Материаловедение. Все кристаллы имеют строго определенную температуру плавление. Все кристаллические вещества анизотропные
 Скачать 1.19 Mb.
|
|
Все кристаллы имеют строго определенную температуру плавление. Все кристаллические вещества анизотропные. Сплавы. Литейное производство – это технологический процесс получение заготовок или деталей в процессе заливки расплавленного металла в литейную форму. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и кристаллизуется. Металлическими сплавами являются сложные вещества получаемые сплавлением двух или нескольких элементов, называемых компонентами. Компонентами могут быть металлы и не металлы.В технике большинство сплавов получают взаимным растворением их составляющих, то есть доводят все компоненты до плавления. При охлаждении они образовывают твердые металлические сплавы с различным строением: - смеси. Смеси – у них разнородные атомы компонентов не входят в общую кристаллическую решетку сплавов. Каждый компонент образует самостоятельные кристаллы (зерна) сохраняя присущие ему сохраняя присущую ему кристаллическую решетку. - Твердые растворы. Твердые растворы они образуются при растворении компонентов друг в друге. И имеют кристаллическую решетку построенную из атомов двух компонентов. При этом атомы растворимого элемента размещены в кристаллической решетке растворителя. - Химические соединения. Химические соединения – это зерна с кристаллической решеткой, которые отличаются от решетки компонента. Они имеют более сложное строение. И связь между атомами в них сложней и жестче чем у компонентов. - Порошковая металлургия. В результате технологических процессов получают механические смеси мелкодисперсных порошком металлов, которые прессуют и закаливают (температура должна быть меньше температуры плавления любого из компонентов). Способы обработки металлов. (Виды обработки металла.) Цветные металлы. Железо и сплавы железа с другими элементы называют черными металлами. К ним относятся сплавы железа с углеродом. (стали и чугуны). И сплавы железа с ферромагнетиками. – сплав железа и никеля и железа-никель-кобольт. (Fe-Ni и Fe-Ni-Co) ферросплавы. Все остальные металлы и их сплавы называются цветными металлами. Пункт 3.5 Проводниковые материалы и сплавы различного применения используется в качестве специальных проводниковых материалов с особыми свойствами, например магнитными, или материалов обладающих высокой тугоплавкостью. Благородные металлы. Группу благородных металлов (серебро, платина, палладий, золото) составляют металлы, обладающие наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды и действию агрессивных сред (кислот, щелочей).
Серебро Ag. Серебро – белый блестящий металл со следующими свойствами: Серебро используют в производстве конденсаторов в чистом виде и сплавах как материал для слаботочных контактов, в виде гальванических покрытий в ответственных ВЧ и СВЧ устройствах и тонких токопроводящих пленок в печатных платах, в монтажных проводах. Оно входит в состав тугоплавких серебряных припоев. Платина Pt. Платина – светло-серый металл. Платину используют как материал для сеток в мощных генераторных лампах., при изготовлении термопар в паре с платинородием для измерения высоких температур (до 1600С), для особо тонких нитей (диаметром примерно 1мкм) в подвижных системах электрометров. Платина входит в состав проводящих паст, вжигая которые на монолитные керамические конденсоторы. Получают электроды. Палладий Pd. Палладий – белый пластинчатый металл, по многим свойствам близкий к платине, в ряде случай служит его заменителем. Получают электроды на керамических конденсаторах вжиганием палладиевой пасты наряду с платиновой. Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве контактных материалов. Благодаря высокой проницаемости для водорода его применяют в элекитровакуумной технике для очистки водорода. Золото Au. Золото – металл желтого цвета. Золото в чистом виде и в виде сплавов с палтиной, серебром , никелем, цирконием, имеющем повышенную твердость, хорошую эрозионную и коррозионную стойкость, применяют для изготовления презеционных контактов, малогабаритных реле, электродов фотоэлементов, для вакуумного напыления тонких пленок полупроводниковых и гибридно-пленочных интегральных схем, золочения контактных поверхностей электронных ламп СВЧ. Тугоплавкие металлы. К тугоплавким относят металлы с температурой плавления более 1700С. Эти металлы, как правило, химически устойчивы при низких температурах, но при повышенных температурах активно взаимодействуют с атмосферой. Поэтому изделия из них эксплуатируют в ваакуме или среде инертных газов (аргон, азот и др.) Механическая обработка тугоплавких металлов затруднена из-за их повышенной твердости и хрупкости. Тугоплавкие металлы (вольфрам, рений, молибден, тантал, титан, ниобий, цирконий, графний) применяют в электровакуумной технике, полупроводниковом производстве и микроэлектронике, для подвижных контактов и в качестве материала для сверхпроводников. Основные свойства некоторых тугоплавких металлов приведены в таблице. Авых не равно Авых2 Uk [E]=[A]=[Q]=1Дж Между двумя различными проводниками при соприкосновении возникает контактная разность потенциалов, которая обусловлена разностью работы выхода электронов из различных металлов. Если температура металлов различная, то между проводниками возникает термоЭДС. ЭДСt=c(Tг-Тх) Где C=R/q(logn1/n2) Где n1, n2 – концентрация свободных электронов R – постоянная Больцмана = 1.38*10-21Дж/К q – заряд электрона = -1,6*10-19Кл Коэффициент С характеризует данную пару металлов. Электрические параметры описывающие электрические свойства проводников: Ро, гама, Температурный коэффицент ро, Aвых, Uk, ЭДСт. Медные сплавы. Серебро – содержание в земной коре 7*10-6% Медь – 4,7*10-3 Алюминий – 7,5% Сплавы меди с никелем – медно-никелевые сплавы – материалы высокого сопротивления. Из них изготавливают проволоку для изготовления резисторов. Относят – константан, манганин, мельхиор, монел-металл. К медным сплавом высокой проводимости относят сплавы латуни и бронзы. Латуни – это сплавы меди и цинка, бронзы, сплавы меди с оловом, алюминием, беррилием, кремнием, марганцем, свинцом. Легирование меди обеспечивает повышение ее механических и технологических свойств. Некоторые специальный латуни по прочности не уступают стали. По ГОСТу латуни обозначают буквой Л, легирующие элементы, Ж – железо, Мц - марганец, Н-никель, О – олово, К – кремний. Массовое содержание легирующего элемента указывается цифрами. Марка ЛМцЖ55-3-1 = марганцово-железная латунь содержащую 55% меди, 3% марганца 1%-железа, 41% цинка. Бронза. Например оловянная бронза обладает высокой коррозийной стойкостью, жидкой текучестью, антифрикционные свойства. Малый коэффицент трения с другими деталями и малая температура плавления. По ГОСТу оловянная бронза маркируется буквами. БрО,Ц – цинк, Ф –фосфор. Медно-никелевые сплавы. В Алюминиевых бронзах содержится до 11% алюминия, кремнистая бронза содержит около 3% кремния. Состав кадмиевой бронзы 0,9% Cd, остальное Cu;бериллиевой – 2,25% Be, остальное Cu; фосфористой 0,1% P, 7% Sn, остальное Cu. Кадмиевую бронзу МК (0,9% кадмия Cd, остальное Cu) применяют ддля контактных проводов и коллекторных пластин особо ответственного назначения, а так же сварочных электродов при контактных методах сварки. Обладая еще большей, чем кадмиевая бронза, механической прочностью, твердостью и стойкостью к механическому износу ( предел прочности при растяжении до 1350МПа) бериллиевая бронза не изменяет своих свойств до температуры примерно 2500 C. Она находит применение при изготовлении при изготовлении ответственных токоведущих пружин для электрических приборов, щеткодержателей, токоштепсельных и скользящих контактов. Фосфористая бронза Бр.ОФ 6,5-0,15 (6,5% олова Sn, 0,15 фосфора P, остальное медь Cu) низкой электропроводностью. Из нее изготавливают различные малоответственные токопроводящие пружины в электроприборах. Латуни. Латуни представляют собой медные сплавы, в которых основным легирующем элементом является цинк (до 43%). Основные свойства некоторых латуней:
Примечание. В числителе данные для отожженной датуни, в знаменателе – для твердотянутой. Медно-никелевые сплавы. -контатан – МН Мц 40-1,5 (40% Ni, 1,5% Mn, Cu – 58,5%) -манганин – МН Мц 3-12 (3% Ni, 12% Mn, Cu – 85%) -мельхиор – МНЖ Мц 30-1-1 (Ni 30%, Fe – 1%, Mg – 1%, Cu – 68%) -монел-металл - НМЖМц 29-2,9-1,5 (Cu – 29%, Fe – 2,5% Mn – 1,5% Ni – 67%) Из этих материалов изготавливают проволочные резисторы. Проволока из манганина при 600С, а у константана при 9000С начинают окисляться и не требуется дополнительная межвитковая изоляция. Например из манганина можно получить микро-провод диаметром до 0,02 мм . Эти провода используют для изготовления реостатов, резисторов, постоянных и переменных. Мельхиор имеет высокую коррозийною стойкость. Монел-металл отличается высокой коррозийной стойкостью в агрессивных средах. Алюминиевые сплавы. Сплавы высокой проводимости – Ро меньше или равно 0,05 мк Ом*м (Для всех материалов высокой проводимости). К ним относятся альдрей, магналий, дюраль, силумин. Состав и применение. Сплав альдрей (0,3…0,5% меди Cu, 0,4…0,7% крмния Si, 0,2…0,3% железа Fe, остальное алюминий Al) обладачет следующими совйствами: Повышенной механической прочностью (в 2 раза прочнее алюминия, приближаясь к твердотянутой меди = 350 МПа); Сплав сохраняет легкость чистого алюминия и близок к нему по дуельному электрическому сопротивлению (Ро = 0,0317 мкОм*м); Более высоким пределом вибрационной прочности по сравнению с чистым алюминием. Применяется для изготовленмия проводов малонагруженных линий электропередачи. Магналий (сплав алюминия с магнием) отличается низкой плотностью. Применяется для изготовления стрелок различных электрорадиотехнических приборов. Сидумин отностится к группе литейных сплавов с повышенным содержанием кремния, меди и марганца. Он обладает хорошей жтдкотекучестью, малой усадкой, большой плотностью и повышенной прочностью по сравнению с алюминием и широко применяется для корпусов воздушных конденсаторов. Дюраль принадлежит к деформируемым сплавам алюминия с медью, магнием и марганцем. Медь и магний улучшают механические свойства сплава, а марганец увеличивает твердость и коррозионную стойкость. Которая является недостаточной по сравнению с другими коррозионными сплавами. Для защиты от коррозии его покрывают лаками, красками или слоем алюминия. В обозначениях дюралей после буквы Д стоят цифры, указывающие на наличие легирующих добавок, например Д1 (3,8% меди Cu, 0,4…0,8 магния Mg, марганца Mn). Материалы высоко сопротивления (ро больше или равно 0,3 мк Ом*м). Относятся хром-алюминиемвые сплавы: - хромаль (Al-Cr) -фехраль ( Al-Cr-Fe) Из этих материалов изготавливают проволоку и ленты большого сечения, который используется в промышленных электропечах. (Для обжига, отжига и закалки материалов). Хром-никилевые сплавы. двойные сплавы тройные сплавы Хром никель железо. Из этих сплавов делают не хромовую проволоку, которую используют для изготовления, проволочных резисторов, потенциометров, пальяников, электропечей, пленочных резисторов, интегральных схем. Не хромовая проволока может быть диаметром от 0,12мм Резисторы бывают двух видов: 1.Проволочные 2.Пленочные Пленочные резистивные материалы К ним относят: 1. металлопленочные 2. металлооксидные 3. композиционные 4. углеродистые Металлопленочные и металлооксидные резисторы изготавливают из тугоплавких металлов. Тантал (Ta73) Титан (Ti22) Ni Cr Палладий (Pd46) Вольфрам (W74) Тонкие резистивные пленки наносят на изоляционное основание (подложки) методами: термического испарения в вакууме реактивным и ионоплазменным распылением электрохимическим и химическим осаждением В основании – стекло, керамика, ситаллы, поликор, слоистые пластики. Толщина резистивных пленок от 1 до 10мкМ. Резисторы имеют буквенно-цифровое обозначение. У которых первый элемент – С (резистор постоянный), СП (резисторы переменные), следующая цифра обозначат материал, из которого изготовлен резистор: 1 – непроволочные тонкослойные углеродистые и бороуглеродистые. 2 – непроволочные тонкослойные металлодиэлектрические и металлоокисные. 3 – непроволочные композиционные пленочные 4 – непроволочные композиционные объемные 5 – проволочные 6 – непроволочные тонкослойные металлизированные. Композиционные пленочные резисторы изготавливают из мелкодисперсных порошков металлов и их соединений с органической и не органической связкой. В качестве проводящей фазы используют проводники (т.е. проводящие фазы) (порошки серебра, палладия, оксиды серебра, карбиды кремния и вольфрама). Связующие вещества термопластичные и термореактивные полимеры, порошкообразное стеклоооооооуууу, неорганические эмали. Углеродистые материалы – в качестве резистивного материалы используют природный графит, сажу, пиролитический углерод. (Переработка органических веществ нагреванием без доступа воздуха). По структуре и свойствам паралитический углерод близок к графиту. Виды обработки металлов: Литейное производство – это процесс получения заготовок или деталей в процессе заливки расплавленного металла в литейную форму. После заливки жидкий металл охлаждается в форме и затвердевает. В машиностроении масса литых деталей примерно 50% массы машин и механизмов. В станкостроении 80%. Методом литья получают 72% изделий из чугуна, около 23% из стали и около 3х% из цветных металлов. Обработка металлов давлением. Это технологический процесс изготовления заготовок или деталей целенаправленным пластическим деформированием исходного материала после приложения внешних сил. Исходный материал – слитки и заготовки черных и цветных металлов. Основными способами являются: прокатка, прессование, волочение, ковка, объемная и листовая штамповка. Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагревании. Порошковая металлургия – это получение металлических "сплавов" – композитных материалов из мелкодисперсных порошков металлов, которые перемешивают, прессуют, и для придания прочности закаливают (при температурах меньше температуры плавления любого металла из их состава). Размерная обработка 1. Резание металлов. 2. Получение цилиндрических поверхностей. (Заготовка вращается, а резец совершает поступательные движения). 3. Фрезерование – получение плоских поверхностей. Фреза – тело вращение, главное движение – вращение инструмента. 4. Зенкерование (рассверливание или развертывание). 5. Строгание
Диэлектрики 0.3 мкОм*м 0,45 мкОм*м 1,14 мкОм*м Сопротивление: Проводников 1 мкОм = 10-6Ом*м Диэлектрики 1ГОм*м 109Ом*м Диэлектриками называются вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле. Газообразных, жидких, твердых диэлектриках электрические заряды прочно связаны с атомами, молекулами или ионами в электрическом поле могут лишь смещаться, при этом происходит разделение центров положительного и отрицательного заряда, то есть поляризации. В диэлектриках содержаться и свободные заряды, которые перемещаясь, в электрическом полу обуславливают электропроводность – способность диэлектриков проводить ток. Так как свободных зарядов мало для диэлектриков характерным является большое сопротивление прохождения электрического тока. По использованию все диэлектрики делятся на пассивные и активные. Пассивные диэлектрики – это электроизоляционные материалы. Они могут быть органическими и неорганическими. Органические диэлектрики – это материалы в состав которых входит углерод. Это высокомолекулярное соединение, которое получают из мономеров в процессе реакций полимеризации или поликонденсации (процесс соединения мономеров без выделения или с выделением побочных продуктов реакций). 75% полимеров потребляемых мировой электротехнической промышленностью являются термопласты. К ним относят полиэтилен, полиэстерол, ПВХ и тд., которые при нагревании размягчаются и превращаются в жидкости. Процесс перехода из твердого в жидкое и наоборот состояние может происходить неоднократно. Около 25% термореактивные полимеры, которые при нагревании плавятся, но при затвердевании происходит необратимые изменения свойств – они приобретают значительную твердость и прочность, теряя способность плавиться и растворятся. К ним относят оргстекло, гетинакс, стеклотекстолиты, текстолиты… К неорганическим диэлектрикам относят: керамику, стекла, слюду. Активные диэлектрики. Это материалы у которых можно изменять их параметры изменяя напряженность электрического поля, температуры, механические напряжения. К ним относят: Сегнетоэлектрики пьезоэлектрики электреты материалы для лазеров. Электрические характеристики диэлектриков: Относительная диэлектрическая проницаемость Диэлектрик включенный в электрическую цепь можно представить, как конденсатор Qконд=Qo+Qg Q0 – заряд конденсатора между обкладками которого является Вакуум Qg – заряд конденсатора обусловленный полиризацией диэлектриков Е(эпсилум)=Qконд/Q0=Q0+Qg/Q0=1+Qg/Q0 E=1 Вакуум Е=8 Слюда Е=9000 СВТ керамика Сконд=С0*Е Электропроводность. Она может носить ионы электронной и смешанной (ионно-электронный) характер. Следует различать Объемную и поверхностную электропроводность. Складной ток проходящий через диэлектрик, складывается из объемного складного тока Iv и поверхностного объемного тока Is Объемная электропроводность обусловлена передвижений слабозакрепленных ионов примесей. РОv=RvS/b S – площадь электродов B – толщина диэлектрика Удельное поверхностное электрическое сопротивление зависит от состояния поверхности диэлектрика, а именно от степени ее увлажнения и загрязнения. Полное сопротивления твердого диэлектрика рассчитывается по формуле: R=Rv*Rs/Rv+Rs Пробой. Явление образования в диэлектрике проводящего канала, под действием электрического поля называется пробоем. Напряженность однородного электрического поля приводящая к пробою называется электрической прочностью. В твердых диэлектриках в канале пробоя могут оставаться проводящие продукты разложения. Поэтому электроизоляционные свойства после снятия напряжения не восстанавливаются. Электрические свойства диэлектрика определены параметром 1. Е 2.Ро 3. Епроб 4. Tgdelta Полимеризационные Твердые, органические, диэлектрики. Политсерол – применяется для изготовления каркасов катушек индуктивности, основанием изоляторов электроизмерительных приборов, корпусов радиоприемников, телевизоров. Недостаток – хрупкость и образование трещин Полиэтилен – получают в результате реакции полимеризации из газа этилена. Существует полиэтилен среднего давления (ПСД), который изготавливают при давлении 3-7 мегапаскалей. При температуре 160-275 градусов Цельсия. Полиэтилен обладает высокими электроизоляционными свойствами, и применяется при изготовлении деталей РА, электроизоляционных пленок, в качестве изоляции в проводах и кабелях и тд. В сильных электрических полях происходят структурные изменения, снижающие качество изоляции. Полипропилен – получают из газа пропилена. Изоляционные свойства аналогичны свойствам полиэтилена. Но он более холодостоек, и пластичнее чем полиэтилен Из него получаю пленки, волокна сткани и изделия методом литья. Полипропилен используют как комбинированный бумажно – пленочный диэлектрик в силовых конденсаторах и тд. Поливинилхлорид – горячим прессованием порошкового ПВХ получают твердый, химически стойкий материал – винипласт. Он имеет повышенную стойкость к ударным нагрузкам, но низкую холодоустойчивость и нагревостойкость. При использовании пластификаторов (густых, маслообразных жидкостей) Например: дибудилфтолат. Получают из порошковых ПВХ Применяют для изготовления пленок, лент,трубок, монтажных и телефонных проводов и так далее. Полиметилметакрилат. Орг стекло – термореактивный полимер, который получают в результате полимеризации эфиров метакриловой кислоты. Хорошо поддается механической обработке. Применяют при изготовлении корпусов приборов, шкал, линз, в разрядниках высокого напряжения, обладает . Недостатком полимеров является пониженная теплостойкость – допустимая рабочая температура от -60 до +120С. Углерод, оставляющий основу органических полимеров на воздухе может окислятся и может происходить разрушение полимеров. Для повышения теплостойкости и химической стойкости в качестве основы используют кроме углерода фтор и кремний. Наибольшее распространение получили фтор-органические (фторопласты) и кремнийорганичеческие (полисилоксаны) 6.фторопласт-4 и фторопласт – 3. Фторопласт 4 – полимететрафторэтилен – по изоляционным свойствам лучший из известных диэлектриков. Рабочий диапазон температур от -250 до +250С . Фтороплас-4 (тефлон). По технической стойкости он превосходить благородные металлы. Из него изготавливают изоляционные материалы для применения в агрессиных средах, не горюч, не смачивается жидкостями, но имеет малую твердость, высокую стоимость, сложность технологии и выделяется ядовитый газообразный фтор при температуре +400С . Фторопласт-3 дешевле чем фторопласт-4, политрифторхлорэтилен, применяется при производстве, и в виде суспензий для антикороззийных покрытий Кремний-органические полимеры – промежуточное звено между органическими и неорганическими материалами. Имеют высокие изоляционные свойства, повышенную нагревостойкость., водостойкость, устойчивые к грибковой плесени, морозостойкие, недостаток – высокая стоимоть. Поликонденсационные полимеры: Полиэфирные смолы – полиэтилентерефтолат (лавсан) – получают в результате поликонденсации терефталевой кислоты и этиленгликоля. Он имеет высокую механическую прочность и температуру размещения +260С. Из него изготавливают синтетические волокна, ткани, тонкие электроизоляционные материалы, используются в конденсаторах. Пленки термореактивны. Поликарбонаты – полиэфиры угольной кислоты, имеют высокие механические свойства, химически стойки. Из них изготавливают слоистые пластики, применяют в конденсаторном производстве. Глифталевые смолы – термореактивны, имеют высокую клеящую способность, высокую нагревостойкость (до +120С). Используют как основу клеящих пропиточных и покрывных лаков. Кремний органические смолы. Высокая нагревостойкость до +250С и холодостокость, применяют для изготовление стеклотекстолита с слюдяной изоляцией, кремний органического лака , покрывных эмалей и так далее. Лаки Определение лаков. – Лаки – это коллоидные растворы пленкообразующих веществ в соответствующих летучих растворителях. Основными составляющими лака являются: пленкообразующие вещества, способные давать пленку, растворители, сииактивы – твердые или жидкие вещсетва, которые вводятся в некоторые лаки для ускорения высыхания, красители, разжижжители, добавляемые в лак для получения консистенции в соответствии с требованиями технических условий. Деление лаков по назначению – По назначению электроизоляционные лаки делят на пропиточные, покрывные и клеящие. Назовите покрывные лаки. – К покрывным лакам относят кремнийорганические лаки, лаки на поливинилацетоновой основе, лаки на полиуретановой основе, масляные лаки, полиамидный и полиамидный лаки, целлюлозные лаки. Какой лак используется для изготовления стеклотекстолита. – Кремнийорганические лаки используют для изготовления нагревостойких обмоточных проводов со стекловолокнистой изоляцией; для защиты p-n-переходов, печатных плат, изоляционных деталей из гетинакса, стеклотекстолита; для теплостойких прозрачных покрытий полупроводниковой техники. Что входит в состав черных лаков – В состав черных лаков входят битумы, которые определяют черный цвет жидкого лака и лаковой пленки. Битумы бывают природными (ископаемые), которые называют асфальтами, и искусственными (нефтяные), которые представляют собой тяжелые продукты перегонки нефти. Состав нитролаков – Нитролаки представляют собой растворы термопластичных эфиров целлюлозы. Состав эмалей – Эмали представляют собой разновидность покрывных лаков, в состав которых вводится неорганический наполнитель – пигмент. Назовите пропиточные и клеевые лаки – К пропиточным лакам относится кремнийорганичеческие, битумно-масляные, масляно-алкидные и другие лаки. К клеящим лакам относят полиуретановые и эпоксидные клеи, клеи на основе фенолформальдегидной смолы, карбонильный клей, глифталевый лак. Состав компаундов – Компаунды представляют собой механические смеси из электроизоляционных материалов, не содержащие растворителей. Компаунд – изоляционный материал из асфальтовых и парафинистых веществ и масел. Где применяется кремний органические полиэфирные компаунды. - Кремнийорганические компаунды применяют для герметизации полупроводниковых приборов и интегральных схем методом трасферного прессования и заливки в формы. Полиэфирные компаунды применяют для герметизации оптоэлектронных приборов и интегральных схем. Пластмассы Состав пластмасс – в большинстве случаев пластмасса состоят из связующего вещества и наполнителя. В их состав вводят пластификаторы, стабилизаторы и красители. В качестве органического связующего применяют натуральные и синтетические термопластичные и фторорганические полимеры и другие материалы обладающие способностью деформироваться при нагревании и давлении. В отдельных слчаях применяют и неорганические вещества (цемент, стекло и др.) Содержание связующего вещества в пластмассах колеблется в пределах 30…60%. В зависимости от используемых связующих смол производят пластмассы на основе кремнийорганических, эпоксидных, фенолформальдегидных, эфирных смол. Пластмассы на основе кремнийорганических смол изготавливают методом горячего прессования. В качестве наполнителя используют асбест, стекловолокно, молотый кварц, стекломуку и другие минеральные вещества. Пластмассы на основе эпоксидных смол получают методами горячего или холодного прессования пресс-материала, состоящего из эпоксидной смолы, наполнителя, отвердителя и разбавителя, с последующей термообработкой. В качестве наполнителя используют фарфоровую муку. Пластмассы на основе фенолформальдегидных смол изготавливаются методом горячего прессования. Они имеют удовлетворительные электрические параметры, высокую стабильность свойств; устойчивы к воздействию кислот, минеральных масел, органических растворителей; имеют так же низкую стойкость к электрическим разрядам. Их называют фенопластами. Пластмассы на основе полиэфиров получают горячим прессованием. Для изготовления пресс-материалов применяют связующие вещества на основе аллиловых эфиров (аллимеров), ненасыщенных полиэфирных смол, полиэфироакриллатов. В качестве наполнителя вводят стекловолокно, асбест или синтетические волокна. Домашнее задание – конспект пластмасс. Слоистые пластики –стр 181. Таблица 5,4. Что такое Гетинакс. Электроизоляционные пластмассы. Пластические массы (пластмассы) объединяют группу твердых или упругих материалов, которые состоят полностью или частично из полимерных соединений и формуются в изделия методами, основанными на использовании их пластических деформаций. Пластмассы получают на основе различных натуральных и искусственных смол, они успешно заменяют металлы, фарфор, каучук, стекло, шелк, кожу и другие материалы. Характеристики: 1.Сравнительно высокие механические свойства, достаточные для изготовления изделий, которые не подвергаются значительным нагрузкам. 2.Хорошие электроизоляционные свойства, что позволяет использовать их в качестве диэлектриков. 3.Высокая стойкость к коррозии. 4.Высокая химическая стойкость. 5.Низкая гигроскопичность. 6.Легкость. 7.Широкий диапазон коэффициентов трения и высокое сопротивление стиранию. 8.Хорошие оптические свойства и прозрачность. Основное сырье – продукты переработки нефти, природного газа, поваренной соли, известь, песок. Сравнительно дешевые. Недостатки: 1.Ползучесть – способность деформироваться на холоде 2.Не высокая теплостойкость. 3.При переменных нагрузках прочность понижается. 4.Быстрое старение. В большинстве случаев пластмассы состоят из связующего вещества и наполнителя. В их состав входят пластификаторы, стабилизаторы и красители. Связующие вещества. Связующие вещества определяют свойства деталей из пластмасс и представляют собой сложные химические соединения органического и неорганического происхождения, получившие названия «смолы». В чистом виде они не используются. Применяют натуральные и синтетические термопластичные и т термореактивные смолы (полимеры), кремнийорганические и фторорганические полимеры и другие. Иногда применяют неорганические вещества (цемент, стекло). Содержание – 30…60% Наполнители Придают пластмассам механическую прочность (древесная мука, асбест), теплопроводность (молотый мрамор, кварц), диэлектрические свойства (молотая слюда или кварц), нагревостойкость (асбест, стекловолокно). Содержание 40…70%. Пластификаторы. Служат для повышения пластичности и холодостойкости и что бы не прилипали к формам. В качестве пластификаторов применяют маслообразные синтетические жидкости с высокой температурой кипения (стеарин, олеиновую кислоту, сульфитную целлюлозу). Стабилизаторы. Стабилизаторы способствуют длительному сохранению пластмассами своих основных свойств. Красители. Придают пластмассам определенную окраску. Темно-желтый … коричневый – введение охры и кропа. Красный – додалин. Черная – нигрозин. Зеленая – зеленый бриллиант. Пластмассы классифицируются по: 1.Применению 2.Нагревостойкости 3.Химическим свойствам 4.Способу переработки 5.Использемым связующим смолам. По применению пластмассы делят на: Конструктивные Электроизоляционные Специальные По нагревостойкости пластмассы делят на: Е с нагревостойкостью до 1200С В с нагревостойкостью до 1300С F с нагревостойкостью до 1550С C с нагревостойкостью до 1800С По химическим свойствам пластмассы делят на термопластичные и термореактивные. Термопластичные пластмассы обладают под действием температуры и давления плавиться и при охлаждении затвердевать. Термореактивные пластмассы размягчаются под действием температуры и давления и при дальнейшем нагревании необратимо переходят в неплавкое и нерастворимое состояние, сохраняя форму. По способу переработки пластмассы разделяются на: Пресс-порошки Пресс-материалы Листовые и фасонные слоистые материалы Пленочные материалы. Кремнийорганические пластмассы обладают высокой нагревостойкостью, до 3000С.
Твердые неорганические диэлектрики. К ним относят: стекла, керамику и слюду. Стекла Стекла получают в результате «варки» исходных компонентов стекла в стекловаренных печах. Изготовленные стеклянные изделия подвергаются отжигу, при достаточно высокой температуре с последующем медленным охлаждением для устранения механических напряжений. По химическому составу стекла делятся на три тип: Оксидные: на основе окисдов (SiO2, GeO2, Al2O3, PbO; BeO…) Галогенидные: на основе галогенидов (фторбериллатные стекла BeF2) Халькогенидные: на основе сульфидов, селенидов и теллуридов.  |