В чем достоинства клеев на основе термореактивных смол? 21.Перечислите основные виды клеев, применяемых в промышленности. 22.В чем преимущества клеевых соединений перед заклепочными и сварными?

Тема 4.2. Резиновые и древесные материалы

Натуральные и синтетические каучуки. Состав резиновых материалов. Вулканизация. Мягкая и твердая резина свойства резины область применения. Марки резины. Древесные материалы. Применение древесных материалов в промышленности. Древесно-слоистые пластики. Достоинства и недостатки древесины, как конструкционного материала.

Методические указания

Резину получают путем химической переработки каучуков. Нужно знать основные процессы получения резиновых изделий — приготовление резиновой смеси (сырой резины), изготовление полуфабрикатов из сырой резины, вулканизацию, отделку изделий. Нужно также знать основные компоненты резины и их назначение, так как от них в значительной степени зависят свойства резиновых изделий. Нужно знать, что в зависимости от содержания серы получается либо мягкая, либо твердая резина. Разберите процесс получения твердой резины без серы - эскапона.

Резиновые изделия, которым нужна высокая прочность (шланги, резиновые рукава, покрышки, транспортерные ленты и т.п.), армируют, т.е. в резиновую смесь при изготовлении изделий вводят упрочняющий материал — стальную проволоку или ленту, стеклянную или капроновую ткань. При изготовлении резинометаллических изделий нужно учитывать, что усадка и коэффициент линейного расширения резины значительно больше, чем у металла.

Полученные резиновые изделия подвергают вулканизации. Разберите, как в условиях массового производства производится горячая и холодная вулканизация на специальных высокопроизводительных автоматах.

Нужно знать основные характерные свойства резиновых изделий, их разновидности и области применения мягкой, армированной и твердой резины. Достоинства и недостатки древесины как конструкционного материала, а также способы повышения долговечности древесных изделий.

После изучения темы нужно уметь:1) объяснять цель процесса вулканизации; 2) указывать области применения мягкой и твердой резины; 3) выбирать детали, для которых применяется армированная резина, объяснять назначение армирования.

Вопросы для самопроверки

1.Укажите основное исходное сырье для получения синтетических каучуков. 2.Перечислите основные компоненты резиновой смеси. 3.Перечислите основные свойства резины. 4.Какие материалы применяют в качестве вулканизаторов? 5.Как производится процесс горячей вулканизации? 6.В чем сущность процесса старения резины? Каковы меры борьбы с этим явлением? 7.Какая резина называется армированной? Для каких изделий она применяется? 8.Какая резина называется эбонитом? Каковы его свойства и область применения? 9.Какие детали изготовляют из мягкой резины? 10. Какие требования предъявляются к древесине, применяемой в качестве конструкционного материала?

Раздел 5. Строительные материалы

Тема 5.1. Основные свойства строительных материалов

Классификация свойств строительных материалов. Физические свойства. Свойства по отношению к действию воды и растворов: водопоглощение, влагоотдача, водопроницаемость, химическая стойкость. Свойства по отношению к действию тепла: теплопроводность, теплоемкость, огнестойкость. Механические свойства: прочность, твердость, истираемость. Технологические свойст-

Методические указания

При изучении этой темы необходимо усвоить свойства строительных материалов и как они должны учитываться с условиями эксплуатации этих материалов.

Вопросы для самопроверки

1. Назовите основные свойства строительных материалов.

2. Чем различаются понятия влажность и водопоглощение материала?

3. Для каких материалов и строительных конструкций, важна низкая теплопроводность!

4. Какова структура теплоизоляционных материалов?

5. В чем различие понятий огнестойкость и огнеупорность материалов?

6. Сравните свойства упругость и пластичность.

Тема 5.2. Природные каменные материалы, их обработка

Классификация горных пород. Первичные, вторичные и метаморфические породы. Породообразующие минералы.

Виды природных каменных материалов, применяемых в строительстве. Каменные материалы, применяемые без обработки: бутовый камень, гравий, песок. Каменные материалы, прошедшие обработку: плиты, кровельные плитки, щебень. Значение каменных материалов в строительстве.

Методические указания

Природные каменные материалы — это строительные материалы и изделия, получаемые механической обработкой (дроблением, раскалыванием, пилением, шлифованием и пр.) горных пород. Таким образом получают облицовочные плиты, камни и блоки для кладки стен, фасонные изделия, щебень. В результате такой обработки природные каменные материалы почти полностью сохраняют физико-механические свойства горной породы, из которой они были получены. Некоторые горные породы (песок, глину, гравий) используют без обработки. Все эти виды строительных материалов называют нерудными.

Благодаря разнообразным свойствам, высокой прочности, долговечности и неограниченным запасам камень с глубокой древности был универсальным строительным материалом. До наших дней сохранились монументальные сооружения из природного камня: египетские пирамиды, греческие и римские храмы, арены и акведуки, соборы Древней Руси.

С появлением искусственных каменных материалов (бетона и керамики) и индустриальных методов возведения зданий и сооружений роль природного камня в строительстве значительно изменилась. В настоящее время природный камень в основном используют в качестве заполнителя в бетонах, как сырье для получения керамики, вяжущих веществ, минеральной ваты и др., а также для облицовки зданий и инженерных сооружений, как местный строительный материал для кладки стен.

Вопросы для самоконтроля:

Какие строительные материалы относят к нерудным?
Дайте понятия минерала, мономинеральных и полиминеральных горных пород.
Охарактеризуйте магматические (изверженные) горные породы.
Укажите виды изделий из природного камня.

Тема 5.3. Производство стеновых керамических изделий.

Сырье для производства керамических изделий: глины, добавки к глинам. Основные процессы получения керамических изделий. Производство кирпича. Подготовка массы. Формование на ленточном прессе. Вакуумные прессы. Сушка и обжиг кирпича. Туннельные печи для обжига. Показатели прочности кирпича. Пустотелый кирпич. Виброкирпичные панели.

Методические указания

Керамическими называют материалы и изделия, получаемые из глиняных масс или из их смесей с минеральными добавками путем формования, сушки и обжига при температуре 900...1300 °С. В результате обжига глиняная масса превращается в искусственный камень, обладающий высокой прочностью и плотностью, водостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и долговечностью.

Керамическое производство возникло в глубокой древности, когда люди научились делать из пластичной глины сосуды различной формы и, обжигая их, получать водостойкую и огнестойкую посуду. Затем стали изготовлять кирпич, керамические трубы, изразцы (четырехугольные разноцветные плиты) и другие керамические изделия. Обожженный глиняный кирпич — один из древнейших строительных материалов. В Киевской Руси кирпич начали изготовлять в конце X в. для строительства укреплений и храмов. Затем начали применять глазурованные расписные изразцы для облицовки наружных стен и полов.

Современная промышленность строительных материалов выпускает широкий ассортимент керамических материалов и изделий, что позволяет использовать их во всех частях зданий и сооружений — от фундамента до кровли.

Вопросы для самопроверки

1. Какие материалы называют керамическими, что они включают? 2. Дайте характеристику глинистых материалов. 3. Укажите назначение и виды отощающих, выгорающих добавок и плавней. 4. Охарактеризуйте обыкновенный керамический кирпич. 5. Приведите основные операции и оборудование пластического способа формования кирпича. 6. Приведите основные операции и оборудование способа полусухого прессования кирпича.

Тема 5.4. Производство облицовочных материалов

Классификация керамических облицовочных изделий. Область применения. Керамические изделия для внутренней облицовки стен. Плитки для полов. Керамические изделия для внешней облицовки зданий. Кирпич и камни лицевые, фасадные плиты, ковровая керамика. Керамзитовый гравий и его производство. Перспективы развития производства керамических строительных изделий. Меры безопасности при производстве керамических изделий.

Методические указания

При изучении этой темы в первую очередь необходимо обратить внимание, что облицовочные изделия разделяются на фасадную керамику (лицевой кирпич, глазурованный кирпич, фасадные плитки) керамику для внутренней облицовки и керамические изделия (глиняная черепица, огнеупорные и кислотоупорные керамические материалы, санитарно-технические изделия, клинкерный кирпич)

Вопросы для самопроверки

1. Приведите виды, свойства и способы производства лицевого керамического кирпича. 2. Назовите отличительные свойства плиток из фарфоровой керамики. 3. Расскажите о назначении и видах глиняной черепицы и керамических труб. 4. Назовите виды санитарно-технических изделий, дайте понятия фарфора и фаянса.

Тема 5.5. Производство неорганических вяжущих веществ

Состав, свойства и область применения вяжущих веществ. Воздушные вяжущие вещества. Гипс. Известь. Гидравлические вяжущие вещества. Схема производства портландцемента, оборудование. Разновидности цемента. Область применения.

Методические указания

Минеральные вяжущие вещества — это тонко измельченные порошкообразные материалы, образующие при смешивании с водой пластичное тесто, которое самопроизвольно, а в определенных условиях регулируемо затвердевает и переходит в камневидное состояние. Таким образом, вяжущие вещества могут скреплять между собой камни (например, кирпич) или зерна песка, гравия и щебня. Это свойство вяжущих веществ используют для приготовления на их основе растворов, бетонов, безобжиговых искусственных каменных материалов и изделий.

Минеральные (неорганические) вяжущие вещества получают путем обжига в печах природных каменных материалов (известняков, гипса, ангидрита, доломита, магнезита) или их смесей с глиной. Куски, полученные после обжига, путем помола превращают в тонкий порошок. Чем меньше размер зерен после помола, тем выше активность качество) вяжущего.

Вопросы для самопроверки

Расскажите о производстве и видах воздушной строительной извести.
В чем сущность гашения и твердения извести, потери ее активности?
В чем отличие гидравлических вяжущих веществ от воздушных? Приведите примеры вяжущих обеих групп.
Расскажите о сырьевых материалах и основных способах изготовления портландцемента
Расскажите о производстве, твердении и свойствах строительного гипса.

Тема 5.6. Бетоны, классификация. Приготовление и транспортирование бетонной смеси

Классификация бетонов. Материалы для тяжелых бетонов основные свойства бетонных смесей и бетона. Проектирование состава бетона. Приготовление бетонной смеси. Дозаторы и бетономешалки. Транспортирование бетонной смеси. Контроль качества бетона. Меры безопасности при производстве бетона.

Методические указания

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях — специальных добавок. Смесь из указанных выше компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Строительным раствором называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной смеси, состоящей из вяжущего, мелкого заполнителя, воды и добавок. До начала затвердевания ее называют растворной смесью.

Классифицируют бетоны по следующим основным признакам: по назначению, средней плотности, виду вяжущего, виду и крупности зерен заполнителей, по структуре и условиям твердения.

Вопросы для самопроверки

Расскажите о классификации бетонов. Какие виды бетонов наиболее часто используют в строительстве? 2. Как классифицируют строительные растворы по средней плотности и назначению? 3. Приведите исходные данные для назначения состава бетона. 4. Что такое класс и марка бетона? 5. Укажите марки и классы бетона по прочности на сжатие.

Тема 5.7. Производство легких и ячеистых бетонов

Общие сведения о легких бетонах, классификация, свойства. Материалы для приготовления легких бетонов, подбор состава. Приготовление смеси и формование изделий. Ячеистые бетоны, их классификация. Материалы для ячеистых бетонов. Пенообразователи. Приготовление смеси формование.

Легкие бетоны со средней плотностью 500...2000 кг/м³ изготовляют на пористом крупном заполнителе и пористом или плотном мелком заполнителе. Их используют в основном для производства ограждающих или несущих конструкций.

Ячеистый бетон – это искусственный пористый материал на основе минеральных вяжущих и кремнеземистого компонента, содержащий равномерно распределенные поры и капилляры. Пористость ячеистого бетона составляет до 85…..90 % объема.

Вопросы для самопроверки

1. Приведите классификацию ячеистых бетонов, виды изделий
и область их применения.

2. Охарактеризуйте свойства ячеистых бетонов.

3. Расскажите технологию производства газобетонных и пено-
бетонных изделий

Тема 5.8. Приготовление строительных растворов

Применение строительных растворов. Кладочные и отделочные растворы. Подвижность растворной смеси. Растворы для каменных кладок, их разновидности и состав. Штукатурные и отделочные растворы. Приготовление смеси и формование.

Методические указания

По составу растворы делят на простые и сложные (смешанные). Растворы, приготовленные на одном вяжущем, заполнителе и воде, называют простыми. Составы простых растворов обозначают двумя числами. Например, известковый раствор состава 1:4 означает, что в растворе на одну часть извести приходится четыре части заполнителя (песка). Растворы, приготовленные на нескольких вяжущих, заполнителе и воде, называют сложными или смешанными. Составы сложных растворов обозначают тремя числами. Например, состав известково-цементного раствора 1:1:9 означает, что на одну часть извести в растворе приходится одна часть цемента и девять частей заполнителя.

Растворы приготавливают в виде готовых к применению смесей или в виде сухих смесей, затворяемых перед использованием водой. Процесс приготовления растворной смеси состоит из дозирования исходных материалов, загрузки их в барабан растворосмесителя и перемешивания до получения однородной массы в растворосмесителях периодического действия с принудительным перемешиванием.

Вопросы для самопроверки

1. Приведите порядок подбора состава кладочных и монтажных растворов. 2. Какие способы приготовления и транспортирования растворов используются? 3. Как определяется марка растворов? 4. Какими параметрами определяется состав кладочного раствора?

Blog

Содержание