Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение

Подождите немного. Документ загружается.

Рис. 205.

Зависимость

прочности

стекловолокна

от сю

диаметра

S00

300

200

100

применяют для деталей общего технического

назначения

с повышенной, устойчивостью к

ударным нагрузкам, работающим на изгиб

кручение (рукоятки, стойки, фланцы, направ-

ляющие втулки, шкивы, маховики и т. д.).

Асбоволокниты

содержат наполнителем ас- Q 20 40 60 80

бест

— волокнистый минерал, расщепляющий-

ся

на тонкое волокно (d — 0,5 мкм). Связующим Служит в основ-

ном

фенолоформальдегидная смола. Преимуществом асбоволокнитов яв-

ляется повышенная теплостойкость (свыше

200°С)

и ударопрочность,

устойчивость к кислым средам и высокие фрикционные свойства. Асбово-

локниты используются в качестве материала тормозных устройств (колод-

ки,

накладки, диски подъемных кранов, вагонов, автомобилей, экскавато-

ров и др.); из материала

фаолита

(разновидность асбоволокнитов)

получают

кислотоупорные аппараты, ванны,

трубы.

Стекловолокниты

— это композиция, состоящая из связующего — синте-

тической смолы и стекловолокнистого наполнителя. Стекловолокно полу-

чается продавливанием расплавленной стекломассы через фильеры (отвер-

стия в дне электропечи). В качестве наполнителя применяются непрерыв-

ное стекловолокно или короткое волокно. Прочность стекловолокна резко

возрастает с уменьшением его диаметра (вследствие влияния неоднородно-

стей и трещин, возникающих в

толстых

сечениях) (рис. 205). Для практиче-

ских целей употребляется волокно диаметром 5-20 мкм с ст

= 60 -*- 380

кгс/мм

и Е =

2-г-3,5%.

Высокомодульные волокна (ВМ-1, ВМП, М-11)

имеют сг

= 390 ~ 470 кгс/мм

и £ ^ 11000 кгс/мм

. Однако при даль-

нейшей

текстильной переработке наблюдается значительная потеря проч-

ности.

Свойства стекловолокна зависят также от содержания в его составе ще-

лочи; лучшие показатели у бесщелочных стекол алюмоборосиликатного

состава. К термостойким относятся волокна — кварцевое, кремнеземное

(или

кварцоидное), алюмосиликатное (Т

пл

= 1650

-=-

1700°С).

Стекловолокно

•негорюче, устойчиво к действию ультрафиолетовых лучей, химически стой-

ко,

стабильных размеров. Наполнитель является армирующим элементом

воспринимает основные нагрузки при работе стеклопластика.

Стекловолокниты содержат в качестве наполнителя короткое стеклово-

локно.

Это позволяет прессовать детали сложной формы, с металлической

арматурой. Материал получается с изотропными прочностными характе-

ристиками,

намного более высокими, чем у пресс-порошков и

даже

волок-

нитов.

Представителем такого материала является стекловолокнит

АГ-4В,

а также ДСВ (дозирующиеся стекловолокниты), которые применяются для

изготовления силовых электротехнических деталей, деталей машинострое-

ния

(золотники, уплотнения насосов и т. д.). При использовании в качестве

связующего непредельных полиэфиров

получают

премиксы ПСК (пастоо-

бразные) и препреги АП и ППМ (на основе стеклянного мата). Препреги

можно применять для крупногабаритных изделий простых форм (кузова

автомашин, лодки, корпуса приборов и т. п.).

411

Ориентированные

стекловолокниты

имеют наполнитель в виде длинных

стеклянных волокон, располагающихся ориентированно отдельными пря-

дями и тщательно склеивающихся связующим (АГ-4С). Это обеспечивает бо-

лее высокую прочность стеклопластика. Например стеклопластик

АГ-4В

{неориентированный) имеет а = 25 кгс-см/см

; ст

= 8 кгс/мм

, а стеклопла-

стик

АГ-4С

(ориентированный) — а = 100 кгс-см'см

; а„ = 20 -н 40 кгс/мм

Стеклопластики 23-63С и

33-18С

на эпоксидных связующих имеют ст

= 90

80 кгс/мм

и а = 600 кгс-см/см

. Однонаправленный стекловолокнит на

волокне ВМ-1 имеет ст

= 205 кгс/мм

и Е =

7000

кгс/мм

Стекловолокниты в результате высоких физико-механических характе-

ристик

применяют для деталей высокого класса точности любой конфигу-

рации

с арматурой и резьбой. Они

могут

работать при температурах от

— 60 до + 200^ С, а также в тропических условиях, выдерживать большие

инерционные

перегрузки. При старении в течение

двух

лет К

— 0,5 -н 0,7.

Ионизирующие излучения при дозе 400 Мрад мало влияют на их механи-

ческие и электрические свойства.

Слоистые пластмассы. Слоистые пластмассы являются силовыми кон-

струкционными и поделочными материалами. Листовые наполнители, уло-

женные слоями, придают пластику анизотропность. Материалы выпу-

скаются в виде листов, плит,

труб,

заготовок, из которых механической

обработкой получают различные детали.

Гетинакс

получается на основе модифицированных фенольных, анили-

ноформальдегидных и карбамидных смол и различных сортов бумаги. По

назначению гетинакс подразделяют на электротехнический (для панелей,

щитков и т. д.) и декоративный, который может иметь различные цвета

текстуру,

имитирующую древесные породы. Пластик можно применять

при

температуре

120—140°С.

Он устойчив к действию химикатов, раство-

рителей, пищевых продуктов; используется для внутренней облицовки пас-

сажирских кабин самолетов, железнодорожных вагонов, кают судов,

строительстве.

Текстолит (связующее — термореактивные смолы, наполнитель — Хлоп-

чатобумажные

ткани).

Среди слоистых пластиков текстолит обладает на-

ибольшей способностью поглощать вибрационные нагрузки, хорошо со-

противляться раскалыванию. В зависимости от назначения текстолиты

делят на конструкционные (ПТК, ПТ, ПТМ), электротехнические, графити-

рованные,

гибкие прокладочные. Текстолит как конструкционный мате-

риал применяется для

зубчатых

колес; шестеренные передачи работают

бесшумно при частоте вращения до

30000

об/мин. Текстолитовые вкладыши

подшипников

служат

в 10—15 раз дольше бронзовых. Однако рабочая

температура текстолитовых подшипников невысока (80 —

90°С).

Они приме-

няются в прокатных станах, центробежных насосах, турбинах и др.

Древесноелонстые

пластики (ДСП) состоят из тонких листов древесного

шпона,

пропитанных феноло- и крезольноформальдегидными смолами

спрессованных в виде листов и плит. Древеснослоистые пластики имеют

высокие физико-механические свойства,

низкий

коэффициент трения и с ус-

пехом заменяют текстолит, а также цветные металлы и сплавы. Шестерни

из

ДСП долговечны, при работе их в паре с металлическими заметно сни-

жается шум. Подшипники из ДСП не образуют задиров на трущейся по-

412

5 10 15

Сутки

,i<ii:/MM

- —

" • —

—

-so

so t°c

Рис.

206. Bojonor.iouiciinc (Вн) с.юнсгых пластиков:

- дрсвсснослонстый пластик; 2 - текстолит;. 5 - стеклопластик

Рис.

207. Зависимость предела прочности при растяжении от температуры для фенопластов:

- гстинакс; 2 - текстолит; 3 - карболит Э2-330-02; 4 - карболит

03-010-02;

5 - волокнит;

—асбоволокннт

верхности металлического вала (/=

0,004

-н 0,2 в зависимости от смазки).

Недостатком ДСП является чувствительность к влаге (рис. 206). Из ДСП

изготовливают шкивы, втулки, ползуны лесопильных рам, корпусы насо-

сов,

подшипники, детали автомобилей, железнодорожных вагонов, лодок,

детали текстильных машин, матрицы для вытяжки и штамповки.

Зависимость прочности фенопластов от температуры дана на рис. 207,

а физико-механические свойства приведены в табл. 42.

Асботекстолит

содержит 38—43% связующего, остальное асбестовая

ткань.

Асботекстолит является конструкционным, фрикционным и термои-

золяционным

материалом. Наиболее высокой теплостойкостью обладает

материал на кремнийорганическом связующем (ЗОО

С), а механическая

прочность выше у фенольных асбопластиков. Из асботекстолита делают

лопатки ротационных бензонасосов, фрикционные диски, тормозные ко-

лодки (без смазки / = 0,3 •¥ 0,38, со смазкой маслом / = 0,05 -т-

0,07).

Асботекстолит выдерживает кратковременно высокие температуры

поэтому применяется в качестве теплозащитного и теплоизоляционного

материала (в течение 1—4 ч выдерживает температуру 250 —

500°С

и крат-

ковременно ЗООО

С и выше).

стеклотексто.штах

применяют в качестве наполнителя стеклянные

ткани,

которые по виду ткацкого переплетения подразделяют на полот-

няные

или гарнитуровые, сатиновые или атласные и кордовые.

Продольные нити ткани называют основой, поперечные — утком. Ткани

полотняного переплетения имеют на поверхности максимально частое че-

редование основных и уточных нитей, что придает ткани жесткость. Одна-

ко

стекловолокна хрупки, и при их взаимном перетирании или под давле-

нием

может произойти разрушение ткани. В сатиновых тканях более

редкое перекрытие нитей, поэтому стеклотекстолит на их основе прочнее

лучше работает в конструкциях. Кордовые ткани имеют усиленные нити

основы и тонкие, редко расположенные нити утка. При получении изделий

усиленные нити основы укладывают в направлении, совпадающем с де-

413

формацией,

они воспринимают растягивающие нагрузки. В поперечном же

направлении прочность значительно ниже, т. е. материал анизотропен.

Многослойные ткани (МТБС), получаемые трехмерным переплетением,

обеспечивают повышенное сопротивление

сдвигу

и раскалыванию. На ос-

нове нетканных ориентированных материалов (нити в которых не переги-

баются)

получают

стеклотекстолиты (типа ВПР-10), имеющие те же пока-

затели, что и на основе стеклотканей, а себестоимость их ниже на 20%.

Стеклотекстолит на фенолоформальдегидном связующем (типа КАСТ)

недостаточно вибропрочен, но зато по сравнению с обычным текстолитом

он

более теплостоек и имеет более высокие электроизоляционные свой-

ства. Стеклотекстолиты на основе кремнийорганических смол (СТК,

СК-9Ф,

СК-9А) имеют относительно невысокую механическую прочность,

но

отличаются высокой теплостойкостью и морозостойкостью,

обладают

стойкостью к окислителям и

другим

химически активным реагентам, не

вызывают коррозии металлов. Эпоксидные связущие (ЭД-8,

ЭД-10)

обеспе-

чивают стеклотекстолитам наиболее высокие механические свойства и по-

ТаСтща

Физико-механические свойства стеклотекстолитов

на

основе различных связующих*

Связующее

Фенолоформальдегидная

смола

Эпоксидная

смола

Полиэфирная

смола

Кремнийорганическая

смола

Полиимид

Связующее

Фенолоформальдегидная

смола

Эпоксидная

смола

Полиэфирная

смола

Кремнийорганическая

смола

Полиимид

Плот-

ность,

г/см

1,5-1,8

1,6-1,9

1,4-1,75

1,6-1,9

1,7-1,85

Ударная

вязкость

я,

кгс-

•

см/см

50-200

100-300

70-300

35-250

100-300

Прочность

(по

основе ткани),

кгс/мм

при

рас-

тяжении

30-50

40-60

14-45

15-35

30-50

Коэффи-

циент

теплопро-

водности,

ккал/(м

•

0,22-0,35

0,25-0,35

при

изгибе

20-60

40-80

15-50

35-68

Температур-

ный

коэффи-

циент

ли-

нейного

рас-

ширения,

ое1О«,

ЧГ

6-10

4-12

8-16

6-12

* Наполнитель — стеклоткань сатинового переплетения

при

сжатии

10-30

20-40

10-30

10-35

30-50

Тангенс

угла

ди-

электри-

ческих

потерь

при

МГц

0,01-

0,05

0,01-

0,04

0,02-

0,05

0,01 —

0,03

0,01-

0,02

Модуль

упругостп

при

рас-

тяжении,

кгс/мм

1800-

2500

2200-

3200

1100-

2500

1800-

2500

2100-

3100

Диэлект-

рическая

проницае-

мость

при

МГц

3,8-8,0

3,8-5,0

3,8-7,0

3,5-4,5

3,8-5,0

Модуль

сдвига,

кгс/мм*

250-350

250-400

250-350

Удельное

объемное

сопротив-

ление,

Ом

•

см

10"-

1013

10"-

10"»

10"-

1012-

10>s

10"-

10"»

414

Рис.

208.

Зависимость

проч-

ности

стеклопластиков

от

вида

содержания

наполнителя:

— ориентированные стекло-

нити;

— стеклоткань;

—

стекломаты (короткое

не-

ориентированное

волокно)

ВО

4-0

•г

w 60 во %

Наполнитель

зволяют изготовлять

из

них

крупногабарит-

ные детали. Стекло-

текстолиты

на

основе

ненасыщенных поли-

эфирных

смол (ПН-1)

также

не

требуют

вы-

сокого давления

при

прессовании и применя-

ются

для

изготовления

крупногабаритных

де-

талей. Физико-механи-

ческие свойства асбо-

стеклотекстолитов приведены

табл.

42 и 43.

Материал

СВАМ

представляет собой стекловолокнистый анизо-

тропный материал,

котором стеклянные нити сразу

по

выходе

из

фильер

склеиваются

между

собой

виде стеклянного шпона

затем

укладывают-

ся

как в

фанере. Связущие

могут

быть различными.

При

соотношении продольных

поперечных слоев шпона

1:1 ст

+ 50

кгс/мм

£^3500

кгс/мм

;

при

соотношении

10:1 (91% про-

дольных слоев)

<7„

= 85

-4-

кгс/мм

и Е =

5800

кгс/мм

Это

характеризует

СВАМ

как

конструкционный материал, обладающий большой жесткостью

высокой ударной вязкостью

(а =

400+600 кгс- см/см

). Зависимость проч-

ности стеклопластиков

от

вида

содержания наполнителя показана

на

рис.

208. Макро-

микроструктура стеклопластиков дана

на

рис.

209. С по-

мощью микроструктурного анализа можно выявлять дефекты

структуры

стеклопластика, например раковины

трещины. Прочность стеклопласти-

Рис.

209. Структура стеклопластиков:

а — макроструктура стеклотекстолита

(5 х 1),

видны извилистые

линии

слоев стеклоткани;

б — макроструктура стскловолокнита типа «фанера»;

— макроструктура стекловолокнита

неориентированного;

— микроструктура стеклопластика, видно сечение волокон

связую-

щее

•:•

'.-, ... .

-••-••

-•-<•••"•

• •

:<•••'••

•••.

,. • • „ •

••••••

..w- .. . • • .;

"„ ~- " •••

-,.,,:

- • " .-•

-,.-•• """':.••"•-•-••.".".

•

••»«»-:•'.

"" ••- : '"'

..""-

.. .

...',-

•

••..^'.-.

-£•"••••-•••'•-•••

"-••-:•

•••::.К:

"^Й

:,;:^::-::::;•;

415

кгс-см

,кгс/мм

2Л

ч.

60 а,

градусы

Рис.

210. Зависимость прочности стеклопластиков от направления растяжения:

; - стекловолокнистый анизотропный материал СВАМ (1 : 1); 2 — стеклотекстолит

Рис.

211. Зависимость механических свойств стекловолокнкта АГ-4 от температуры

(

ичг

предел прочности при статическом изгибе, ст

сж

—

предел прочности при сжатии;

—

ударная вязкость)

ков

зависит от

угла

между

направлением растягивающей силы и направле-

нием

армирующих волокон (рис. 210). Аналогичная зависимость наблю-

дается и для модуля упругости. Усилить материал в различных

направлениях можно соответствующим расположением наполнителя (на-

пример,

в процессе намотки деталей в форме тел вращения — трубы,

цилиндры).

Особенностью стеклопластиков является неоднородность механических

свойств (разброс показателей достигает 7

—

15%), обусловленных различны-

ми

факторами: составом, структурой, технологией.

Степень анизотропии прочности на разрыв ст

/ст

9О

и срез

/т

9О

(между

слоями) для стеклопластиков достигает 2—10, что выше, чем для метал-

лов. Анизотропия

упругих

свойств (модуль упругости) выражена слабее,

чем анизотропия предела прочности. Изменение механических свойств сте-

клопластиков от температуры показано на рис. 211.

Длительно стеклопластики

могут

работать при температурах

200-400°С,

однако кратковременно в течение нескольких десятков секунд

стеклопластики выдерживают несколько тысяч градусов. При действии

очень высоких температур поверхностные слои материала выгорают — об-

разуются газообразные продукты деструкции связующего, которые, диф-

фундируя через пограничный слой, поглощают теплоту, уменьшая тепло-

вой поток, подходящий к поверхности материала. В результате образуется

слой термостойкого кокса, замедляющий процесс деструкции. Наполни-

тель оплавляется, при этом расходуется много теплоты. Теплопроводность

пластиков в сотни раз меньше, чем у металлов, поэтому при кратковре-

менном

действии высокой температуры внутренние слои материала нагре-

ваются до 200 -

35О°С

и сохраняют механическую прочность. Особенность

поведения стеклопластиков в условиях высоких температур является их

416

преимуществом перед другими конструкционными материалами (жаро-

прочными сплавами) и позволяет применять в качестве конструкционного

теплозащитного материала.

Длительная прочность стеклопластиков зависит от их состава и внеш-

них условий (влаги, температуры, напряжения). Лучшие свойства имеют

стеклопластики на основе эпоксидных и фенолоформальдегидных смол.

Работоспособность стеклопластиков выше, чем у металлов. Некоторые

стеклотекстолиты обладают выносливостью при изгибе до 1,5

•

циклов.

Динамическая усталостная прочность стеклотекстолитов на различных

связующих приведена на рис. 212. Стеклопластики обладают высокой демп-

фирующей способностью, хорошо работают при вибрационных нагрузках.

Недостатком стеклопластиков является невысокий модуль упругости:

Е =

2000

-4-

5800

кгс/мм

(пластики на высокомодульных стекловолокнах

имеют Е до

7400

кгс/мм

). Однако по удельной жесткости (Е/р) они не

уступают

сталям, алюминиевым сплавам и титану, а по удельной прочно-

сти (ст/р) при растяжении превосходят металлы. Так, например, удельная

прочность стеклотекстолита составляет 15-35 км, СВАМ

(10:1)

—55-94

км,

алюминиевых сплавов 14

—

20 км, титановых сплавов — 15

—

26 км, ле-

гированных сталей 6

—

22 км.

Таким

образом, стеклопластики являются конструкционными материа-

лами, применяемыми для силовых изделий в различных отраслях техники

(несущие детали летательных аппаратов, кузова и кабины автомашин, ав-

тоцистерны, железнодорожные вагоны, корпуса лодок, судов). Из стекло-

пластиков изготовляют корпуса машин, кожухи, защитные ограждения,

вентиляционные трубы, бачки, рукоятки, контейнеры и многое другое.

4. ГАЗОНАПОЛНЕННЫЕ ПЛАСТМАССЫ

Газонаполненные пластмассы представляют собой гетерогенные дис-

персные системы, состоящие из твердой и газообразной фаз. Структура та-

ких пластмасс образована твердым, реже эластичным полимером - свя-

зующим, которое образует стенки элементарных ячеек или пор

с распределенной в них газовой фазой — наполнителем. Такая структура

пластмасс обусловливает некоторую общность их свойств, а именно —

чрезвычайно малую массу и высокие теплозвукоизоляционные характери-

стики.

В зависимости от физической структуры газонаполненные пласт-

массы делят на две группы:

а) пенопласты — материалы с ячеистой структурой, в которых газо-

образные наполнители изолированы

друг

от

друга

и от окружающей

среды тонкими слоями полимерного связующего;

б) поропласты (губчатые материалы) с открытопористой структурой,

вследствие чего присутствующие в них газообразные включения свободно

сообщаются

друг

другом

и с окружающей атмосферой.

Полимерные связующие

могут

быть как термореактивными, так и тер-

мопластичными. Для термопластичных пенопластов наиболее опасны тем-

пературы, близкие к температуре текучести, когда значительно снижается

прочность материала и избыточное давление газа внутри ячеек может раз-

рушить пенопласт.. Для получения эластичных материалов вводятся пла-

стификаторы.

417

изг

кгс

/мм

кгс-сн

0,8

0,6

0,2

—

-V.

10* 10

Число

цикмо&

-0,4

-0,3

-0,1

-60 О 100 200

30И,

Рис

212.

Динамическая усталостная

прочность стеклотекстолитов

на раз-

личных связующих:

фенолоформальдегидное;

2 —

эпоксидное;

— полиэфирное;

4 —

кремнийорганическое

Рис.

213.

Зависимость предела прочности

при сжатии

ударной вязкости

пенопластов

от

температуры:

ФК-20,

К-40

Пенопласты

получили наиболее широкое применение. Объемная масса

пенопластов колеблется от 0,02 до 0,2 г/см

. Замкнуто-ячеистая

структура

обеспечивает

хорошую

плавучесть и высокие теплоизоляционные свойства.

Коэффициент

теплопроводности

низкий

— от

0,002

до 0,05 ккалДм

•

°С).

Механическая прочность пенопластов невысока и зависит от плотности

материала.

Наиболее распространенными термопластичными пенопластами

являются пенополистирол (ПС) и пенополивинилхлорид (ПХВ), которые

могут

использоваться при

температурах

60°С;

пенополистирол радио-

прозрачен. Термореактивные на основе фенолоформальдегидной смолы

(ФФ)

и фенолокаучуковые (ФК) пенопласты работают до температуры

120-160

С.

Введением в их состав алюминиевой

пудры

(ФК-20-А-20)

удается

повысить

рабочую

температуру

пенопласта до

200-

250°C.

Термо-

стоек и термостабилен пенопласт К-40 на кремнийорганическом связую-

щем, который кратковременно выдерживает

температуру

ЗОО°С. Самовспе-

нивающимися материалами являются пенополиуретан (ПУ) и пенополиэ-

поксиды, отличающиеся химической стойкостью, высокими электроизоля-

ционными

свойствами, низким водопоглощением. Зависимость механи-

ческих свойств некоторых пенопластов от температуры приведена на

рис.

213.

Пенопласты применяют для теплоизоляции кабин, контейнеров, прибо-

ров,

холодильников, рефрижераторов,

труб

и т. п. Пенополиуретаны и пе-

нополиэпоксиды

используются для заливки деталей электронной аппара-

туры.

Широкое применение пенопласты получили в строительстве и при

производстве труднозатопляемых изделий. Пенопласт, являясь легким за-

полнителем, повышает

удельную

прочность, жесткость и вибростойкость

силовых элементов конструкций. Он используется в авиастроении,

судо-

строении, на железнодорожном транспорте и т. д. Мягкие и эластичные пе-

нопласты (типа поролона) применяют для амортизаторов, мягких сидений,

губок.

Физико-механические свойства пенопластов приведены в табл. 44.

418

Таблица

Физико-механические свойства

газонаполненных

пластмасс

Пенопласт

Пенополистирол

(ПС-1)

Пенополивинилхлорид

(ПХВ-1)

Пенополиуретан

(ПУ-101Т)

Поролон

Пенофенопласт

(ФФ)

Фенолокаучуковый

(ФК-20)

ФК-20-А-20

Пенополисилоксан

(К-40)

Пекополиэпоксид

(ПЭ-2)

Пенополиэпоксид

(ПЭ-7)

Пенокарбамид

(минора)

Кажущая-

ся плот-

ность,

кг/м

100-200

60-130

200

30-70

120-200

50-200

140-200

250-300

100-300

23-50

10-20

Рабочая

температура,

-60-

60-65

60 - + 60

-60-+200

-40-+

100

-60-+

150

-60-

+ 120

200

250-300

-60

до 140

-60 до 100

110-130

Предет

при

растяжении

0,22-0,42

.0,15-0,35

0,28

0,118

•0,20

0,08-0,16

0,058

прочности, кгс/мм

при сжатии

0,1-0,27

0,023-0,1

0,33-0,34

0,4

0,022-0,3

0,085-0,23

0,08

0,07-0,5

0,006-0,018

0,0025-0,005

при изгибе

—

0,15-0,40

0,028-0,085

0,09-0,29

0,14-0,7

0,004-0,07-

Модуль

упругости

при

сжатии,

кгс/мм-

5,5-10

8-8,5

5,6

5,8

4,95

Ударная

вязкость

а,

кгс-см/см

1-1,9

0,7-1,5

0,6-0,73

0,2

0,8

0,64-0,75

0,16-6,22.

0,6-1,5

0,04-0,20

Водопогло-

щенис

за

24 ч.

кг/м-

0,05-0,06

(за

суток)

2-2,5

об.?„

0,1-0,3

0,4-0,9

0,3

0,09

0,1

0,2

Коэффициент

теплопровод-

ности,

ккал/м-Ч'

0,033-0,045

0,022-0,037

0,04

0,03-0,05

0,036

0,035-0,052

0,055-0,063

0,04-0,043

0,03 - 0,07

0,03

0,026-0,035

сж

,кгс/см

го

0,02 0,04 0,06 Z/CM

Рис.

214. Зависимость прочности при сжатии

от

объемной массы сотопластов, изготовлен-

ных из

различных

материалов:

/ — алюминиевая

фольга

(для сравнения);

— полиамидная

бумага

номекс и феноло-

формальдегидная

смола;

3 —

бумага

номекс

и эпоксифенольная

смола:

4 - стеклоткань

и фенолоформальдегидная

смола

Поропласты

представляют собой газонаполненные пластмассы с сооб-

щающимися порами. Их кажущаяся плотность от 25 — 60 до 130 — 500

кг/м

Поропласты выпускаются эластичными, например, ППУ-Э (на осно-

ве сложного полиэфира). На основе поливинилформалей выпускается по-

ропласт ТПВФ, обладающий водопоглощением 400 — 700% за 2 ч.

Сотопласты

изготовляют из тонких листовых материалов, которым

придается вначале вид гофра, а затем листы гофра склеивают в виде пче-

линых сот. Материалом для сотопластов

служат

ткани (стеклянные, крем^.

неземные, угольные), которые пропитываются связующим (фенолофор-

мальдегидное, полиимидное и др.). Сотопласты имеют достаточно высокие

теплоизоляционные свойства. Механическая прочность зависит от объем-

ной

массы (рис. 214). Сотопласты

служат

легкими заполнителями много-

слойных панелей, применяемых в авиа- и судостроении для несущих кон-

струкций; при создании наружной теплозащиты и теплоизоляции космиче-

ских кораблей; в антенных обтекателях самолетов и др.

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПРИМЕНЕНИЯ

ПЛАСТМАСС

Целесообразность применения пластмасс в конструкциях машин часто

диктуется техническими соображениями, но при этом весьма существен-

ную роль играет также экономичность решения. Иногда эффективность

применения

пластмасс не поддается денежной оценке (например, при

улуч-

шении

условий

труда,

экономии остродефицитного материала, энергии и др.).

Применение

пластмасс значительно сокращает капиталовложения, так

как

уменьшается трудоемкость проектных работ и потребность в оборудо-

вании.

Экономичность применения пластмасс в производстве выражается

снижении себестоимости, массы и уменьшении затрат на материал (мате-

риалоемкости), уменьшении трудоемкости изготовления деталей из пласт-

масс по сравнению с металлическими (уменьшение величины зарплаты на

единицу изделия); сокращения производственного цикла и сроков проекти-

рования

и освоения новых конструкций.

Экономичность применения Пластмасс в эксплуатации выражается

снижении массы конструкции, уменьшении эксплуатационных затрат (на

смазку, ремонт и т. д.), повышении эксплуатационной надежности машин,

расширении технических возможностей работы конструкции и повышении

ее технико-экономических параметров (грузоподъемности, КПД, срока

службы и т. д.).

420