Требования к конструкционным материалам

Композиционные материалы

Пластмассы

Пластмассы, или высокополимеры – это искусственные твердые материалы с большой молекулярной массой (свыше 10⁴ атомных единиц). Структурным элементом в пластмассах является макромолекула – линейное или разветвленное образование из большого числа молекул мономера, соединенных ковалентными связями: (–CH₂–CH₂–)_n.

В термопластичных пластмассах между макромолекулами действуют только относительно слабые силы Ван-дер-Ваальса; в термореактивных полимерах линейные макромолекулы соединены поперечными ковалентными связями.

Макромолекулы в пластмассах способны образовывать упорядоченные пространственные структуры, или кристаллы, но полностью кристаллической пластмасса не становится, всегда присутствует какая-то доля неупорядоченной, аморфной структуры.

Пластмассы менее прочны, чем металлы и сплавы, имеют низкую теплостойкость, со временем теряют свои полезные свойства – стареют.

Примеры самых популярных полимерных материалов: полиэтилен, полистирол, фторопласт, текстолит, стеклопластики. Близки по строению к пластмассам другие полимерные материалы – резины.

Надо отметить, что существуют материалы, называемые композитами, или композиционными материалами, которые нельзя причислить ни к одной из этих групп, так как они состоят из материалов разного происхождения. Композиты могут состоять из металла и керамики, из полимера и стекла. Такие материалы сочетают свойства исходных компонентов, а по некоторым свойствам превосходят их.

К конструкционным материалам предъявляется комплекс требований: эксплуатационных, экономических и технологических.

Важнейшими являются эксплуатационные требования. Это прочность, надежность и долговечность. Иными словами, материал должен надежно работать в условиях эксплуатации в течение длительного, рационально обоснованного периода времени.

В наибольшей степени этому комплексу требований удовлетворяют кристаллические конструкционные материалы: металлы и их сплавы. Эта группа составляет до 80 % объема всех выпускаемых конструкционных материалов.

Раздел I ОСНОВЫ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЯ

Дата добавления: 2014-01-11