Реферат По материаловедению Студент 2 курса
Скачать 0.83 Mb.
|
8. Материалы на основе полимеров. Полимерами называют вещества, макромолекулы которых состоят из многочисленных элементарных звеньев (мономеров) одинаковой структуры. Гибкость макромолекул является одной из отличительных особенностей полимеров. Особенности строения полимеров оказывают большое влияние на их физико-механические свойства. Вследствие высокой молекулярной массы они неспособны переходить в газообразное состояние, при нагреве образовывать низко-вязкие жидкости, с повышением молекулярной массы уменьшается их растворимость. Пластмасса. Пластмассами (пластическими массами) называют искусственные материалы, полученные на основе органических полимерных связующих веществ. При нагреве они способны становиться пластичными, и тогда, под давлением, им можно придать избранную форму, которая затем сохраняется. Обязательным компонентом пластмассы является связующее вещество. В основном это синтетические смолы, реже – эфиры целлюлозы. Другим важным элементом пластмасс является наполнитель (порошкообразные, волокнистые и другие вещества). Наполнители повышают механические свойства, снижают усадку при прессовании и придают материалу особые свойства – эластичность, цвет. Свойства пластмасс зависят от состава отдельных компонентов, их сочетания и количественного соотношения. Так, по характеру связующего вещетва пластмассы подразделяют на термопластичные и термореактивные. Они изготавливаются соответственно из термопластичных и термореактивных полимеров и смол. Термопласты характеризуются большой упругостью, малой хрупкостью и способностью к ориентации. Термореактивные полимеры после отвердевания хрупки, поэтому в их состав часто включают усиливающие наполнители. По виду наполнителя пластмассы делят на порошковые (карболиты), волокнистые, слоистые газонаполненные, пенно- и поропласты. Среди особенностей пластмассы необходимо отметить малую плотность, низкую теплопроводность, значительное тепловое расширение, хорошие электроизоляционные свойства, высокую химическую стойкость. Недостатки пластмасс следующие: невысокая теплостойкость, низкие модуль упругости и ударная вязкость, для некоторых пластмасс – склонность к старению. Способы производства пластмассы. Технологический процесс получения полимерных материалов включает подготовку сырьевых компонентов и их дозирование, приготовление композиций, формование и стабилизацию. Изделия изготовляют вальцеванием, экструзией, прессованием, литьём под давлением, термоформированием, сваркой, причём каждый и этих способов характерен для изготовления определённого вида полимерной продукции. При вальцевании изделие формируют в зазоре между вращающимися валами. Благодаря этому способу достигаются высокая однородность массы, её пластификация. Чаще вальцевание используется при получении рулонных, плёночных и листовых материалов. Экструзия – операция придания определённого профиля изделию путём продавливания массы через формообразующее отверстие (мундштук). Эту технологию применяю для изготовления линолеумов, плиток, труб, плёнок. Литьё под давлением осуществляют при получении изделий из вязкотекучих термопластичных композиций: порция расплавленной массы, получаемой в литьевых машинах, под давлением впрыскивается в форму, где охлаждается и быстро затвердевает. Таким способом изготавливают строительные облицовочные детали и др. В процессе термоформирования пластические массы размягчаются и под воздействием вакуума или сжатого воздуха приобретают ту или иную заданную форму. Этот процесс используется при изготовлении ванн, раковин. Прессование осуществляется в специальных прессах для производства слоистых пластиков, древесно-волокнистых плит. Клей. Клей – это раствор или расплав полимеров, а также неорганические вещества, которые наносятся на какую-либо поверхность. После высыхания (затвердения) образуются прочные плёнки, которые хорошо прилипают к различным материалам. В состав клея входят следующие вещества: пленкообразные вещества (термореактивные смолы, каучуки), растворители (спирты, бензин), которые и создают определённую вязкость, пластификаторы, служащие для устранения усадочных явлений в плёнке и повышения её эластичности, отвердители, наполнители в виде минеральных порошков, повышающих прочность соединения, уменьшающих усадку плёнки. Кроме того, на клеящие свойства полимеров влияют также молекулярная масса и структура макромолекул, природа склеиваемых материалов. Клеи классифицируют по ряду признаков: по пленкообразующему веществу – смоляные и резиновые; по адгезионным свойствам – универсальные и с избирательной адгезией; по условиям отверждения – холодного и горячего склевания; по внешнему виду – жидкие, пастообразные и плёночные; по назначению – конструкционные силовые и несиловые. 9.1. Теплоизоляционные и акустические материалы. Теплоизоляционными называют строительные материалы и изделия, предназначенные для тепловой изоляции конструкций зданий и сооружений, а также различных промышленных установок, аппаратуры, трубопроводов, холодильников и транспортных средств. Основной особенностью теплоизоляционных материалов является их высокая пористость и, следовательно, малая средняя плотность и низкая теплопроводность. Применение теплоизоляционных материалов в строительстве позволяет повысить степень индустриализации работ, поскольку они обеспечивают возможность изготовления крупноразмерных сборных конструкций и деталей, снизить массу конструкций, уменьшить потребность в других строительных материалах (бетон, кирпич, древесина и др.), сократить расход топлива на отопление зданий, уменьшить потери тепла в промышленных агрегатах. Теплоизоляционные материалы обеспечивают надлежащий комфорт в жилых помещениях, улучшают условия труда на производстве, снижают случаи травматизма. Важнейшей целью теплоизоляции строительных конструкций является сокращение расхода энергии на отопление здания. Теплоизоляция является очень эффективным способом уменьшения потребности в отоплении и соответственно приводит к уменьшению СО(2) в атмосфере и, так называемого, парникового эффекта, что доказано исследованиями. Исследования показывают, что, например, в европейских странах можно было бы уменьшить выбросы СО(2) на 50%, если бы во всех отапливаемых зданиях соблюдались требования по теплоизоляции. По мере сокращения выбросов СО(2) одновременно резко уменьшается выделение в атмосферу SO(2) и NO(2), что снижает объем кислотных дождей. На примере Германии: ежегодно в атмосферу при сжигании энергоносителей для отопления домов уходит 0,5 млрд. тонн СО(2). Различные исследования были проведены EURIMA (Европейской Ассоциацией производителей изоляционных материалов) в разных уголках Европы. Они убедительно показали, что загрязнения окружающей среды большой мере можно избежать, развивая технологию изоляционных процессов. В Европе общее количество выбросов СО(2) составляет 3000 млн тонн в год. С применением теплоизоляции количество выбросов уменьшается на 10 %, что составляет 300 млн тонн в год. Одновременно сокращаются выбросы двуокиси серы СО(2), нитратов NОx и других компонентов, что значительно уменьшает количество кислотных осадков. Теплоизоляционные материалы являются, в основном, местными строительными материалами. Их невыгодно перевозить на дальние расстояния, так как вследствие их малой средней плотности не используется полностью грузоподъемность транспортных средств. Например, в вагоне с грузоподъемностью 60 тонн можно перевозить не более 10 тонн минераловатных плит. Теплоизоляционные материалы обладают рядом теплотехнических свойств, знание которых необходимо для правильного выбора материала конструкции и проведения теплотехнических расчетов. Точность последних в значительной степени зависит от правильного выбора значений теплотехнических показателей. Какие же это показатели? 1. Средняя плотность - величина, равная отношению массы вещества ко всему занимаемому им объему. Средняя плотность измеряется в кг/м3. Следует отметить, что средняя плотность теплоизоляционных материалов достаточна низка по сравнению с большинством строительных материалов, так как значительный объeм занимают поры. Плотность применяемых в настоящее время в строительстве теплоизоляционных материалов лежит в пределах от 17 до 400 кг/м3, в зависимости от их назначения. Известно, что чем меньше средняя плотность сухого материала, тем лучше его теплоизоляционные свойства при температурных условиях, в которых находятся ограждающие конструкции зданий. Чем меньше средняя плотность материала, тем больше его пористость. От характера пористости зависят основные свойства материалов, определяющие их пригодность для применения в строительных конструкциях: теплопроводность, сорбционная влажность, водопоглощение, морозостойкость, прочность. Наилучшими теплоизоляционными свойствами обладают материалы с равномерно распределенными мелкими замкнутыми порами. 2. Теплопроводность - передача тепла внутри материала вследствие взаимодействия его структурных единиц (молекул, атомов, ионов и т.д.), и при соприкосновении твердых тел. Количество теплоты, которое передается за единицу времени через единицу площади изотермической поверхности при температурном градиенте, равном единице, называется теплопроводностью (коэффициентом теплопроводности). Теплопроводность (l) измеряют в Вт/(м К). Методики и условия испытаний теплопроводности материалов в различных странах могут значительно отличаться, поэтому при сравнении теплопроводности различных материалов необходимо указывать при каких условиях, в частности температуре, проводились измерения. На величину теплопроводности пористых материалов, каковыми являются теплоизоляционные материалы, оказывают влияние плотность материала, вид, размеры и расположение пор, химический состав и молекулярная структура твердых составных частей, коэффициент излучения поверхностей, ограничивающих поры, вид и давление газа, заполняющего поры. Однако преобладающее влияние на величину теплопроводности имеют его температура и влажность. Теплопроводность материалов возрастает с повышением температуры, однако, гораздо большее влияние в условиях эксплуатации оказывает влажность. 3. Влажность - содержание влаги в материале. С повышением влажности теплоизоляционных (и строительных) материалов резко повышается их теплопроводность. Очень важной характеристикой теплоизоляционного материала, от которой зависит теплопроводность, является и сорбционная влажность, представляющая собой равновесную гигроскопическую влажность материала, при различной температуре и относительной влажности воздуха. 4. Водопоглощение - способность материала впитывать и удерживать в порах влагу при непосредственном соприкосновении с водой. Водопоглощение теплоизоляционных материалов характеризуется количеством воды, которое поглощает сухой материал при выдерживании в воде, отнесенным к массе сухого материала. Значительно снизить водопоглощение минераловатных и стекловолокнистых теплоизоляционных материалов позволяет их гидрофобизация, например, путем введения кремнийорганических добавок. 5. Морозостойкость - способность материала в насыщенном состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения. От этого показателя существенно зависит долговечность всей конструкции. 6. К механическим свойствам теплоизоляционных материалов относят прочность (на сжатие, изгиб, растяжение, сопротивление трещинообразованию). Прочность - способность материалов сопротивляться разрушению под действием внешних сил, вызывающих деформации и внутренние напряжения в материале. Прочность теплоизоляционных материалов зависит от структуры, прочности его твердой составляющей (остова) и пористости. Жесткий материал с мелкими порами более прочен, чем материал с крупными неравномерными порами. Прочность теплоизоляционных материалов, которые могут применяться для утепления скатных крыш, не нормируется, поскольку теплоизоляция укладывается в обрешетку и не несет нагрузки от кровли. 7. На долговечность конструкции покрытия влияют также химическая стойкость теплоизоляционного материала (это, как правило, следует учитывать при выборе материалов для утепления покрытий производственных зданий) и его биологическая стойкость. 8. Теплоизоляционный материал для применения в покрытиях выбирается с учетом его горючести, способности к дымообразованию и возможности выделения токсичных газов при горении. Выбор теплоизоляционного материала в зависимости от типа кровельного покрытия определяется с учетом требований СНиП на кровли, пожарную безопасность и д. Рулонные кровельные материалы изготовляют на основе картона, стеклотканей, стеклохолстов, различных полиэфирных основах, пропитывая материал основы мягкими битумными и полимербитумными вяжущими веществами с последующим нанесением на поверхность с одной или двух сторон тугоплавких нефтяных вяжущих с заполнителем и посыпки. Рулонными эти материалы называют потому, что заводы-изготовители выпускают их в виде рулонов длиной 7...20 м и шириной 400...1050 мм. В результате наклеивания рулонных материалов на кровлю в 2...3 слоя на ней создается монолитный водонепроницаемый кровельный ковер без водопроницаемых швов, поэтому кровли из таких материалов можно выполнять с малым уклоном (0...10%). Кровли из рулонных материалов применяют в промышленном и жилищном строительстве, а также для устройства защитных покрытий на плоских крышах с внутренними водостоками. Рулонные кровельные материалы классифицируют по следующим основным признакам: назначению — на кровельные и гидроизоляционные; структуре — на основные и безосновные (изол; бризол); виду основы — на основе картона (рубероид, пергамин), стеклотканей (стеклорубероид), фольги (фольгоизол, фольгорубероид), асбестовой бумаги (гидроизол); безосновные — битумные (на битумном вяжущем), полимерные (на полимерном связующем), резинобитумные, битумно-полимерные и др. (на смешанном связующем); по виду защитного слоя — с посыпкой (крупнозернистой, чешуйчатой, мелкозернистой и пылевидной), фольгой, щелоче-, кислото- и озоностойким покрытием. Акустические материалы. Звуковая энергия, падающая на ограждение, частично отражается от него, частично поглощается, переходя в тепловую и частично переходит через него. Материалы, обладающие способностью в основном поглощать звуковую энергию, называются звукопоглощающими. Звуковое поле, создаваемое каким-либо источником шума в помещении, слагается от наложения прямых и отражённых от ограждения звуковых волн. Отражение значительно увеличивает интенсивность звука и изменяет характер его звучания в худшую сторону. Звукопоглощающие материалы, снижая энергию отражённых звуковых волн, благоприятно изменяют характеристику звукового поля. Эти материалы должны быть высокопористыми. Если в теплоизоляционных материалах желательно иметь замкнутые поры, то в звукоизоляционных — сообщающиеся и возможно меньшие по размеру. Такие требования к строению звукоизоляционных материалов вызваны тем, что при прохождении звуковой волны через толщу материала она приводит воздух, заключённый в его порах, в колебательное движение, мелкие поры создают большее сопротивление потоку воздуха, чем крупные. Движение воздуха в них тормозится, и в результате трения часть механической энергии превращается в тепловую. На звукопоглощающие свойства материалов оказывает влияние и их упругость. В изделиях с гибким деформирующимся каркасом имеют место дополнительные потери звуковой энергии вследствие активного сопротивления материала вынужденным колебаниям под действием падающих звуковых волн. В ряде случаев облицовка поверхности строительных конструкций осуществляется перфорированными листами из сравнительно плотных материалов (гипсокартон, асбестоцемент, металлические, пластмассовые листы и др.), которые обеспечивают изделиям, наряду со звукопоглощением, повышенную механическую прочность и декоративность. Звукоизоляционные материалы, предназначенные для защиты от ударного шума, представляют собой пористые прокладочные материалы с малым модулем упругости (прессованная пробка в рулоне — рулоны из пенополиэтилена). Их звукоизоляционная способность от ударного шума обусловлена тем, что скорость распространения звука в них значительно меньше, чем в плотных материалах с высоким модулем упругости. Так, скорость распространения звуковых волн стали составляет 5050, в железобетоне — 4100, в древесине — 1500, в пробке — 50, а в поризованной резине — 30 метров в секунду. Упругие прокладки укладываются между несущей плитой перекрытия и чистым полом. Такие конструкции полов называются «плавающими». Для устранения передачи ударного звука необходимо конструкцию пола отделять от стен по периметру помещения упругими прокладками. Уменьшение уровня воздушного шума осуществляется устройством стен, перегородок, перекрытий. Массивные конструкции обладают большей звукоизоляционной способностью от воздушного шума, чем лёгкие. Поскольку устройство тяжёлых ограждений экономически нецелесообразно, надлежащую звукоизоляцию обеспечивают устройством двух- или трёхслойных ограждений, часто с воздушными зазорами, которые рекомендуется наполнять пористыми звукопоглощающими материалами. Кроме классификации по назначению, акустические материалы подразделяются и по другим признакам, имеющим много общего с теплоизоляционными материалами. По внешнему виду (форме) акустические материалы бывают сыпучие, штучные (плиточные, рулонные, маты). По строению и виду пористости их делят на три группы: 1. Материалы с волокнистым каркасом (минераловатные, асбестовые, фибролит, древесноволокнистые, древесностружечные, войлок). 2. Ячеистые материалы, полученные способом вспучивания или пеновым способом (ячеистые бетоны, пеностекло). 3. Смешанной структуры, например, акустические штукатурки, изготавливаемые с применением пористых заполнителей (вспученный перлит, вспученный вермикулит). К звукопоглощающим материалам предъявляют повышенные по сравнению с теплоизоляционными материалами требования по механической прочности и декоративности, поскольку их применяют для облицовки стен внутри помещения. Так же, как и теплоизоляционные, они должны обладать низким водопоглощением, малой гигроскопичностью, быть огне- и биостойкими. |
Похожие:
 | Реферат по почвоведению студент 1 курса 6 группы Васильев Павел Сергеевич... Реферат по почвоведению студент 1 курса 6 группы Васильев Павел Сергеевич |  | Реферат по материаловедению Тема: Теплоизоляционные материалы Целью работы является ознакомление со свойствами теплоизоляционных материалов, их использованием и предназначением |
| Реферат по теме «Мистический путь суфия» Исполнитель: Горбунов Михаил, студент 2 курса группы №22 по специальности «Слесарь по кипиА» | | Реферат по: гис в геоэкологии студент 3 курса, гр. 317 Зверева К.... Глобальная база данных о ресурсах (Global Resources Information Database grid) |
| Реферат по психологии личности на тему: «Джон Келли психология личности»... ... | | Элективного курса По окончании изучения курса студент должен предоставить преподавателю методическую папку |
| Маркетинговый план Интерсетевого холдинга Gloryon реферат по дисциплине:... Интернет заключает в себе еще более значительный потенциал, чем кажется на первый взгляд. Эта тенденция не так очевидна, но гораздо... | | Реферат Студент 2-го курса(гр. 28) Брюсселе, Вене и Будапеште. После поражения Германии он участвует в подписании капитуляции в качестве эксперта, принимает участие... |
| Рабочая программа по материаловедению наименование дисциплины Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования | | Студент 1 курса |
| Доклад-д/з-инструкция-проект Если студент пишет курсовую работу, то он не пишет реферат. В этом случае вместо оценки за реферат, необходимо указать оценку за... | | Реферат «Сигнализатор включения фар в автомобиле» Кузнецов Владимир,... Дхо. Разработанный сигнализатор, собранный на доступной элементной базе, поможет водителю, если его автомобиль не оснащен устройством... |
| Реферата выбирается из рекомендованного списка или по предложению... ... | | Реферат международный лизинг студент 506 гр специальности «Государственное... Студент 506 гр специальности «Государственное и муниципальное управление» |
| Реферат 01. 01. 2012 Степанов Владимир Сергеевич студент вуз пиу факультета: Менеджмент организации. 3 курс | | Реферат по психолого-педагогической антрапологии тема: «Естественно-научные... Программа вступительных испытаний для абитуриента Академии вэгу по предмету «Биология» составлена на основе федерального компонента... |
