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: 71

Скачиваний: 0

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

=

1,6 — 2,5 кг/мм2-, 8= 250—300%; a =

100 кгсм/см2.

Он размягчается при температуре лишь выше 400° и может экс­

плуатироваться в интервале температур от —195 до 250°.

 

Фторопласт-4 служит для

изготовления

деталей,

стойких

к действию сильных агрессивных сред, и обладающих высокими

диэлектрическими характеристиками (контейнеры аккумулято­

ров, емкости для хранения

сильных окислителей, уплотнители,

прокладки, пленки, трубы,

шланги, реакторы,

вентили,

краны

и т. п. детали).

фторопласта-4 является

х л а д о т е к у -

Недостатком

честь,

т. е. деформируемость со временем при обычной темпе­

ратуре

под действием постоянных статических нагрузок-

полимер

Ф т о р о п л а с т - 3

представляет

эмульсионный

трифтормонохлорэтилена (CF2 =

CFC1).

 

 

 

 

 

По химостойкости он сходен с фторопластом-4, но более

прочен и значительно менее термостоек; он отличается меньшей

хладотекучестыо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Его свойства выражаются следующими значениями:

Тм — 70°

3

— 5 кг/мм2;

8 =

100—200%,

а = 160 кгсм/см2

Он может быть использован

для работы

при

температурах от

— 195 до + 100°.

 

 

 

главным

образом, как

анти­

Фторопласт-3 применяется,

коррозионное покрытие на металлах, стекле, керамике, а также для изготовления химостойких прокладок, манжет, диафрагм, смотровых стекол.

Фторопласт не стоек к действию радиоактивного излучения. При сравнительно небольших дозах радиации он разлагается и превращается в порошок.

3. Волокнистые пластики

Волокнистые пластики, по сравнению с пластмассами наоснове пресспорошков, отличаются, в общем, большей ударной вязкостью, а некоторые из них — повышенной теплостойкостью.

В о л о к н и т представляет пластик

на основе

фенольной

смолы,

содержащий в качестве наполнителя волокна хлопка

(линтер,

хлопковые очесы). Его ударная

вязкость

составляет

10—11 кгсм/см2 (см. табл. 5). Он применяется для малонагруженных деталей общетехнического назначения с повышенной устойчивостью к динамическим нагрузкам.

В случае использования его в качестве материала для элект­ ротехнических деталей рекомендуется покрывать последние ба­ келитовым лаком.

На основе стеклянного спутанного волокна и модифициро­ ванной фенольно-формальдегидной термореактивной смолы раз­ работан волокнистый пластик АГ-4.

30


Этот материал прочнее и обладает еще большей удельной ударной вязкостью =' 64 — 67 кг см/см2) , а также повышенной теплостойкостью (ГЛ=|300—320°). Изменение механических

свойств АГ-4

в зависимости от температуры показано на фиг. 12.

 

Он легко прессуется, имеет

 

 

хорошие

электроизоляционные

 

 

свойства,

высокую

водогрибо-

 

 

стойкость и в эксплуатации не

 

1го

стареет.

 

 

 

 

 

Из материала АГ-4 изго­

 

го

тавливаются

высоконагружен-

 

и

ные

детали

конструкционного

 

о

и электротехнического назна­

 

 

чения,

длительно работающего

Фиг. 12. Изменение

механических

при

 

температуре

175—200°,

в частности, в условиях влаж­

свойств прессматериала АГ-4 в зави­

симости от температуры.

ного

(тропического) климата.

 

нагрев до

 

Для АГ-4 допустим кратковременный (3—5 час.)

250° и очень кратковременное

(10—15 сек.) повышение темпе­

ратуры до 2000° (для изделий разового действия).

Еще лучшее сочетание прочности, вязкости и термостой­ кости характерно для нового волокнистого пластика ВМП-1 на основе стекловолокна и кремнийорганической смолы. Его удель­

ная ударная вязкость равна: а — 90 кг см/см2, а предельная тем­ пература длительной (до 200 час.) эксплуатации составляет 300°; в течение 5 часов он может работать при Р = ’350°.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5

Физико-механические свойства волокнистых пластиков

 

 

 

 

 

 

сч

■м

м

 

 

 

Компоненты

Уд.

*

Т

°Г

Марка

а?

=5

 

(основные составл.)

вес

 

. а?

Q g

1 М'

С

 

 

 

 

 

 

 

 

Волокчит

Ф. ф. смола + хлопковое

1,4

13,5

6

10-11

115—

 

волокно

 

 

 

 

 

—120

Прессмате-

Модифиц. ф.ф. см ола+

1,75

15

16

64 -67

300

риал АГ-4

+ стекловолокно

 

 

 

 

 

 

Стекло-

Кремнийорг.

смола-f стекло­

1,9

8,5

и

90

>300

волокнит

волокно

 

 

 

 

 

 

 

ВМП-1

 

 

 

 

 

 

 

 

Прессмате-

Ф.‘ ф. смола + асбестовое

1,9

И

20

19

300

риал К-6

волокно

 

 

 

 

21

 

 

Прессмате-

Ф. ф. смола

асбестовое

1,8

10

7

>200

риал КФ-3

волокно

 

 

 

 

 

 

 

31


Волокнистые пластики на основе а с б е с т о в о г о

напол­

нителя можно, в зависимости от назначения, разделить

на две

группы.

 

К первой относятся марки К-6 , К41-5, КМК-218, используе­ мые преимущественно в качестве э л е к т р о и з о л я ц и о н н ы х , дугостойких материалов. Все эти асбо-пластики могут работать при температурах порядка 300—400° и кратковременно выдер­ живают очень высокий местный нагрев.

Другую группу составляют ф р и к ц и о н н ы е асбо-пластики, применяемые для деталей, от материала которых требуется вы­ сокий коэффициент трения (колодки тормозов авиаколес, фрик­ ционные диски и т. п. детали). К ним относятся марки К.Ф-3, 6КХ-1, 10КХ-15, ФК16-Л, ТМФ и другие.

Фрикционный материал ТМФ представляет пресскомпозицию на основе асбеста и силоксаноэпоксидной смолы. Пасту из этого материала напрессовывают на металлические диски, после

чего производят спекание при f3~ ■230°. Он обладает высоким коэффициентом трения и стойкостью к износу, применяется при изготовлении муфт торможения и сцепления электроприводов

впаре со сталью.

Вкомпозицию фрикционных пластиков, помимо асбестового волокна, входят также нередко минеральные наполнители; кро­ ме того, они часто армируются латунной проволокой.

Основой их служат фенольно-формальдегидные, силоксановые и некоторые другие смолы.

Обычно детали из этих пластиков поступают на завод-по­ требитель в готовом виде.

Сравнивая свойства пластиков на основе волокнистых ма­ териалов и. пресспорошков со свойствами слоистых пластмасс, можно видеть, что первые обладают меньшей прочностью и вяз­

костью. Однако, вследствие легкости технологического процесса изготовления из них изделий и разнообразию свойств, они “Ши­

роко применяются при производстве многих деталей несилового и электротехнического назначения, в ряде случаев заменяя бо­ лее тяжелые материалы.

V. ПРОЗРАЧНЫЕ ПЛАСТМАССЫ ДЛЯ ОСТЕКЛЕНИЯ

Из прозрачных материалов, используемых для остекления

самолета и изготвления прозрачной брони, в настоящее

время

наиболее широко используют о р г а н и ч е с к о е с т е к л о

(СО,

плексиглас), а также сложное стекло — т р и п л е к с на

основе

органического или силикатного стекла. Более ограниченное при­ менение имеет ц е л л у л о и д .

32


1. О р г а н и ч е с к о е с т е к л о

По химической природе органическое стекло представляет продукт полимеризации сложных эфиров акриловой (СН2 =• ='СН - СООН) и метакриловой [СН2 = С(СН3) . СООН] кислот; иногда в него вводят также пластификаторы (смягчители), на­ пример дибутилфталат.

Процесс полимеризации метилового эфира метакриловой кислоты может быть выражен схемой:

СООСН, п

СОО.СН8

СОО.СНз

п сн 2= с

I

I

СН2 - С —СН2 с ------

I

I

I

сн3

сн 3

сн 3

мономер

полимер

Он ведется при нагревании в присутствии ускорителей. Органическое .отекло прозрачно в больших толщинах, обла­

дает хорошей светостойкостью, морозостойкостью, малой огне­ опасностью (горит медленно), склеивается, сваривается, шли­ фуется, обрабатывается резанием.

Оно относится к группе т е р м о п л а с т и ч н ы х материалов и легко деформируется при наРревании до температур 1 1 0 °— 140°, что позволяет изготовлять из него стекла сложной формы методом штамповки. Трубы из органического стекла могут из­ готовляться на червячных прессах (фиг. 13).

За грузна пластина

Фиг. 13. Схема червячного пресса для изготовления труб из органи­

ческого

стекла:

1— цилиндр с обогревателем;

2 — головная часть; 3 — червяк;

4 — мундштук; 5 — конусное отверстие.

Серийное органическое стелою СОЛ (стекло органическое листовое) обладает при обычной температуре следующими свой­ ствами: удельный вес т =•■ 1,18 г/см3; предел прочности при рас­ тяжении ай= 4 —6 кг/мм2; ударная вязкость a = j 1 2 кг см/см2;

з . Изл. № 3509

33


твердость по Бринелю Ив — 18 кг/мм2; теплостойкость по Мар­ тенсу Тм= 60—80°.

При нагревании прочность его падает, а пластичность воз­ растает (фиг. 14).

3 5 Щ

3 5

4 5 т о

500

 

 

 

£

 

N

 

 

 

j

 

' „5 1600 -h50

 

 

 

«41

 

 

 

 

 

 

Эс

Ж ■ 5

 

Ш

 

к.

 

 

 

 

 

N

 

 

>6 ' =£

 

- по

5?

 

б ь ъ

Сз . 5

 

 

 

 

 

 

 

 

1500

15 ■ 25

•о *^>5

 

б -ь

3

 

 

■VO

 

1000 ■ 10 -

г о

■800 ■250

 

 

г

500

5 ■ 15 ■600 200

а

N \

1

0 L

о L

ю М О

.150

о

-80-60-40 -20 0 го 40 60 с

Фиг. 14. Зависимость изменения механических свойств органиче­ ского стекла от температуры.

Органическое стекло СОЛ может эксплуатироваться в ин­ тервале температур от —60 до + 60°. Оно широко применяется для остекления герметических и негерметических кабин само­ лета и башен турелей, а также при изготовлении стекол для ко­ довых и сигнальных огней.

Новым технологическим процессом является получение о р и е н т и р о в а н н о г о органического стекла. Ориентация ор­ ганического стекла состоит в его двухосном растяжении при на­ гревании; например, при изготовлении блистера его вытягивают на 50%. При этом, за счет определенной направленности распо­ ложения молекул полимера, в 2 —3 раза возрастает пластичность стекла, что обеспечивает л о к а л ь н о с т ь р а з р у ш е н и я пои пулевых или осколочных поражениях.

Двухосноориентированное органическое стекло ДОР-16 при 47% вытяжки имеет:

зь = 8 , 6 кг/мм2-, а — 26,7 кг см/'см2.

Возросшие требования современной авиации в связи с уве­ личением скоростей полета до сверхзвуковых вызвали необхо­ димость повышения теплостойкости органического стекла. Были разработаны новые марки органического стекла: СТ-1; ТСТ-1, 1-57, 2-55, Т2-55, Э2.

34