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

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

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