Тема № 7. Вступ до матеріалознавства.

Конструкційні та інструментальні матеріали

План теми:

Будова металів та металевих сплавів, особливості їх кристалізації. Поняття про діаграми стану. Залізо-вуглецеві сплави. Спрощена діаграма стану залізо-вуглецевих сплавів.

Характеристика, класифікація вуглецевих та легованих сталей.

Кольорові метали. Сплави на основі міді, алюмінію та благородних металів.

Неметалеві конструкційні матеріали (пластмаси).

7.1. Кристалічна будова металів

Усі метали у твердому стані мають кристалічну будову, їхні атоми розташовуються в просторі з визначеною закономірністю, створюючи кристалічну решітку (гратку).

7.1.1. Кристалічні решітки металів

Найбільш характерними для металів є три типи решіток (рис.7.1):

Об'ємна центрована кубічна (о.ц.к.),

Гранецентрована кубічна (г.ц.к.)

Гексагональна щільно упакована (г.щ.у.).

У системі о.ц.к. Кристалізуються, наприклад, Cr, Mo, W, V; у системі г.ц.к. - Ni, А1, Сu, Рb; у системі г.щ.у. - Be, Cd, Zn, Mg і ін.

7.1.2. Поліморфізм металів

У деяких металів при нагріванні відбуваються зміни в будові кристалічної решітки. Існування того самого металу в різних кристалічних формах (модифікаціях) називається поліморфізмом, а перехід з однієї модифікації в другу - поліморфним перетворенням.

Окремі модифікації металів позначають літерами грецького алфавіту: , , ,  і т.д. Наприклад, залізо при кімнатній температурі володіє о.ц.к. Решіткою; цю модифікацію називають -залізом. При нагріванні до 768 °С - залізо втрачає магнітні властивості, кристалічні гратки при цьому не змінюється. При 911°С о.ц.к. Решітка в залізі перетворюється в г.ц.к.; залізо з такими решітками називають -залізом. При 1392°С - залізо перетворюється в - залізо з о.ц.к. Решітками, що існують до температури плавлення 1539 °С.

Рис. 7.1 Кристалічні гратки металів

При поліморфних перетвореннях поряд із зміною будівлі кристалічної решітки у значній мірі змінюються і властивості металів (об'єм, пластичність, твердість і т.п.). Тому наявність поліморфних перетворень багато в чому визначає поведінка і властивості металу при механічній і термічній обробці, легуванні, при роботі в умовах низьких і високих температур.

7.1.3. Анізотропія металів

 Як видно з рис.7.1, у різних площинах кристалічної решітки число атомів і відстані між ними неоднакові. У зв'язку з цим властивості окремих кристалів (монокристалів) у різних напрямках виявляються неоднаковими. Таке явище називається анізотропією.

 

Рис.7.2 Дефекти кристалічної будови

Реальні метали – тіла полікристалічні, тобто складаються із великого числа по-різному орієнтованих у просторі кристалів (зерен). Тому властивості таких металів у різних напрямках стають усередненими, однаковими. Однак у випадках, коли обробка металів сприяє переважному кристалографічному орієнтуванню окремих зерен (при прокатці, куванню), полікристалічні метали також стають анізотропними. Так, наприклад, міцність зразків, вирізаних із листа уздовж напрямку прокатки, більше міцності зразків, вирізаних поперек прокатки.

7.1.4. Дефекти кристалічної будови

Описана вище кристалічна побудова металів, коли в кожному вузлі решітки знаходиться атом, є ідеальним. У дійсності в гратках є багато дефектів: точкових, лінійних, поверхневих.

До точкових дефектів відносяться вакансії – вільні вузли 1 (рис.7.2) у кристалічних решітках, зміщені атоми 2, атоми домішок 3.

Основні види лінійних дефектів - дислокації. На рис.7.2 показана крайова дислокація 4, що представляє собою край «зайвої» кристалографічної напівплощини. При іншому характері зміщення атомів може утворитися більш складна дислокація – гвинтова.

Поверхневі дефекти, звичайно утворюються по границях зерен, на вільних поверхнях.

Дислокації грають велику роль у пластичній деформації металів, полегшуючи або утруднюючи її, тобто сприяють знеміцненню або зміцненню металу. Точкові дефекти виявляються більше в дифузійних процесах, зв'язаних із переміщенням атомів.

7.2. Кристалізація металів

Кристалізацією називається процес переходу металів із рідкого стану у тверде, коли в металі формуються кристалічні гратки.

У 1878 р. Російський вчений металург Д. К. Чернов установив, що затвердіння металів починається з утворення центрів (зародків) кристалізації. Від них зростають первинні (головні) осі майбутніх кристалів, потім перпендикулярно до них – осі вищих порядків. Такі первинні кристали, що нагадують зовнішнім виглядом дерево, одержали назву дендритів (від гр. Дендрон - дерево). Подальший ріст дендритів і формування кристалів відбуваються за рахунок рідкого металу, що заповнює міжосьовий простір. При рості кристали у визначений момент зштовхуються, перешкоджають росту один іншого в різних напрямках, у результаті чого набувають випадкової зовнішньої форми . Такі кристали називають зернами. Розмір і кількість зерен до кінця кристалізації залежать від швидкості зародження (кількості центрів) і росту кристалів, що, у свою чергу, визначаються швидкістю охолодження металу, що твердіє. З підвищенням швидкості охолодження число зародків збільшується в більшому ступені, чим швидкість їхнього росту, тому розмір зерен у металі зменшується.

7.3. Загальні відомості про побудову сплавів

Металевими сплавами називають складні з’єднання (суміші) на основі металів, що зберігають високу електро- і теплопровідність, ковкість і інші властивості. Сплави можуть складатися з декількох металів або металів і неметалів. У техніці метали і їхні сплави звичайно відносять до однієї групи матеріалів – до металів.

У рідкому стані більшість сплавів однорідні й у фізико-хімічному розумінні представляють одну фазу. Після затвердіння в сплаві може утворитися декілька фаз. Кількість фаз і їхньої природи визначаються характером взаємодії компонентів сплаву при затвердінні.

Якщо компоненти сплаву розчиняються один в іншому, то утворяться так називані тверді розчини. При цьому атоми розчиненого компонента або заміщають атоми розчинника в його кристалічних решітках, або впроваджуються в неї. Такі сплави є однофазними і складаються із зерен твердого розчину з кристалічними решітками компонента-розчинника. У випадку обмеженої розчинності компонентів утвориться двофазний сплав, у якому другою фазою може бути чистий компонент або його хімічне (металеве) з'єднання з іншим компонентом.

Якщо при затвердінні компоненти сплаву не взаємодіють між собою, то утвориться механічна суміш зерен кожного з компонентів. Механічна суміш сплаву може складатися з двох і більшого числа фаз. При цьому кожна з фаз зберігає свій тип кристалічної решітки.

Ряд компонентів при затвердінні можуть вступати в хімічну взаємодію й утворювати хімічні сполуки як металів із неметалами (наприклад, карбід заліза Fe3C), так і металів із металами (наприклад, cual2 ); останні зазвичай називають металевими з'єднаннями.

Таким чином, фазами в сплавах можуть бути: чисті компоненти, тверді розчини або хімічні (металеві) з'єднання. Комбінації цих фаз утворять структурні складових сплавів, що характеризуються однорідною будовою.

7.4. Конструкційні матеріали

За походженням конструкційні матеріали розподіляються на:

Метали

Чорні

Чавуни та сталі

Кольорові

Неметалеві матеріали

Природні

Органічного та неорганічного походження

Штучні (реактопласти, термопласти, компаунди, гума і т.п.)

7.4.1.Характеристики металів

Всі метали поділяються на дві великі групи: чорні і кольорові.

Чорні метали - це сполуки елемента заліза з вуглецем та іншими домішками: марганцем, кремнієм, фосфором, сіркою тощо.

Сплав заліза з вуглецем, вміст якого не перевищує 2%, називають сталлю, а понад 2% до 4,27% - чавуном.

Чавун в розплавленому стані текучий, тому добре заповнює ливарні форми і на виробництві широко використовується для виготовлення деталей литвом.

Є сірий чавун (СЧ), білий (БЧ), ковкий (КЧ), високоміцний (ВЧ), жаростійкий (ЖЧХ, ЖЧС, ЖЧЮ тощо), жароміцний та стійкий проти корозії (ЧН), антифрикційний (АЧС). При маркуванні після букв стоять цифри, які означають міцність чавуну або ж вміст окремих елементів.

Наприклад: СЧ20, ВЧ40, КЧ38

З сірого чавуну виготовляють більшість деталей, що не несуть ударного навантаження (станини, кронштейни тощо), через те що від крихкий і погано працює на розтяг і згин.

Білий чавун утворюється, якщо розплавлений сірий чавун виливати у металеві форми, які швидко охолоджуються. Цей чавун має білий колір, дуже міцний на стирання, але він крихкий і не обробляється різальним інструментом.

Ковкий чавун одержують, якщо виливки з білого чавуну витримати деякий час в печах при високій температурі. Після охолодження такі деталі можна згинати на невеликий кут. Наприклад, зігнуті пальці різальних апаратів, косарок, жаток можна вирівняти ударами молотка.

З високоміцного чавуну виготовляють більш відповідальні деталі (колінчасті вали автомобілів «Запорожець», тощо), з чавуну ЧН - випускні колектори двигунів, гільзи циліндрів тощо. Антифрикційний чавун використовують для виготовлення втулок тертя замість бронзи та інших кольорових металів.

Сталь - істотно змінює свої властивості залежно від вмісту вуглецю, технології виготовлення та вмісту домішок.

Вуглецеві сталі звичайної якості позначаються буквами Ст та цілими цифрами, наприклад стз, Ст4, які вказують номер цієї марки згідно ГОСТ. Якісні вуглецеві сталі позначаються Сталь 50, Сталь 70 тощо. Тут цифри вказують вміст вуглецю в сотих долях процента. Так ще позначають і автоматні сталі, лише починають з букви А, наприклад А12. Ці сталі добре обробляються і частіше всього на верстатах-автоматах. Подібно позначаються і вуглецеві інструментальні сталі, лише перша буква у них У, наприклад У8, У12А, лише цифри в цьому випадку вказують вміст вуглецю в десятих долях процента, а буква А говорить, що сталь – підвищеної якості.

Якісні леговані сталі з домішками марганцю (Г), молібдену (М), хрому (X), вольфраму (В), нікелю (Н), кобальту (К), алюмінію (Ю), кремнію (С) та інші називаються легованими. Якщо в кінці марки стоїть буква А (якісна, щодо вмісту шкідливих домішок), то сталь має зменшену кількість сірки та фосфору, а якщо стоїть Ц, то така сталь цементується (поверхневе зміцнення). В марці сталі вміст легуючого елемента в % вказується цифрою, що стоїть після його умовного позначення. Якщо вміст не перевищує 1% , то цифра не ставиться взагалі.

Наприклад: Сталь 18Х2Н4ВА містить 0,18% вуглецю, 2 - хрому, 4 - нікелю і до 1 % вольфраму. Така сталь якісна і містить менше шкідливих домішок.

Швидкоріжучі леговані сталі позначаються першою буквою Р, після якої вказують процентний вміст вольфраму, а далі легуючі елементи, як у звичайних сталях. Буква П в кінці позначає підвищену міцність сталі, яка була одержана методом порошкової металургії.

Наприклад Р18, Р6М5

Електротехнічні сталі - буквою Э, наприклад Э1100.

Із сталі Ст 2, Ст 3 виготовляють кутники, швелери, дріт, прутки; із Сталі 40 - вали машин, з Сталі 45 - деталі підвищеної міцності; Сталь 65Г - стійка проти стирання, має пружні властивості, наприклад прутки елеватора картоплекопачів та картоплекомбайнів; із Сталі П, Сталі Н - виготовляють пружини холодним способом, а Сталі 60СЗА (кремниста) - пружини та ресори з наступною термообробкою.

Сталі У7 - У12 використовують для ручних інструментів, молотків та зубил, свердел та вимірювального інструменту включно. Із Сталі Х12М виготовляють інструмент, який працює в легких умовах; з 9ХС - мітчики, штампи, з Р9 до Р18 свердла, фрези.

Ножівки по дереву, пили поперечні, пили лучкові виготовляють із сталі У8ГА, У10А; пили до пилорами - 85Х; циркулярні пили - 85ХФ; надфілі, рашпілі, напилки, полотна ручних ножівок - У7, У12, полотна верстатних ножівок - Р9.

Марку сталі та її якість на промислових підприємствах визначають спектрографічним шляхом та пробами на твердість.

Кольорові метали - це мідь, алюміній, цинк, олово, свинець, нікель, хром, срібло та інші. Вони мають загальну властивість утворювати на поверхні окисну плівку, яка запобігає дальшій корозії металу.

Мідь - позначається від МОО (99,99 % чистої міді) до М4 (вміщує 99,0 % чистої міді). Мідь марок МФІ, МФ2 та МФЗ має домішку фосфору, який надає їй пружних властивостей та доброї текучості у розплавленому стані.

Латунь - це сплав міді з цинком. Вона має жовтуватий колір. Позначається звичайна латунь буквою Л з цифрою, яка вказує на процентний вміст у латуні міді, а решта - цинк. Наприклад, Л62 (62 % міді), Л90 (90 % міді).

Спеціальні латуні випускаються з домішками легуючих елементів (алюміній - А, залізо - Ж, марганець - Мц, нікель - Н, свинець - С, олово - О, кремній - К та ін.), крім букви Л, містять букви позначень легуючих елементів, далі цифру - вміст міді і через рисочку вміст легуючих елементів.

Наприклад, латунь лмцж-57-3-1 містить міді 57 °/о, марганцю 3 %, заліза 1 %, а решта цинк. Ця латунь стійка проти дії морської води.

Домішки кремнію, олова, алюмінію підвищують міцність, антифрикційні властивості та корозійну стійкість латуні на повітрі, в морській воді та атмосфері. Марганець надає жаростійкості, а залізо твердості. Свинцеві латуні добре поліруються, а домішка до алюмінієвої латуні миш'яку, нікелю та заліза підвищує її стійкість проти розведених кислот і лугів.

Бронза - це сплав міді з оловом (олов'янисті бронзи) або іншими елементами, крім цинку (хоча цинк може входити від З - 5 % і в олов'янисті бронзи). Останні називають без олов'яними або спеціальними. Позначають бронзи буквами Бр, а далі йдуть елементи, які входять до її складу і процентний вміст (крім міді). Наприклад, броф8,0 - 0,3 містить 8 % олова і 0,3 % фосфору, решта мідь; брс30 - З0 % свинцю, решта мідь. Порівняно з латунню бронзи міцніші, корозієстійкі, мають антифрикційні властивості. З бронз виготовляють крани, вентилі, втулки навантажених підшипників тощо.

Берилієві бронзи після гартування за твердістю та пружними властивостями перевищують високоякісні сталі, а кадмієві та хромисті бронзи найбільш тепло- та електропровідні.

Мідно-нікелеві сплави мають високу корозійну стійкість та особливі електричні властивості, які змінюються залежно від вмісту нікелю. Крім нікелю, до складу сплаву можуть входити й інші елементи. Позначаються ці сплави МН0,6, МН16, тобто вміщують 0,6 % нікелю або 16 % нікелю і так далі. Деякі мідно-нікелеві сплави мають власні назви:

Константан (мнмц40-1,5) - вміщує марганець і характеризується високим електричним опором. Використовується для реостатів, нагрівних приладів (до 500 °С);

Манганін (мнмцз-12) також вміщує марганець. Використовують для електротехнічних виробів та опорів;

Копель (мнмц43-0,5) - для термопар;

Куніаль (МНАІЗ-З) - для машин підвищеної міцності;

Нейзільбер, «нове срібло» (МНЦ15-20) - для деталей електромашин, медичного інструменту, посуду;

Мельхіор (мнжмцзо-0,8-1) - для труб термостатів, а МН19 - столового посуду.

Жароміцні сплави міді містять у невеликих кількостях кадмій - близько 1%, цирконій - до 0,5%, хром - до 1,0%, кобальт - до 2,7 %, берилій - до 0,7 %, титан - до 0,15%. Використовують ці сплави для електродів машин контактного і шовного зварювання, колекторів електродвигунів та інших деталей, які в процесі роботи нагріваються.

Алюміній (Аl) легкий та малоокислюваний метал, дуже поширений в домашньому побуті. Чистий алюміній позначається А з відповідною цифрою (А99 – А0). Проте здебільшого використовується алюміній з невеликими домішками. Так, є деформівний технічний алюміній АД1, корозієстійкі сплави з домішкою марганцю амц та магнію амг, конструкційні сплави (дюралюміній) ДІ - Д19, жароміцний з домішкою міді АК4, конструкційний високоміцний з домішкою цинку та міді В93 - в96ц; ливарний алюміній АЛ1 - АЛ21, ВАЛ1. З останніх двох відливають поршні, головки двигунів та інші деталі, що працюють при температурі до 350 °С. Дюралюміній широко використовують в авіації.

Цинк (Zn) у чистому вигляді - ЦВЧ, ЦО, ЦЗ використовують в основному як покриття чорних металів, щоб захистити їх від корозії. Оскільки чорні метали і цинк мають різний електричний потенціал, на поверхні виробу цинкове покриття тримається дуже міцно.

Крім сплаву цинку з міддю, що утворюють латунь, є сплави цинку з алюмінієм, міддю і магнієм - ЦАМ4-1 і з алюмінієм ЦА4, з яких відливають карбюратори автомобілів, рамки спідометрів, бензонасоси, деталі пилососів тощо. Є також антифрикційні сплави ЦАМ9-1.5, ЦАМІО-5 для виготовлення вкладишів, втулок та інших.

Магній (Мg) метал, який в чистому вигляді майже не використовують, але є магнієво-літієві сплави надлегкі ИМБ2, з високою звукопровідністю МА17, з високою демпфуючою здатністю МЦП, їх використовують у конструкціях, що піддаються вібрації.

Титан (Ті) - майже вдвоє легший за сталь, за такої ж міцності він має вищу температуру плавлення, низьку теплопровідність і погані антифрикційні властивості, але легко кується, штампується. При нагріванні до 500 °С на повітрі він не окислюється, а при вищій температурі на його поверхні утворюється міцна захисна плівка. Тому з титану та його сплавів виготовляють обшивку надзвукових літаків, компресори реактивних двигунів, в турбобудуванні - лопаті та диски турбін тощо. З листового титану можна виготовити (із застосуванням аргонового зварювання) легкі глушники для автомобілів, які не іржавіють і не прогоряють.

Олово (Sn) - важкий м'який метал сріблястого кольору з температурою плавлення 232°С. У чистому вигляді олово не окислюється, стійке проти дії харчових кислот. Раніше ним покривали кухонний посуд, молочні бідони. Тепер для цього переважно застосовують нержавіючу сталь або «харчовий алюміній».

Використовують олово для паяння у чистому вигляді або для приготування різних припоїв (переважно з свинцем). Днище та крила автомобіля, покриті оловом або його сплавом, не піддаються корозії, але цю луджену поверхню слід захистити від ударів камінців, піску тощо м'якою мастикою.

Пруток чистого олова при згинанні хрустить, бо відбувається розрив кристалів. Якщо олово зберігається при температурі нижче - 13°С, воно поволі перетворюється в сірий порошок. Таке явище називають «олов'яною чумою». Тому прутки чистого олова слід зберігати при вищій температурі.

Свинець (Рb) - м'який, важкий, синювато-сірого кольору, блискучий метал з температурою плавлення 327,4 °С. Він дуже пластичний, тому в чистому вигляді його використовують для захисту кабелів, які укладають у землю, для зачеканення з'єднань чавунних труб, де його запресовують за допомогою спеціальних оправок, для ущільнень кришок котлів, вода в яких не використовується для харчування. З нього також відливають рибацькі грузила. Свинець стійкий проти соляної та сірчаної кислот. Азотна та плавикова кислоти добре його розчиняють. В основному ж свинець використовують для приготування припоїв у сплаві з оловом та іншими легкоплавкими металами.

Хром (Сr) - блискучий метал з синюватим відтінком, за питомою вагою близький до заліза. Він досить твердий (на одиницю менше від алмаза), проте крихкий. Температура плавлення 1910 °С. Він стійкий проти окислення в атмосфері та у воді.

В чистому вигляді хром широко використовують для декоративного та антикорозійного покриття інших металів (хромування). Проте плівка хрому пориста, через неї проникає волога і чорні метали під хромом згодом іржавіють. Тому чорні метали спочатку вкривають міддю, зверху нікелем, а вже потім хромом, тобто робиться тришарове покриття. Інколи чорний метал вкривають нікелем, а вже потім хромом.

Хром досить міцний проти стирання, але на ньому погано утримується мастило, тому спочатку наносять плівку пористого хрому, яка добре утримує масло і досить добре захищає поверхню від стирання. В промисловості хром широко використовують для виготовлення легованих хромистих сталей високої міцності.

Нікель (Ni) - сріблясто-білий метал. Порівняно із хромом має жовтуватий відтінок. Температура плавлення 1455°. На повітрі та у вологому середовищі не окислюється і за цими властивостями наближається до благородних металів. Концентровані сірчана та соляна кислоти діють на нікель слабо, але азотна його розчиняє.

Використовують нікель для захисного та декоративного покриття металів (нікелювання), а також для приготування нержавіючих сталей. Сплав нікелю з хромом називають ніхромом. З нього виготовляють спіралі електронагрівальних приладів.

Срібло (Аg) - благородний метал білого кольору з синюватим відтінком. Температура плавлення 960 °С. Теплопровідність у срібла найвища серед металів. На повітрі і у вологому середовищі срібло не окислюється. Добре розчиняється у підігрітій сірчаній або азотній кислотах.

З срібла 916, 900, 875 та 800-ї проби виготовляють прикраси (персні, браслети, серги) та побутові предмети (виделки, ложки тощо). Контакти різних розмикальних пристроїв (наприклад, у переривника автомобіля), покриті тонким шаром срібла, працюють без «загорання» довго і надійно.

Іони срібла, розчиненого у воді, знезаражують її. Така «срібна вода» тривалий час зберігається без псування, а вживання її позитивно впливає на організм. У продажу є спеціальні апарати для «сріблення» води.

Срібло широко використовують у ювелірному виробництві для домішок до золота (у відповідності до проби), а також для приготування фотографічних матеріалів, припоїв тощо.

7.5. Неметалічні матеріали

Пластмаси - це в основному синтетичні смоли з домішкою наповнювача (каоліну, волокна тканини, азбесту), пластифікатора (дибутилфталату, камфори тощо) та пігменту, який надає їй того чи іншого кольору. Проте є багато пластмас, які складаються лише з смоли та барвника.

Всі пластмаси залежно від реакції смолоутворення діляться на два види: поліконденсаційні та полімеризаційні. Але в побуті пластмаси в основному ділять на реактопласти і термопласти.

Реактопласти (термореактивні пластмаси) - здебільшого тверді і малогнучкі. Смоли, що входять до їх складу, реагують лише один раз - при нагріванні в процесі виготовлення виробу. Потім вони тверднуть і переходять у неплавкий стан. Усі реактопласти мають наповнювач, залежно від якого змінюються їх фізичні властивості - твердість, пружність, колір тощо.

Бакелітові пластмаси (феноло-формальдегідні) поділяють на окремі підгрупи залежно від наповнювача, а саме;

З бавовняними пачосами - волокніт,

З азбестом - фаоліт;

Із скловолокном - склотекстоліт;

Шарові з паперу - гетинакс;

Шарові з тканини - текстоліт;

Шарові з деревним шпоном - лігнофоль, лігностон, баланіт, а також карболіт, неолейкорит з іншими наповнювачами.

Методом гарячого пресування карболіту виготовляють вимикачі, патрони, розетки тощо.

Смолу бакеліт у розведеному стані - бакелітовий лак - використовують для ізоляції обмоток електромашин, виготовлення водостійкої бакелітової фанери, деревостружкових плит тощо.

Карбамідні сечовинно-формальдегідні та меламіно-формальдегідні пластмаси мають світлі тони, але поступаються у водостійкості. Крім того, вони можуть тверднути від домішок кислот без нагрівання.

З карбамідних смол МФ-17 виготовляють клеї, а з деяких інших при домішуванні як наповнювачів пластичних матеріалів одержують амінопласти.

Меламіно-формальдегідні пластмаси порівняно з карбамідними водо- і теплостійкіші, швидше тверднуть та більш прозорі.

Поліуретанові пластмаси використовують при виробництві пінополіуретану - пінистого еластичного матеріалу, з якого виготовляють набивку для м'яких меблів, різні губки, килими, а також клеї, плівки тощо. Він негорючий.

Термопласти (термопластичні пластмаси) у своєму складі мають смоли, які від дії тепла не змінюють хімічних властивостей, а тому тверднуть при охолодженні і знову плавляться при нагріванні. Вироби з термопластів можна розплавити і пресуванням або литтям переробити в інші.

До термопластичних пластмас належать:

Етиленопласти (поліетилен та його похідні),

Вініпласт,

Акрилопласти (органічне скло, плексиглас),

Стиропласт (полістирол),

Амідопласт (капрон, нейлон),

Целопласт (целюлоза),

Фторопласт, етенопласт, епоксипласт,

Уретанопласт, протеїнопласт, бітумопласт, силікато-пласт.

Поліетилен (етиленопласт) при кімнатній температурі не розчиняється в жодному розчиннику. Зовні схожий на парафін, але значно твердіший. Поліетилен легкий, не набрякає у воді і порівняно з іншими пластмасами добрий діелектрик та високоеластичний. Застосовують його для виготовлення плівки для парників, теплиць та різних галантерейних виробів - сумок, корзинок, скатертей тощо.

Полівінілхлорид (вініпласт) без наповнювача - це білий порошок, який погано формується. З вініпласту вальцюванням і пресуванням виготовляють листовий пластик, з якого роблять канцелярські прилади, галантерейні вироби.

Пластифікований полівінілхлорид еластичний і буває різного кольору. З нього виготовляють жіночі сумочки, обкладинки для блокнотів, візерунчасті серветки тощо.

Вініпласт горить у полум'ї, виділяючи різкий запах соляної кислоти; винесений з полум'я, він зразу ж гасне,

Поліакрилати, або акрилопласти (органічне скло, плексиглас) - дуже поширена прозора пластмаса, з якої виготовляють найрізноманітніші вироби - посуд, чорнильниці, ручки, скло для годинників, шибки для ілюмінаторів літаків тощо. Вона не б'ється і пропускає 73 % ультрафіолетового проміння, якого звичайне скло зовсім не пропускає. Недоліком є те, що ця пластмаса недостатньо тверда; на ній швидко утворюються подряпини. Органічне скло добре обробляти різальним інструментом, шліфувати і полірувати. Його можна фарбувати в різні кольори органічними барвниками. Плексиглас при нагріванні розм'якає, а в полум'ї загоряється.

Полістирол (етилопласт) - безбарвна, досить тверда пластична пластмаса, яка деформується вже при температурі 70 - 90 °С. Вона досить стійка проти дії вологи і мінеральних кислот, проте від їдких лугів руйнується, а в бензолі розчиняється. Її добре обробляти інструментом, можна фарбувати. Це одна з найпоширеніших пластмас, з якої виробляють найрізноманітніші вироби - галантерейні товари, посуд, що імітує кришталь, деталі радіоапаратури тощо.

При внесенні в полум'я пальника полістирол горить, виділяючи ефірний запах, а коли його погасити і доторкнутись до нього, то тягнутимуться нитки.

Поліамід (амідопласт) у чистому вигляді безбарвний, але добре фарбується в різні кольори. З нього виготовляють волокно (капрон, нейлон для панчіх і тканини, а останнім часом також виготовляють водяні крани, шестірні, втулки тощо).

При горінні капрон виділяє запах горілих овочів. Тканини з капрону не можна прасувати гарячою праскою, бо при температурі 215 °С він плавиться.

Целулоїд, ацетилцелюлоза - матеріал для виготовлення галантерейних виробів, іграшок та інших. Целулоїд - легкозаймистий. Ацетилцелюлоза, на відміну від нього малозаймиста, а пластмаса целон, яку виготовляють з неї, у полум'ї не займається, через що її часто називають негорючим целулоїдом. Целулоїдні пластмаси при терті об шерсть виділяють запах камфори.

Фторопласт - зовні схожий на парафін. Має високу хімічну стійкість, що перевищує стійкість золота і платини. Фторопласт не горить, а лише плавиться.

З нього виготовляють деталі, які працюють в агресивному середовищі, а також підшипники ковзання для харчових машин, бо ці підшипники не потребують мащення.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14  Наверх ↑