76. Пористая и компактная металлокерамика

Металлокерамику, имеющую остаточную пористость в пределах 15—50%, называют пористой. К ней относятся антифрикционные материалы, фильтры и «потеющие» материалы.

Антифрикционные материалы имеют в своем составе графит или другие компоненты, выполняющие роль смазки. Поры заполняются маслом.

Выпускают бронзографитовые и железографитовые металлокерамические изделия. Бронзографит по микроструктуре представляет собой зерна твердого раствора олова в меди с включением графита и пор, заполненных смазкой.

Железографит может иметь ферритную, перлитную и цементитную структуру. Антифрикционные материалы используют для изготовления подшипниковых втулок. Фильтры изготовляют из порошков железа, бронзы, никеля, коррозионно-стойкой стали и других материалов. Их пористость не менее 40—50%. Фильтры применяют для очистки топлива, очистки воздуха и различных жидкостей.

Металлокерамические материалы, предназначенные для охлаждения за счет испарения хладагента через поры, называют «потеющими» материалами. Их изготовляют из порошков коррозионностойкой стали, никеля, вольфрама, титана и т.д.

Компактная металлокерамика. К ней относятся фрикционные материалы, магнитные, электроконтактные материалы.

Фрикционные металлокерамические материалы представляют собой композиции на основе меди или железа. В их состав входят компоненты, служащие в качестве смазки и предохраняющие материал от износа, и компоненты, придающие материалу высокие фрикционные свойства. Фрикционные металлокерамические материалы имеют повышенную хрупкость и низкую прочность. Эти материалы применяют в узлах сцепления и торможения.

Магнитные металлокерамические материалы получают методами порошковой металлургии. Это магнитно-мягкие (ферриты), магнитно-жесткие материалы (постоянные магниты) и магнитодиэлектрики. Ферриты изготовляют методами холодного и горячего прессования из порошков чистого железа и сплавов на его основе или из порошков на основе окислов железа. Постоянные магниты являются металлокерамическими сплавами сложного химического состава на основе железа, легированного алюминием, никелем, медью, кобальтом. Магнитодиэлектрики представляют собой композиции магнитных и изоляционных материалов. Изоляционные материалы разделяют металлические частицы в магнитном и электрическом отношении и являются механической связкой.

Электроконтактные металлокерамические материалы изготовляют из смеси порошков тугоплавких металлов с медью, серебром, никелем.

77. Строение и структура пластических масс

Пластмассы (пластические массы) — это материал, полученный на основе высокомолекулярного органического соединения (полимера), выполняющего роль связующего и определяющего основные технические свойства материала.

Полимеры — высокомолекулярные вещества с очень большой молекулярной массой — 10⁵—10⁷. Основа структуры полимеров — микромолекулы, которые построены из многократно повторяющихся звеньев — мономеров. Полимеризация — это соединение в макромолекулы одинаковых мономеров, обладающих двойной связью.

Структура макромолекул полимера может быть линейной, разветвленной и пространственной, встречаются и другие виды. Мономеры в макромолекуле связаны между собой сильной ковалентной связью. При повышении температуры такие полимеры легко размягчаются, становятся пластичными. Это термопластичные полимеры — термопласты.

Полимеры с пространственно замкнутой (сетчатой) структурой образуются мономерами, имеющими более двух активных связей, все звенья структуры в этом случае соединены ковалентными связями. Такие полимеры называются термореактивными, или реактопластами.

В зависимости от количества связей между макромолекулами различают густосетчатые (с большим количеством связей) и редкосетчатые (с малым количеством связей) полимеры. Термопласты при нагреве сначала размягчаются, а затем образуют высоковязкие жидкости. Пластмассы могут быть монолитными и газонаполненными (ячеистой структуры). Последние подразделяются на пено- и поропласты.