5.7.4. Неметаллические материалы

К неметаллическим материалам, применяемым в машиностроении, следует отнести полимеры, различные виды пластмасс, резиновые материалы и др.

Полимеры – это вещества, макромолекулы которых состоят из огромного количества элементарных звеньев (мономеров) одинаковой структуры.

Полимеры могут использоваться как самостоятельные материалы, так и в качестве связующего вещества для пластмасс. Они имеют хорошие технологические свойства. Детали из них изготавливаются прессованием, литьем, обработкой резанием, сваркой, склеиванием.

Основными полимерами, применяемыми в технике, являются: полиэтилен, полистирол, поливинилхлорид (ПВХ), полиамиды (нейлон, капрон), фторопласты, полиуретан, лавсан, органическое стекло.

Пластмассы - это материалы на основе природных или синтетических полимеров (смол). Они характеризуются невы-сокой плотностью, высокой коррозионной стойкостью и прочностью.

Наибольшее распространение получили:

- термоактивные слоистые пластмассы (текстолит, асботекстолит);

- термоактивные пластмассы (волокнит, фенопласт и др.), используемые для изготовления шкивов, ступиц колес и других изделий бытовой техники;

- термопластичные пластмассы (органическое стекло плексиглас, винипласт, фторопласт) используются для изготовления стекол, труб, защитных пленок, ремней, зубчатых колес.

Резина - материал на основе натурального или искусст-венного каучука обладает высокой упругой податливостью (малой жесткостью), хорошо гасит колебания, сопротивляется истиранию и т.д. В зависимости от назначения резина изго-тавливается мягкой (для шин), пористой (для амортизаторов) и жесткой (эбонит, для изготовления электротехнических изделий).

Для повышения несущей способности изделий из резины их армируют текстильными и стальными элементами. Такую резину используют для изготовления автопокрышек, ремней и т. д.

5.7.5. Композиционные материалы

Развитие авиационной промышленности, ракетно-косми-ческой техники и ядерной энергетики вызвало потребность в конструкционных материалах со специальными прочностными и физическими свойствами, которыми не обладают тради-ционные материалы.

Достигнуть этих целей можно путем объединения химически разнородных материалов (двух и более) с ценными специфическими свойствами в целый единый материал при сохранении их индивидуальных свойств. Такие материалы называются композиционными.

Композиционные материалы состоят из матрицы и наполнителя.

Матрица является основой, которая определяет форму изделия и делает весь конструкционный материал моно-литным. Матрицы могут быть из металла и металлических сплавов, а также неметаллическими.

В матрицу вводят наполнитель, который может состоять из двух или более компонентов. Наполнители могут быть виде мелкодисперсных частиц, порошков, волокон, жгутов, лент, многослойных тканей.

Композиционные материалы по сравнению с обычными сплавами обладают более высокой прочностью и жесткостью.

Характерным для большинства конструкционных материалов является то, что процесс получения материала совмещается с процессом изготовления деталей.