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
= |
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 (а =' 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 |
|
||||||
|
|
|
=е |
|
|
|
|
1500 |
15 ■ 25 |
•о *^>5 |
|
б -ь |
3 |
||
|
|
■VO |
\о |
|
|||
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