Комплексное задание по дисциплине основы материаловедения для группы 18

1.Строение и свойства неметаллических материалов (09.06.2020);
Составление классификатора неметаллических материалов (15.06);
2.Электротехнические материалы (18.06.2020);
Составление классификатора электротехнических материалов (22.06.2020)
3. Дифференцированный зачёт (25.06.2020).
1. Неметаллические материалы, классификация, свойства

1, Основной частью неметалла является полимер – соединения длинных цепочек макромолекул.
Полимеры по составу бывают:
Органические (смолы и каучуки)
Неорганические (керамика, слюда, асбест)
По поведению при нагреве :
Термопластичные
Термореактивные

Свойства многих полимеров:
Малая плотность
Теплостойкость
Химическая и коррозионная стойкость
Электроизоляционные свойства
Оптические свойства
Прочны, упруги и эластичны
Высокотехнологичны
Недостаток – тепловое и атмосферное старение.

ПЛАСТМАССЫ

1. Термопластичные пластмассы
Классификация, характеристика

Полиэтилен
Свойства: химически стоек, теплостоек, прочность (45МПа)
Температура эксплуатации: -70 …+100 град
Применение: пленки, трубы, изоляция проводов, покрытия на металлы.

Полипропилен
Свойства: химически стоек, прочность (25МПа).
Температура эксплуатации: -15 …+150 град
Применение: пленки, волокна в текстильном производстве, конструкционные детали, емкости.

Полистирол
Свойства: твердый, жесткий, прозрачный, стоек к слабым щелочам, кислотам и спиртам,не растворим в бензине и масле, прочность (40МПа).
Температура эксплуатации:
-20 …+80 град
Применение: детали радио и телетехники, корпуса, ручки, волокна, детали автомашин, трубы.

Фторопласт
Свойства: термостоек, прочность (35МПа), химически стоек, не смачивается водой, малый коэффициент трения.
Температура эксплуатации: -269 …+250 град
Применение: детали химической аппаратуры, антифрикционные покрытия.

Поливинилхлорид
Свойства: прочность (40-60МПа), химически стоек, негорюч, упруг.
Применение: трубы для агрессивных сред, защитное покрытия, конвейерные ленты, уплотнители, трубы, изоляция проводов.

Полиамиды (капрон, нейлон)
Свойства: стойки к бензину, спиртам и щелочам, прочность (50-100МПа), износостойки, низкий коэффициент трения, демпфирующие свойства, гигроскопичны
Температура эксплуатации: -60 …+110 град
Применение: зубчатые колеса, шкивы, подшипники, трубопроводы, волокна, канаты.

2.Термореактивные пластмассы
Содержат наполнитель (стекло, муку) и связующее вещество – смолу (эпоксидная).

Порошковые пластмассы
Наполнители: мука, древесина, бумага, графит, кварц.
Свойства: теплостойкость, химическая стойкость , прочность (30-60МПа), малая вязкость.
Температура эксплуатации: -60 …+110 град
Применение: электроизоляционные детали, инструменты, элементы несиловых конструкций.

Волокнистые пластмассы
Асбоволокнит
Наполнитель: асбест.
Свойства: химическая стойкость, теплостойкость, фрикционные свойства.
Температура эксплуатации: до 200 град
Применение: тормозные устройства

Стекловолокниты
Наполнитель: стекловолокно.
Свойства: химическая стойкость, негорюч, прочность до 500 МПа, технологичен.
Температура эксплуатации: до 280 град
Применение: крепежные изделия и детали машин.

Гетинакс
Наполнитель: бумага.
Свойства: химическая стойкость, прочность до 100 МПа.
Температура эксплуатации: до 150 град
Применение: щитки, панели, электротехнические изделия.

Текстолит
Наполнитель: хб ткань.
Свойства: демпфирующие свойства, прочность до 100 МПа.
Температура эксплуатации: до 125 град
Применение: зубчатые колеса, вкладыши подшипников, печатные платы.

РЕЗИНОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Резина – продукт вулканизации смеси каучука, серы и других добавок.
Свойства:
Химическистойки
Газо и водонепроницаемы
Электроизоляционные свойства
Упруги
Резины делятся на:
1) резины общего назначения
2) специальные резины

Натуральный каучук
Свойства: растворяется в бензине, прочность (34МПа), удлинение 600-700%.
Температура эксплуатации: -70 …+130 град
Марки: СКБ, СКС, СКИ.
Применение: ремни, рукава, шины, изоляция кабелей.

Специальные резины
СКН - наирит – маслобензиностойкая резина.
СКТ – теплостойкая резина (до 200 град).
СКЭП, СКФ – светоозоностойкая резина.
Применение: ремни транспортерные ленты, уплотнители, манжеты, диафрагмы, гибкие шланги.

2. Электротехнические материалы, классификация, свойства

Электротехнические материалы: определение, классификация
Электротехнические материалы — это материалы, характеризующиеся определенными свойствами по отношению к электромагнитному полю и применяемые в технике с учетом этих свойств.

Проводники: определение, классификация

Классификация проводников по агрегатному состоянию
1. Твердые вещества — проводники 1-го рода.
2. Жидкие вещества — проводники (электролиты, расплавленные металлы) 2-го рода.
3. Газообразные вещества — проводники (плазма) 3-го рода.

Особенности проводников
1. Проводниковые материалы обладают электронной проводимостью,
2. Температурный коэффициент электросопротивления (ТКR) проводников положителен.
3. Механическая обработка металлов, а также наличие примесей приводят к увеличению удельного электросопротивления. Чтобы вернуть их прежнюю электропроводимость, их подвергают отжигу без доступа кислорода.

Полупроводники: определение, классификация

Особенности полупроводников
1. Занимают промежуточное положение между диэлектриками и проводниками по удельному электросопротивлению.
2. Электрические параметры чувствительны к содержанию примесей.
3. Внешние воздействия (тепло, свет, давление, трение) сильно изменяют свойства материалов.
4.Полупроводники имеют отрицательный температурный коэффициент электросопротивления.

Применение полупроводников
Терморезисторы — сопротивления, величина которых изменяется от температуры. Используются как датчики температуры в различных схемах автоматики.
Термоэлементы — устройства, с помощью которых можно преобразовывать энергию электрического поля в тепловую энергию, и наоборот — тепловую в электрическую

Применение полупроводников
Фотоэлементы — элементы, служащие для преобразования световой энергии в электрическую. Используются в солнечных батареях, вентильных элементах. В основе фотоэлементов лежит p—n-переход
Фоторезисторы — элементы, сопротивления которых зависят от интенсивности светового потока, действующего на него.

Диэлектрики: определение, классификация

Классификация диэлектриков по химическому составу
1. Органические (смолы, пластмассы, лаки, масла, ткани).
2. Неорганические (керамика, стекло, слюда, фториды, асбест).
3. Элементоорганические (кремний, органические смолы, каучук, компаунд и другие).

Классификация диэлектриков по агрегатному состоянию
1. Газообразные (воздух, азот, водород, углекислый газ, элегаз-SF6, фреон).
2. Жидкие (нефтяные масла, клеи, лаки).
3. Твердые (керамика, пластмасса, стекло, слюда, смола).

Дифференцированный зачёт
Требования