Раздел 2. НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИЕ И КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Введение
Общая характеристика неметаллических материалов. Классификация, характерные особенности, свойства, преимущества и недостатки перед традиционными металлическими материалами.
Методические указания
Понятие «неметаллические материалы» включает большой ассортимент материалов, таких как пластические массы, резиновые материалы, силикатные стекла, керамика, клеи, лакокрасочные покрытия, древесина, композиционные материалы и др.
Неметаллические материалы являются не только заменителями металлов, но в ряде случаев имеют перед ними и преимущества. Отдельные материалы обладают высокой механической прочностью, легкостью, термической и химической стойкостью, высокими электроизоляционными характеристиками, оптической прозрачностью и т. п. Особо следует отметить технологичность неметаллических материалов.
Применение неметаллических материалов обеспечивает значительную экономическую эффективность.
Пластические массы
1. Классификация полимерных материалов. Получение полимеров: процессы полимеризации и поликонденсации. Термопластические полимерные материалы (полиэтилен, полиамид, поливинилхлорид и др.): свойства, состав, области применения. Термореактивные полимерные материалы. Поропласты и пенопласты: назначение и области применения. Пластмассы с твердыми, порошковыми, волокнистыми и листовыми наполнителями. Характерные механические свойства полимеров и способы их определения.
Методические указания
В основе пластмасс лежат полимеры, поэтому следует обратить внимание на особенности строения, которые определяют их механические и физико-химические свойства. Рассматривая пластические массы, необходимо понять, что это искусственные материалы, получаемые на основе органических полимерных связующих веществ. Надо уяснить также преимущества и недостатки пластмасс по сравнению с металлическими материалами.
Резиновые материалы
Классификация и свойства резин общего и специального назначения. Технология получения изделий из резины. Основные компоненты резин и их влияние на свойства.
Методические указания
Резина отличается от других материалов высокими эластичными свойствами, что связано со свойствами основы резины - каучука. Уясните состав резины, способы получения и влияние наполнителей на ее свойства.
Древесные материалы
Классификация древесных пород. Основные хвойные, лиственные и экзотические породы деревьев. Макро- и микроскопическое строение древесины. Классификация и виды пороков древесины. Виды грибковых поражений. Дефекты, возникающие в процессе хранения и переработки древесины. Характеристики древесины и критерии оценки ее качества.
Основные свойства древесины: влажность, плотность, прочность, а также электрические, акустические, тепловые и технологические свойства.
Методические указания
Натуральная древесина, несмотря на развитие синтетических материалов, является ценным конструкционным материалом по высокой прочности и декоративности, сочетающимися с небольшой плотностью, теплоемкостью, тепло- и электропроводностью. В качестве конструкционного материала используют полноценную часть ствола. Остальная часть дерева применяется в качестве сырья для переработки в древесную массу, целлюлозу и продукты лесохимии.
Силикатные материалы
Состав, классификация и свойства стекол в зависимости от состава. Стеклокристаллические материалы (ситаллы).
Технические керамические материалы: виды, особенности структуры и свойств, области применения. Технология получения керамических материалов.
Методические указания
Изучая стекла, уясните сущность стеклообразного состояния как разновидности аморфного состояния вещества, и причины образования кристаллической структуры ситаллов. При изучении керамических материалов обратите внимание на отличие технической керамики от обычной.