Презентация на тему Неметаллические материалы

КУРС «Материаловедение»  Тема: неметаллические материалы Казачков Олег Владимирович, доцент, к.т.н.Институт лесных, инженерных и строительных наук, *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация неметаллических материалов *copyright Казачков О.В., ПетрГУРезиновые материалы: определение, свойстваРезина – искусственный материал, получаемый в результате вулканизации резиновой массы.Резина *copyright Казачков О.В., ПетрГУСостав резиновых материаловОсновной компонент- каучук – полимер, способный к большим обратимым деформациям при *copyright Казачков О.В., ПетрГУПолучение резиновых изделийНарезание каучука на куски и его пластификацияСмешивание каучука с компонентамиКаландрирование резиновой *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация резины по назначениюИз резин общего назначения изготавливают авт.шины, транспортерные ленты, рукава, шланги, *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация спец. резиныКабель силовой гибкий озоностойкий *copyright Казачков О.В., ПетрГУКерамика: определение, свойстваКерамика – это неорганический минеральный материал, получаемый из отформованного минерального сырья *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация керамикиОксидная керамика- спекание порошков оксидов Al, Zr, Mg, Ca, Be, U *copyright Казачков О.В., ПетрГУОсновные понятия: пластмассыПластмассы – искусственные материалы полученные на основе органических, полимерных связующих веществ *copyright Казачков О.В., ПетрГУИсторическая справкаТермин “полимерия” был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 г. Ряд полимеров *copyright Казачков О.В., ПетрГУОсобенности пластмассМалая плотность 1…2 г/см3Низкая электро- и теплопроводностьЗначительное тепловое расширениеВысокая химическая стойкостьВысокие фрикционные *copyright Казачков О.В., ПетрГУОбласть применения пластмасс. *copyright Казачков О.В., ПетрГУСостав пластмассПолимерные связующие веществаНаполнители для изменения свойствПластификаторы для повышения пластичностиОтвердителиСтабилизаторы для замедления старения *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация полимеровПолимерами называются вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев ( мономеров) *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация полимеров в зависимости от формы и строения а) линейные Длинные зигзагообразные молекулы(глобулы)б) *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация полимеров по составуКарбоцепныеОсновные цепи содержат атомы СГетероцепныеОсновные цепи содержат атомы С, N, *copyright Казачков О.В., ПетрГУПолучение полимеровПолимеризация- процесс соединения молекул за счет раскрытия ненасыщенных связейУчастие двух или более *copyright Казачков О.В., ПетрГУКлассификация пластмасс по виду связующего полимера Основа термопластов- полимеры линейной или разветвленной структуры, *copyright Казачков О.В., ПетрГУТермопласты; основные видыПолиэтиленПоливинилхлорид (пластикат, винипласт)ПолистиролПолиметилметакрилат (орг.стекло)ПолиамидыПолиуретаныФторопласт-3Фторопласт-4 ( политетрафторэтилен) *copyright Казачков О.В., ПетрГУЗависимость свойств термопластовОт температуры: при нагреве уменьшается прочность, повышается вязкость, ползучестьОт длительности нагружения: *copyright Казачков О.В., ПетрГУОсобенности термопластовМодуль упругости в 10…100. раз меньше чем у металлов и у керамикиПрочность *copyright Казачков О.В., ПетрГУПолистиролПолистирол— широко применяющийся в электротехнике. Выпускается модифицированный полистирол: ударопрочный, теплостойкий, пенополистирол. Пенополистирол используется *copyright Казачков О.В., ПетрГУПолиимидПолиимид—новый класс термостойких полимеров, обладает высокой прочностью вплоть до температуры разложения, химической стойкостью, *copyright Казачков О.В., ПетрГУКомпозиционные пластмассы *copyright Казачков О.В., ПетрГУСлоистые пластмассыПолучают прессованием или намоткой наполнителей, пропитанных смолойПримеры (наполнитель):Текстолит ( хлопчатобумажная ткань)Стеклотекстолит (стеклоткань)Асботекстолит *copyright Казачков О.В., ПетрГУВолокнистые пластмассыКомпозиция из волокон, пропитанных смолойПримеры (наполнитель):Волокниты ( очесы хлопка) Изготавливают рукоятки, фланцы, *copyright Казачков О.В., ПетрГУПорошковые пластмассыОрганические наполнители: древесная мука, целлюлозаПрименяются для ненагруженных деталей – корпусов приборов, рукояток, *copyright Казачков О.В., ПетрГУПоликонденсационные полимерыФенолформальдегидныеКарбамидныеПолиамидныеПолиэфирныеЭпоксидныеПолиуретановыеПоликарбонатныеКремнийорганические *copyright Казачков О.В., ПетрГУКстатиПолимеры совершают техническую революцию в микроэлектронике. Созданы не только токопроводящие полимеры, за что *copyright Казачков О.В., ПетрГУИдентификационная маркировка пластиков      для маркировки популярны знаки в *copyright Казачков О.В., ПетрГУНесколько фактов о пластмассе:- Специалисты предполагают, что пластиковому пакету требуется от 500 до *copyright Казачков О.В., ПетрГУРешение проблем	Госдума рассматривает Федеральный Закон “Об упаковке и упаковочных отходах

Презентацию Неметаллические материалы, из раздела: Химия,  в формате PowerPoint (pptx) можно скачать внизу страницы, поделившись ссылкой в социальных сетях! Презентации взяты из открытого доступа или загружены их авторами, администрация сайта не отвечает за достоверность информации в них. Все права принадлежат авторам материалов: Политика защиты авторских прав

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1

лесных, инженерных и строительных наук, кафедра технологических и транспортных машин и оборудования kaz @ psu.karelia.ru

КУРС «Материаловедение» Тема: неметаллические материалы


Казачков Олег Владимирович, доцент, к.т.н.
Институт лесных, инженерных и строительных наук,
кафедра технологических и транспортных машин и оборудования
kaz @ psu.karelia.ru



Слайд 2

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация неметаллических материалов


Слайд 3

в результате вулканизации резиновой массы.Резина – реактопласт с редкосетчатой структурой.Основное свойство- высокая эластичность. Характеризуется

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Резиновые материалы: определение, свойства

Резина – искусственный материал, получаемый в результате вулканизации резиновой массы.
Резина – реактопласт с редкосетчатой структурой.
Основное свойство- высокая эластичность.
Характеризуется высоким сопротивлением разрыву и истиранию, газо- и водонепроницаемостью, хим.стойкостью, электроизоляционными и амортизационными св-вами, низкой теплопроводностью.


Слайд 4

к большим обратимым деформациям при небольших нагрузкахМакромолекула имеет вытянутую извилистую форму, аморфную стр-ру.Вулканизаторы- сера ,

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Состав резиновых материалов

Основной компонент- каучук – полимер, способный к большим обратимым деформациям при небольших нагрузках
Макромолекула имеет вытянутую извилистую форму, аморфную стр-ру.
Вулканизаторы- сера , оксиды цинка
Наполнители – сажа, оксид кремния, мел,
пластификаторы- вазелин, парафин, мазут
Противостарители, красители, регенераты


Слайд 5

пластификацияСмешивание каучука с компонентамиКаландрирование резиновой смесиИзготовление изделий из сырой резины прессованиемВулканизация – формирование физико-механических свойств

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Получение резиновых изделий

Нарезание каучука на куски и его пластификация
Смешивание каучука с компонентами
Каландрирование резиновой смеси
Изготовление изделий из сырой резины прессованием
Вулканизация – формирование физико-механических свойств изделиям


Слайд 6

авт.шины, транспортерные ленты, рукава, шланги, уплотнительные и амортизационные детали.

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация резины по назначению

Из резин общего назначения изготавливают авт.шины, транспортерные ленты, рукава, шланги, уплотнительные и амортизационные детали.


Слайд 7

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация спец. резины

Кабель силовой гибкий озоностойкий


Слайд 8

получаемый из отформованного минерального сырья путем спекания при высоких температурах (1200…2500 0С)Имеют высокую кислото- и

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Керамика: определение, свойства

Керамика – это неорганический минеральный материал, получаемый из отформованного минерального сырья путем спекания при высоких температурах (1200…2500 0С)
Имеют высокую кислото- и щелочностойкость, окалиностойкость, жаропрочность, термостойкость, износостойкостью, хорошо работают на сжатие


Слайд 9

Mg, Ca, Be, U  Применяют, как огнеупорный материал в печах, теплоизоляционный материал реакторов,

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация керамики

Оксидная керамика- спекание порошков оксидов Al, Zr, Mg, Ca, Be, U
Применяют, как огнеупорный материал в печах, теплоизоляционный материал реакторов, печей, вакуумной керамики реакторов , тиглей
Бескислородная керамика- спекание порошков карбидов, боридов, нитридов, силицидов
Применяют, как окалиностойкий, жаропрочный, термостойкий, материал для двигателей


Слайд 10

основе органических, полимерных связующих веществ (полимеров).Полимер – вещество макромолекулы которого состоят из многочисленных элементарных звеньев-

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Основные понятия: пластмассы

Пластмассы – искусственные материалы полученные на основе органических, полимерных связующих веществ (полимеров).
Полимер – вещество макромолекулы которого состоят из многочисленных элементарных звеньев- мономеров одинаковой структуры.


Слайд 11

в 1833 г. Ряд полимеров был, по-видимому, получен еще в первой половине 19 века. Первые

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Историческая справка

Термин “полимерия” был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 г. Ряд полимеров был, по-видимому, получен еще в первой половине 19 века. Первые упоминания о синтетических полимерах относятся к 1838 г (поливинилхлорид) и 1839 г (полистирол)
Химия полимеров возникла только в связи с созданием А.М.Бутлеровым теории химического строения.


Слайд 12

тепловое расширениеВысокая химическая стойкостьВысокие фрикционные и антифрикционные свойстваФизиологическая безвредность

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Особенности пластмасс

Малая плотность 1…2 г/см3
Низкая электро- и теплопроводность
Значительное тепловое расширение
Высокая химическая стойкость
Высокие фрикционные и антифрикционные свойства
Физиологическая безвредность


Слайд 13

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Область применения пластмасс.



Слайд 14

повышения пластичностиОтвердителиСтабилизаторы для замедления старения  ● Красители

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Состав пластмасс

Полимерные связующие вещества
Наполнители для изменения свойств
Пластификаторы для повышения пластичности
Отвердители
Стабилизаторы для замедления старения ● Красители


Слайд 15

многочисленных элементарных звеньев ( мономеров) одинаковой структуры. Молек. масса >5•103 до 106 а.е.м.. Синтетические полимеры

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация полимеров

Полимерами называются вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев ( мономеров) одинаковой структуры. Молек. масса >5•103 до 106 а.е.м..
Синтетические полимеры – группа веществ, получаемых синтезом продуктов нефтепереработки


Слайд 16

а) линейные Длинные зигзагообразные молекулы(глобулы)б) разветвленныеМолекулы имеют боковые разветвленияв) сетчатые соединены ковалентными связями поперечном направлении

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация полимеров в зависимости от формы и строения


а) линейные
Длинные зигзагообразные молекулы(глобулы)
б) разветвленные
Молекулы имеют боковые разветвления
в) сетчатые
соединены ковалентными связями поперечном направлении к основной цепи


Слайд 17

цепи содержат атомы С, N, S, OЭлементоорганическиеОсновные цепи содержат атомы Al, Ti, Si

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация полимеров по составу

Карбоцепные
Основные цепи содержат атомы С
Гетероцепные
Основные цепи содержат атомы С, N, S, O
Элементоорганические
Основные цепи содержат атомы Al, Ti, Si


Слайд 18

ненасыщенных связейУчастие двух или более мономеров называют сополимеризациейПоликонденсация- процесс последовательного взаимодействия двух или более низкомолекулярных

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Получение полимеров

Полимеризация- процесс соединения молекул за счет раскрытия ненасыщенных связей
Участие двух или более мономеров называют сополимеризацией
Поликонденсация- процесс последовательного взаимодействия двух или более низкомолекулярных веществ с образованием побочных продуктов : воды, аммиака, хлористого водорода


Слайд 19

полимеры линейной или разветвленной структуры, способные переходить многократно при нагревании в вязкотекучее состояние без химических

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Классификация пластмасс по виду связующего полимера

Основа термопластов- полимеры линейной или разветвленной структуры, способные переходить многократно при нагревании в вязкотекучее состояние без химических превращений
Основа реактопластов- полимеры трехмерной сетчатой структуры, неспособные переходить многократно при нагревании в вязкотекучее состояние


Слайд 20

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Термопласты; основные виды

Полиэтилен
Поливинилхлорид (пластикат, винипласт)
Полистирол
Полиметилметакрилат (орг.стекло)
Полиамиды
Полиуретаны
Фторопласт-3
Фторопласт-4 ( политетрафторэтилен)


Слайд 21

повышается вязкость, ползучестьОт длительности нагружения: уменьшается прочность, появляется ост. деформацияОт скорости деформации: повышается жесткость, уменьшается

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Зависимость свойств термопластов

От температуры: при нагреве уменьшается прочность, повышается вязкость, ползучесть
От длительности нагружения: уменьшается прочность, появляется ост. деформация
От скорости деформации: повышается жесткость, уменьшается надежность
От структуры: зависят от ориентации молекулярной структуры


Слайд 22

у металлов и у керамикиПрочность 10…100МПаХорошо сопротивляются усталостиРазрушаются при нагрузке с частотой выше 20ГцНевысокая теплостойкость,

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Особенности термопластов

Модуль упругости в 10…100. раз меньше чем у металлов и у керамики
Прочность 10…100МПа
Хорошо сопротивляются усталости
Разрушаются при нагрузке с частотой выше 20Гц
Невысокая теплостойкость, нестабильность свойств из-за старения и ползучести
Не взаимодействуют с водой и смазкой
При горении выделяют вредные газы


Слайд 23

ударопрочный, теплостойкий, пенополистирол. Пенополистирол используется как теплозвукоизоляционный материал. Недостатки полистирола—хрупкость, низкая устойчивость к действию органических

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Полистирол

Полистирол— широко применяющийся в электротехнике. Выпускается модифицированный полистирол: ударопрочный, теплостойкий, пенополистирол. Пенополистирол используется как теплозвукоизоляционный материал.
Недостатки полистирола—хрупкость, низкая устойчивость к действию органических растворителей.


Слайд 24

до температуры разложения, химической стойкостью, тугоплавкостью, низким коэффициентом трения скольжения, низкой ползучестью. Пленка работоспособна при

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Полиимид

Полиимид—новый класс термостойких полимеров, обладает высокой прочностью вплоть до температуры разложения, химической стойкостью, тугоплавкостью, низким коэффициентом трения скольжения, низкой ползучестью. Пленка работоспособна при 200°С в течение нескольких лет, при 300°С —1000 ч, при 400°С —до 6 ч. Кратковременно она не разрушается даже в струе плазменной горелки. Выдерживает σ1000300 = 50 МПа при σв = 180 МПа.
Плотность = 1,35…1,48 г/см3


Слайд 25

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Композиционные пластмассы


Слайд 26

(наполнитель):Текстолит ( хлопчатобумажная ткань)Стеклотекстолит (стеклоткань)Асботекстолит (асбестовая ткань)Стекловолокнистый анизотропный материал СВАМ (стеклошпон) Древеснослоистые пластики (др. шпон)

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Слоистые пластмассы

Получают прессованием или намоткой наполнителей, пропитанных смолой
Примеры (наполнитель):
Текстолит ( хлопчатобумажная ткань)
Стеклотекстолит (стеклоткань)
Асботекстолит (асбестовая ткань)
Стекловолокнистый анизотропный материал СВАМ (стеклошпон)
Древеснослоистые пластики (др. шпон)


Слайд 27

очесы хлопка) Изготавливают рукоятки, фланцы, шкивы, маховикиАсбоволокниты (асбест) Изготавливают тормозные устр-ваСтекловолокниты (стекловолокно)Изготавливают силовые электротехнические детали.

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Волокнистые пластмассы

Композиция из волокон, пропитанных смолой
Примеры (наполнитель):
Волокниты ( очесы хлопка)
Изготавливают рукоятки, фланцы, шкивы, маховики
Асбоволокниты (асбест)
Изготавливают тормозные устр-ва
Стекловолокниты (стекловолокно)
Изготавливают силовые электротехнические детали. уплотнители



Слайд 28

деталей – корпусов приборов, рукояток, кнопокМинеральные наполнители: молотый кварц, тальк, графит, цемент, слюдаПрименяются для хим.стойких,

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Порошковые пластмассы

Органические наполнители: древесная мука, целлюлоза
Применяются для ненагруженных деталей – корпусов приборов, рукояток, кнопок
Минеральные наполнители: молотый кварц, тальк, графит, цемент, слюда
Применяются для хим.стойких, водостойких, электроизоляционных деталей
Примечание:
Все пластмассы обладают низкими мех.св-вами


Слайд 29

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Поликонденсационные полимеры

Фенолформальдегидные
Карбамидные
Полиамидные
Полиэфирные
Эпоксидные
Полиуретановые
Поликарбонатные
Кремнийорганические


Слайд 30

только токопроводящие полимеры, за что в 2000 году дали Нобелевскую премию по химии, но и

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Кстати

Полимеры совершают техническую революцию в микроэлектронике. Созданы не только токопроводящие полимеры, за что в 2000 году дали Нобелевскую премию по химии, но и полимерные полупроводники, полимерные светодиоды и даже полимерные магниты. Поведением таких полимеров можно управлять с помощью электрического тока. В итоге получили прозрачный полимер, который под влиянием небольшого приложенного напряжения меняет свой цвет (стекло-хамелеон).


Слайд 31

для маркировки популярны знаки в виде треугольника из трех замкнутых стрелок, внутри – цифра

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Идентификационная маркировка пластиков

для маркировки популярны знаки в виде треугольника из трех замкнутых стрелок, внутри – цифра или латинские буквы. Сам знак означает замкнутый цикл (создание – применение – утилизация), а надписи определяют материал. Цифрами 1–19 обозначают пластики
        В свою очередь для пластмасс, например, установлены такие обозначения: PETE – полиэтилен, V – поливинилацетат, LDPE – полиэтилен низкого давления, PP – полипропилен, PS – полистирол, HDPE – полиэтилен высокого давления, PAN – полиакрилонитрил.


Слайд 32

пакету требуется от 500 до 1000 лет, чтобы разложиться до микроскопических гранул. При сжигании выделяются

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Несколько фактов о пластмассе:

- Специалисты предполагают, что пластиковому пакету требуется от 500 до 1000 лет, чтобы разложиться до микроскопических гранул. При сжигании выделяются токсичные вещества, которые могут привести к гормональным изменениям у новорожденных.
- В 1997 году в Тихом океане обнаружилось скопление пластиковых пакетов и других отходов протяженностью в несколько километров.


Слайд 33

на утилизацию и переработку упаковки, должен составлять около 10% отпускной заводской стоимости упаковки. Производители упаковки,

*

copyright Казачков О.В., ПетрГУ

Решение проблем

Госдума рассматривает Федеральный Закон “Об упаковке и упаковочных отходах".
 
Размер оплаты на утилизацию и переработку упаковки, должен составлять около 10% отпускной заводской стоимости упаковки. Производители упаковки, использующие эту упаковку, также будут платить сбор за негативное воздействие упаковочного мусора на окружающую среду.
Импортные товары с пластиковой упаковкой, будут подвергаться дополнительным таможенным сборам.
Предусматривается введение некой залоговой стоимости упаковки, которая возвращается производителю в случае сдачи использованной упаковки на переработку.
Для контроля за соблюдением закона будет создан федеральный координационный центр по обращению с упаковочными отходами.



  • Имя файла: nemetallicheskie-materialy.pptx
  • Количество просмотров: 12
  • Количество скачиваний: 0