Файл: Вульф Б.К. Авиационные неметаллические материалы (пластмассы и резина).pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 05.04.2024

Просмотров: 66

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В США слоистые асбофенольные пластики применяются для ряда деталей ракет — конуса, крыла стабилизатора, сопла, тур­ бины. По значениям предельной прочности ( аь— 40 кг/мм2) эти пластики уступают высокопрочным стеклотекстолитам, но по величине модуля упругости (£ ~ 3500 —4200 кг/мм2) значитель­ но его превосходят. Теплостойкость их также очень высока; от­ мечается, например, что асбофенольные пластики могут выдер­ живать в течение 6—10 сек. температуру порядка 2000°.

5.Фибра

Кслоистым пластикам может быть отнесена также фибра. Фибра ФЛАК (фибра листовая авиационная конструкционная) представляет прессованный продукт обработки бумаги концен­ трированным раствором хлористого цинка. При этом получает­ ся легкий (уд. в. 1,25) листовой материал со следующими меха­ ническими свойствами:

°ь________ 5

_________ а_________

6 — 10 кг\мм2

10— 15%’ 90 — 120 кгсм/см2

Фибра непроницаема для воздуха и бензина,, хорошо обраба­ тывается резанием, штампуется и склеивается.

Одним из недостатков ее является высокая гигроскопич­ ность, вследствие чего при резких колебаниях температуры и влажности она коробится и разрушается; это вызывает необхо­ димость ее тщательной окраски и ограничивает области ее при­ менения.

Фибра используется для изготовления некоторых типов бен­ зобаков и элементов жесткости мягких баков.

IV. ПЛАСТМАССЫ НА ОСНОВЕ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

ИПРЕССПОРОШКОВ

1.Общие методы получения

По композиции эти материалы состоят из смолы, наполните­ лей, пигментов, смазок и других добавок. В качестве смол — наиболее широко применяют рассмотренные ранее фе нольно -

форм а л ь д е г и д н ые ,

к р е м н и й о р г а н и ч е с к и е

и дру­

гие. Для изготовления

а м и н о п л а с т о в используют

к а р б а ­

ми д н ые смолы, получаемые при реакции конденсации мочеви­

ны СО

NH,

и формальдегида [СН20]. Таким образом, для

\

n h 9

этих пластиков характерно применение термореактивных смол.

24


Н а п о л н и т е л я м и служат волокнистые или порошкооб­ разные вещества, например, древесная мука, хлопчатобумажные, асбестовые или стеклянные волокна, целлюлоза, молотый кварц, слюда и другие.

Из этих пластиков методами обычного (компрессионного) или литьевого прессования получают готовые детали, почти не требующие дополнительной отделки.

Прессованию предшествуют операции получения пресспорошков и таблетирования.

Для получения пресспорошка по с у х о в а л ь ц о в о м у ме­ тоду порошкообразную смолу смешивают с наполнителем и дру­ гими составными частями, вальцуют смесь при 100—120° и полу­ ченный продукт дробят в порошок на молотковых мельницах или дезинтеграторах. По л а к о в о м у методу смолу предварительно растворяют в спирте, толуоле или воде (например, в случае аминоформальдегидных смол) полученный раствор смешивают с ос­ тальными веществами, сушат и измельчают. Лаковый метод при­ меняется преимущественно при изготовлении волокнистых пла­ стиков.

Качество пресспорошков оценивают по результатам спе­ циальных испытаний на содержание летучих веществ и влаги, усадку, текучесть (по методу Рашига), скорость отверждения, теплостойкость по Мартенсу и др. Эти методы описаны в спе­ циальных руководствах.

Т а б л е т и р о в а н и е состоит в получении из пресспорошков таблеток методом холодного прессования. Оно обеспечивает точ­ ную дозировку прессматериала и сокращает рабочий объем прессформ при изготовлении изделий. Для таблетирования при­ меняются эксцентриковые и ротационные таблеточные машины. В последнее время внедряются более совершенные гидравличе­ ские автоматические машины; на фиг. 8 показан принцип дей­ ствия такой машины.

Г о р я ч е е п р е с с о в а н и е обычным (компрессионным) ме­ тодом производится на прессах по схеме, показанной на фиг. 9.

При этом могут применяться прессформы открытого или

закрытого типа. В прессформах открытого типа (фиг. 10,а)

избы­

ток материала при прессовании вытекает через зазор

между

матрицей и пуансоном. В прессформах закрытого

типа

(фиг. 10,6) материал практически не вытекает из оформляюще­ го гнезда; такие прессформы являются менее стойкими, но обе­ спечивают большее уплотнение материала.

В случае л и т ь е в о г о п р е с с о в а н и я прессмасса поме­ щается в загрузочную камеру 1 (фиг. 11), в которой плавится, и под давлением плунжера 2 перетекает через литник 3 в оформ­ ляющую полость 4, где происходит формование изделия 6. При литьевом прессовании, применяемом обычно для более жидкоте-

25


* )

о

Фиг. 8. Пооперационная схема работы гидравлической таблеточной ма­ шины: а) засыпка пресспорошка; б) отбор дозы; в) прессование; г) вы­ талкивание таблетки.

Фиг. 9. Прессование деталей из пластмасс а) пресс; б) схема прессования.

Фиг. 10. Типы

прессформы:

а — открытого; б —

закрытого.

1— пуансон;

2 — матрица;

3 — выталкиватель; 4

— изделие.

2Т

кучих пластмасс на основе пресспорошков, получается более мо­ нолитная структура материала с лучшими электроизоляционны­ ми свойствами и повышенной водостойкостью; однако, механи­ ческая прочность изделий

несколько снижается за

Фиг. 11. Схема литьевого прессова­ ния; слева — начало процесса; спра­ ва — конец процесса:

1 — загрузочная камера; 2 — литьевой плунжер; 3 — литник; 4 — оформляю­ щая полость; 5 — полуматрица;

счет неблагоприятной ориента­ ции частиц наполнителя.

Режимы прессования зави­ сят от состава пресспорошка, размеров изделия и типа прес­ сования. Для большинства пластмасс температура прессо­ вания составляет 150—180°, а время выдержки 1—2 минуты на каждый миллиметр сечения изделия. Давление в условиях обычного прессования равно 250—350 кг/см2, а при литьевом прессовании — 600—700 кг/см?.

2.Пластики на основе пресспорошков

Взависимости от природы связующей смолы эти пластики можно разделить на три группы.

1. Прессматериалы на основе фенольно-формальдегидных

или анилино-формальдегидных смол'

типа к а р б б л и т а , моно ­

лит а и т. п.

 

 

2.

Ами н о п л а с т ы на основе

мочевино-формальдегидной

смолы.

 

 

3. Ф т о р о п л а с т ы .

 

 

Основой большой группы фенольно-формальдегидных пла­

стиков, содержащих в качестве наполнителя д р е в е с н у ю

му­

ку, являются пресспорошки К-18-2, К-21-22, К-15-202

и др.

Как видно из таблицы 4, пластики этого типа имеют невысокую прочность, низкую ударную вязкость и не являются теплостойки­ ми ( ^экспл = + 60°). Однако вследствие малого удельного веса и легкости обработки они широко применяются для изготовле­ ния ряда малонагруженных деталей общего и электротехниче­ ского назначения — корпусов приборов, рукояток, клеммовых панелей, электропатронов, цоколей радиоламп и т. п.

Пластики типа К-211-З.на основе анилино-формальдегидной емолы с добавкой кварцевой муки имеют при обычной темпера­ туре примерно такие же механические свойства, но обладают повышенной термостойкостью до 100—120°.

28


 

 

 

 

Т а б л и ц а 4

Физико-механическиг свойства пластиков на основе

пресспорошков

 

 

Композиция

Уд.

 

а,

 

Марка

вес

 

кг-см

 

(основные составляющие)

Ъ

 

 

 

 

г[смг

 

с.и2

 

К-18-2

Фенольно-формальд

1,45

6,5

5

115

 

смола + древесн. мука

 

 

 

 

К-211-3

Анилино-формальдегидн.

3,9

5,5

3,5

150

 

смола ■+■кварцевая мука

 

 

 

 

ФАК-4

Фенольно-амидно- каучуковая

1,9

7,3

11

154

 

смола + кварцевая мука

 

 

 

 

Аминопласт Б

Карбамидная смолафцеллюлоза

1,4

9

8

100

Пластик ФАК-4 на основе фенольно-полиамиднокаучуковой смолы характеризуется повышенной ударной вязкостью в соче­ тании с относительной высокойшрочностью при статическом из­ гибе. Он обладает также несколько лучшей теплостойкостью и влагоустойчивостью.

Ам и н о п л а с т ы , на основе карбамидной смолы, содержат в качестве наполнителя сульфитную целлюлозу. Их механиче­ ские свойства несколько выше фенольных, но они менее водостой­ ки и более дороги. Можно легко получать аминопласты разно­ образной окраски. Их применяют для изготовления ненагружен-

ных деталей общетехнического и декоративного

назначения —

кнопок, рукояток управления, корпусов приборов и т. п.

 

Фт о р о п л а с т ы .

Получение фторопластов

основано на

реакции полимеризации непредельных галоидных

производных

этилена, например:

 

 

 

n(CF2 = CF2)

-+

------CF2 - CF2 - CF2 -

CF2-------

тетрафторэтилен

фторопласт (тефлон).

 

Полимеризованный продукт представляет однородный

рых­

лый, легко комкующийся порошок или гранулы

белого

цвета,

удельного веса

к = 2,1 — 2,3.

 

 

Основной особенностью фторопластов является их практи­ чески абсолютная стойкость к действию агрессивных сред, вклю­ чая концентрированную азотную кислоту, царскую водку, щело­ чи и окислители.

Вместе с тем они отличаются большой эластичностью, мо­ розостойкостью, хорошими электроизоляционными качествами

инекоторые из них — высокой теплостойкостью.

Фт о р о п л а с т - 4, полимер тетрафторэтилена, имеет сле­ дующие свойства:

29