Учебное пособие Челябинск Издательский центр юургу 2011
| Вид материала | Учебное пособие |
- Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 2008, 742.77kb.
- Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 2008, 63.57kb.
- Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 2006, 983.41kb.
- Учебно-методический комплекс Челябинск Издательский центр юургу 2010 ббк х62. я 7 П912, 471.97kb.
- Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 2006, 990.45kb.
- Учебное пособие Челябинск 2006 Министерство образования и науки Российской Федерации, 864.53kb.
- Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 2000, 565.58kb.
- Рабочая программа Челябинск Издательский центр юургу 2010 ббк ю3(0 я7 Б484, 825.89kb.
- Учебное пособие. Умо. Издательский центр «Академия». 16 п л.,2007. Хорев П. Б использование, 63.45kb.
- Учебное пособие Челябинск Издательство юургу 1999, 543.67kb.
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агентство по образованию
Южно-Уральский государственный университет
Кафедра «Физическое металловедение и физика твердого тела»
620.22(07)
Ш
Н.А. Шабурова
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Часть II
Неметаллические материалы
Учебное пособие
Челябинск
Издательский центр ЮУрГУ
2011
УДК
Ш
Одобрено
учебно-методической комиссией
физико-металлургического факультета
Рецензенты:
Шабурова Н.А.
Ш Материаловедение: часть II: Неметаллические материалы: учебное пособие / Н.А. Шабурова. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2011. – 82 с.
Учебное пособие по курсу «Материаловедение» предназначено для студентов машиностроительных и металлургических специальностей.
В пособии подробно описаны основные характеристики неметаллических материалов, с точки зрения возможности их использования в качестве конструкционных. Приведены контрольные вопросы по разделу «Неметаллические материалы» и варианты тестовых заданий
УДК 620.22(075.8)+669.017(075.8)
© Издательский центр ЮУрГУ, 2011
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 5
1.ПОЛИМЕРЫ 6
1.1.Классификация полимеров 7
1.2. Особенности свойств полимеров 11
1.3. Вопросы по теме «Полимеры»: 21
2.ПЛАСТИЧЕСКИЕ МАССЫ 21
2.1. Общая характеристика пластических масс 21
2.2. Термопластичные пластмассы (термопласты) 23
2.3. Термореактивные пластмассы (термореактопласты) 25
2.4. Газонаполненные пластмассы 27
2.5. Вопросы по теме «Пластические массы»: 28
3. РЕЗИНЫ 28
3.1. Состав и классификация резин 29
3.2. Получение изделий из резины 31
3.3. Классификация резиновых материалов по назначению и области применения 31
3.4. Факторы, влияющие на свойства резин в процессе эксплуатации 33
3.5. Вопросы по теме «Резины»: 36
4. СТЕКЛА 36
4.1. Основные свойства стекла 37
4.2. Классификация стекол по назначению 38
4.3. Ситаллы 44
4.4. Вопросы по теме «Стекла»: 46
5. КЕРАМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ 47
5.1. Общие сведения, классификация керамических материалов 47
5.2. Вопросы по теме «Керамические материалы»: 55
6. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ 55
6.1. Общие сведения о композиционных материалах 56
6.2. Матрица композиционных материалов 57
6.2.1. Металлическая матрица 58
6.2.2. Полимерная матрица 59
6.3. Наполнитель композиционных материалов 63
6.3.1. Зернистый наполнитель композиционных материалов 64
6.3.2. Волокнистый наполнитель композиционных материалов 69
6.4. Вопросы по теме «Композиционные материалы»: 76
7. ВАРИАНТЫ ТЕСТОВЫХ ЗАДАНИЙ 76
8. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ 82
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 84
ВВЕДЕНИЕ
Неметаллические материалы – это органические, и неорганические полимерные материалы: различные виды пластических масс, композиционные материалы на неметаллической основе, каучуки и резины, клеи, герметики, лакокрасочные покрытия, а также графит, стекло, керамика. В качестве конструкционных материалов они служат важным дополнением к металлам, в некоторых случаях с успехом заменяют их, а иногда сами являются незаменимыми. Достоинством неметаллических материалов являются такие их свойства, как достаточная прочность, жесткость и эластичность при малой плотности, светопрозрачность, химическая стойкость, диэлектрические свойства, делают эти материалы часто незаменимыми. Также следует отметить их технологичность и эффективность при использовании. Трудоемкость при изготовлении изделий из неметаллических материалов в 5–6 раз ниже, они в 4–5 раз дешевле по сравнению с металлическими. В связи с этим непрерывно возрастает использование неметаллических материалов в машиностроении автомобилестроении, авиационной, пищевой, холодильной и криогенной технике и др.
Двигатели внутреннего сгорания из керамики обходятся без водяного охлаждения, что невозможно при изготовлении их из металла; обтекатели ракет делают только из неметаллических материалов (графит, керамика). Трудно представить домашнюю утварь, аудио- и видеотехнику, компьютеры, спортивное снаряжение, автомобили и другую технику без неметаллических материалов – пластмассы, ламината, керамики, резины, стекла и др.
Основой неметаллических материалов являются полимеры, главным образом синтетические. Создателем структурной теории химического строения органических соединений является А. М. Бутлеров (1826–1886 гг.). Промышленное производство первых пластмасс (фенопластов) – результат работ, проведенных Г. С. Петровым (1907–1914 гг.). С. В. Лебедевым впервые в мире осуществлен промышленный синтез каучука (1932 г.). Н. Н. Семеновым разработана теория цепных реакций и распространена на механизм цепной полимеризации. Успешное развитие химии и физики полимеров связано с именами видных ученых: П. П. Кобеко, В. А. Каргина, А. П. Александрова, С. С. Медведева, С. Н. Ушакова, В. В. Коршака и др. Развитие термостойких полимеров связано с именем К. А. Андрианова.
В области создания полимерных материалов большой вклад внесен зарубежными учеными: К. Циглером (ФРГ), Д. Наттом (Италия) и др.
Изложенные в пособии материалы описывают наиболее популярные неметаллические материалы, используемые в качестве конструкционных.