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
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