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: 69
Скачиваний: 0
Стекло СТ-1 представляет полимеризованный метиловый эфир метакриловой кислоты без пластификатора с добавкой фе-
нил-салицилата. Это стекло, |
по сравнению с СОЛ, |
прочнее при |
||
обычной температуре |
( о6= |
7,8 кг/мм2) , при |
такой |
же вязкости |
(а = 12—14 кг см/см2) |
и может применяться |
при температурах |
||
от — 60° до 140°. |
|
|
|
|
Новое стекло ТСТ-1 обладает более высокой термостабиль ностью, т. е. температурой, при которой в материале начинают появляться дефекты. Так, в стекле СТ-1 при .180° начинают появ ляться пузыри, тогда как стекло ТСТ-1 до 180—190° сохраняет
свою прозрачность и лишь слегка желтеет. Это стекло при тол щине 10 ''мм допускает кратковременный (3 минуты) односторон ний нагрев до 240°.
Стекло 2-55, представляющее сополимер на основе метило вого эфира метакриловой кислоты, обладает повышенной проч ностью (зй = 8,5 — 9,2 кг!мм2) и теплостойкостью до 160°.
Новые стекла"Т2-55 и Э-2 отличаются еще большей тепло стойкостью и термостабильностью.
Сравнительная термостабильность некоторых стекол хорошо видна из данных, приводимых в таблице 5а.
Т а б л и ц а 5а
Термостабильность авиационных органических стекол
Марка |
Температура полного |
Характер оптических |
|
прогрева в течение |
|||
дефектов |
|||
|
1 часа, °С |
||
|
|
||
СТ-1 |
180 — 190 |
Появление пузырей |
|
|
|
(деструкция) |
|
2-55 |
200 — 210 |
Появление пузырей |
|
|
|
(деструкция) |
|
Т2-55 |
240 — 250 |
Пожелтение |
|
Э-2 |
260 - 270 |
Желтое окрашивание |
Стекло Э-2 рекомендуется для остекления герметических ка бин самолетов для работы при полном прогреве до130° и при пе репаде температур — до 260/30°.
Сравнительная теплостойкость некоторых органических стекол в условиях неодинакового нагрева внутренней и наруж ной сторон представлена на фиг. 15.
Из приводимых кривых видно преимущество стекол СТ-1 и, особенно, 2-55 по теплостойкости, в сравнении с серийным стек лом СОЛ.
3* |
35 |
|
|
Одним |
из |
распространен |
|||
|
|
ных |
пороков |
органического |
|||
|
|
стекла является так называе |
|||||
|
|
мое «серебро», представляющее |
|||||
|
|
сетку |
мельчайших |
трещин, |
|||
|
|
сильно снижающих оптические |
|||||
|
|
свойства. |
|
|
«серебра» есть, |
||
|
|
Появление |
|||||
|
|
по-видимому, |
следствие дей |
||||
|
|
ствия растягив-ающих напря |
|||||
|
|
жений, возникающих в резуль |
|||||
|
|
тате улетучивания низкомоле |
|||||
|
|
кулярных соединений, дей |
|||||
|
|
ствия воды и органических ра |
|||||
|
|
створителей, а также под влия |
|||||
|
|
нием внешних нагрузок в экс |
|||||
|
|
плуатации или по ходу техно |
|||||
Фиг. |
15. Предел прочности органи |
логического |
процесса |
формо |
|||
вания. |
|
|
|
|
|||
ческих авиационных стекол в зависи |
|
из средств |
уничто |
||||
мости от перепада температур. |
Одним |
||||||
(По |
оси абсцисс: цифры в числите |
жения «серебра» является про |
|||||
ле — температуры внутренней поверх |
грев изделий горячим возду |
||||||
ности |
стекол, в знаменателе— на |
||||||
|
ружной поверхности). |
хом |
или |
в |
масляных |
ваннах. |
|
|
2. Триплекс |
|
|
|
|
|
|
Безосколочное стекло — т р и п л е к с |
не дает при |
пораже |
нии осколков и, подобно органическому стеклу, используется для остекления кабин и фонарей самолета.
С и л и к а т н ы й т р и п л |
е к с представляет два листа |
сили |
катного зеркального стекла, |
склеенных с промежуточной |
плен |
кой из поливинилацетата; последняя обладает хорошей проз рачностью и высокой склеивающей способностью.
Температура эксплуатации силикатного триплекса состав ляет 180—200°. В последнее время при изготовлении силикат ного триплекса применяют новое склеивающее вещество, пред ставляющее прозрачный сополимер кремнийорганической смолы и каучука, который устойчив до температур 200—300°; соответ ственно повышается температура эксплуатации силикатного триплекса. Недостатком силикатного триплекса является его
значительный удельный вес |
( |
f=i2,5 г/смг). |
Ор г а н и ч е с к и й т р и п л е к с ОТ-16 изготовляется из двух |
||
листов органического стекла |
СОЛ, склеенных бут Ва р н о й |
|
п л е н к о й . |
абразивостойкости и светостойкости |
|
По морозостойкости, |
он находится на уровне серийного органического стекла. Удель
36
ный вес его j = 1,16. Он может применяться в интервале темпе- - ратур от — 60 до + 60° для остекления кабин высотных самоле тов, находящихся в полете под избыточным давлением (герме тичных кабин). Его преимущество перед органическим стеклом состоит в том, что при больших ударных и статических нагруз ках в нем создается местный, локальный очаг разрушения, тогда как органическое стекло обычно разрушается целиком. Удельная ударная вязкость его (а = 16— 17 кг см/см2) выше, чем у СОЛ; преимущество перед силикатным триплексом состоит в меньшем удельном весе.
Теплостойкий органический триплекс ОТ-СТ-1 на основе органического стекла СТ-1 с применением промежуточной бутвярной пленки обладает большей теплостойкостью и может ра ботать в интервале температур от — 60 до -)- 140°. .
В настоящее время вместо бутварной пленки, которая раз мягчается и теряет прозрачность при температурах выше 70°, для склейки начинает применяться с и л а с т и к на основе кремнийорганической смолы; он более теплостоек и не теряет проз рачности до 170°.
Новый теплостойкий органический триплекс ОТ-200 состоит из органических стекол 2-55 и 1-57, склеенных вместе с эластич ной промежуточной пленкой БН. По сравнению с ранее разра ботанными новый триплекс обладает лучшей сопротивляемостью динамическим нагрузкам и большей теплостойкостью.
Он рекомендуется для остекления герметичных кабин высо коскоростных самолетов для температур эксплуатации до 1 0 0 °
при полном прогреве и до 2 0 0 ° в условиях |
перепада температур, |
а также для стекол ш л е м о в высотных |
костюмов лётного со |
става. |
|
3. Целлулоид
Ц е л л у л о и д представляет пластическую массу, получае мую из коллоксилина (нитроцеллюлозы) с добавлением пласти фикаторов, фосфорнокислого натрия и органических красителей. В качестве пластификатора может применяться камфора.
Целлулоид листовой авиационной марки АВ-1 выпускается в виде листов толщиной 1 —3 мм и имеет следующие свойства:
Т = 1,35 г/сж3; |
a6 ='3,5—5,5 |
кг/мм2-, |
8 = 1 0 %; |
а — |
==<40 — 90 кг см)см2; Т м = 40°. |
низкой светостойкости, |
плохой |
||
Ввиду малой прозрачности, |
||||
морозостойкости и легкой воспламеняемости |
целлулоид находит |
ограниченное применение, как заменитель органического стекла
для неответственных в оптическом отношении деталей. Целлулоид листовой технический прозрачный марок 7\ и Т2
имеет несколько большую пластичность ( 8=Ц 2—18%) и при
37
меняется для изготовления прозрачных деталей к приборам, планшетов, угольников, ручных компасов и т. п. деталей.
Для остекления самолетов целлулоид в настоящее время уже не применяется.
V I. Л И Т Ь Е В Ы Е П Л А С Т М А С С Ы
1. Общие особенности
Описываемые ниже литьевые пластмассы — полиэтилен, по липропилен, полистирол, этрол и поливинилхлоридные пластики (винипласт и др.) относятся к числу т е р м о п л а с т и ч н ы х материалов.
Большинство из них обладает малой термостойкостью, обыч но не выше 80—100°; лишь для некоторых (полипропилен) эта температура достигает 140—150°. .
Вследствие высокой пластичности этих пластмасс в нагре том состоянии, детали и полуфабрикаты из них в форме фасон ных изделий, листов, труб, лент и т. п. легко изготовляются ме тодами литья под давлением (фиг. 16), горячего прессования, штамповки и экструзии (выдавливания в червячных шприц-ма шинах).
Фиг. 16. Схема литья под давлением:
1 — цилиндр; |
2 — плунжер; |
3 — дозирующее устройство; |
4 — бункер для |
материала; 5 |
— электрообогреватель; 6 — соп |
ло; 7 — пуансон; 8 — деталь; 9 — матрица; 10 — выталкиватели.
Как правило, литьевые пластики не содержат наполнителей и многие из них являются прозрачными.
Большинство из них обладает высокими электроизоляцион ными свойствами, водостойкостью и химостойкостью; некоторые отличаются высокой эластичностью, упругостью и хорошими vn-
38
лотнительными свойствами. Все они легко обрабатываются ре занием, склеиваются и свариваются.
2.Полиэтилен
По л и э т и л е н представляет продукт полимеризации эти
лена:
я(СН2 = СН2)-* |
-------СН2 - СН2 - сн, — сн 2------- |
этилен |
полиэтилен |
при этом газообразный этилен переходит в твердый, похожий по внешнему виду на парафин п о л и э т и л е н с молекулярным весом, порядка 2 0 .0 0 0 .
До недавнего времени этот |
процесс осуществлялся при |
|
о ч е н ь в ы с о к о м д а в л е н и и |
(до 2 0 0 0 атм) |
и температуре |
около 200°. В настоящее время внедрен новый, |
разработанный |
в 1955 г. Циглером, более рентабельный способ полимеризации этилена при а т м о с ф е р н о м д а в л е н и и с применением триэтилалюминия и хлоридов титана в.качестве катализаторов.
В форме полуфабриката полиэтилен представляет твердые роговые зерна от белого до серого и желтого цветов; он выпус кается также в виде пленок, листов, труб и блоков. Изделия из полиэтилена могут изготовляться методами литья, прессования илц штамповки.
Полиэтилен имеет удельный вес у =' 0,92 г/сж3 и является одним из самых легких монолитных пластических материалов.
Предел прочности его составляет |
а6 =>6,5— 10 кг/мм2, а удли |
|||
нение |
S— 1 1 5 0 — 500%, что указывает на его высокую эластич |
|||
ность; |
последняя |
сохраняется до низких температур, порядка |
||
— 70°. Помимо морозостойкости полиэтилен |
отличается водо |
|||
стойкостью и химостойкостью. |
|
|
||
Полиэтилен |
обладает очень |
высокими |
д и э л е к т р и ч е |
|
с к и м и х а р а к т е р и с т и к а м и |
и широко |
применяется для |
изоляции проводов и защитных оболочек кабелей, изготовления деталей высокочастотных установок, радиоаппаратуры. Из него
производят коррозионно-стойкие трубы, тройники, уплотнения, прокладки, шланги и оболочки контейнеров для подачи топлива и окислителей (азотной кислоты) в камеру сгорания авиадви гателя.
Листовой полиэтилен используется при футеровке емкостей для хранения сильных кислот.
Он служит также материалом для изготовления прозрачных пленок авто-стратостатов.
Под влиянием радиоактивного излучения свойства полиэти
лена изменяются. Повышаются его прочность, |
термостойкость |
и стойкость к органическим растворителям; |
эластичность |
39