Классификация, химический состав полимерных и композиционных материалов. Основные методы получения и применение. Особенности растворов полимеров. Сравнительная характеристика физико-механических свойств керамических композитов и быстрорежущих сталей.
Аннотация к работе
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Чувашский государственный университет имени И. Н.Первые упоминания о полимерах относятся к первой половине 19 века. Однако, тогда имелось ввиду немного другой смысл, чем современные представления о полимерах. Лишь с начала 20-х годов 20 века появилось новое представление о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы. Цель данной курсовой работы - изучить требования к полимерным и композиционным материалам «нового поколения» и рассмотреть перспективные области их использования. 3) Описать методы получения полимеров и композитов.Термин “полимерия” был введен в науку И.Берцелиусом в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон. Однако химики тогда обычно пытались подавить полимеризацию и поликонденсацию, которые вели к “осмолению” продуктов основной химической реакции, т.е., собственно, к образованию полимеров (до сих пор полимеры часто называют “смолами”). Дальнейшее свое развитие наука о полимерах получила главным образом благодаря интенсивным поискам способов синтеза каучука, в которых участвовали крупнейшие ученые многих стран (Г.Бушарда, У.Тилден, немецкий ученый К Гарриес, И.Л.Кондаков, С.В.Лебедев и другие). Автором принципиально нового представления о полимерах как о веществах, состоящих из макромолекул, частиц необычайно большой молекулярной массы, был Г.Штаудингер. Полимеры - химические соединения с высокой молекулярной массой (от нескольких тысяч до многих миллионов), молекулы которых (макромолекулы) состоят из большого числа повторяющихся группировок (мономерных звеньев).Ничего удивительного в том, что эта отрасль - главный потребитель чуть ли не всех материалов, производимых в нашей стране, в том числе и полимеров. И дело тут не в том, что могла бы снизится потребность, а в том, что другие отрасли народного хозяйства стали применять полимерные материалы в сельском хозяйстве, в строительстве, в легкой и пищевой промышленности еще более интенсивно. До недавних пор широкому использованию полимерных материалов в машиностроении препятствовали два, казалось бы, общепризнанных недостатка полимеров: их низкая (по сравнению с марочными сталями) прочность и низкая теплостойкость. В то же время полимеры сохранили свои позиции при массовом изготовлении огромного числа тех деталей, от которых не требуется особенно высокая прочность: заглушек, штуцеров, колпачков, рукояток, шкал и корпусов измерительных приборов. Еще одна область, специфическая именно для полимеров, где четче всего проявляются их преимущества перед любыми иными материалами, - это область внутренней и внешней отделки.В настоящее время наблюдается динамичный рост спроса на изделия из керамики, особенно высокоточной группы на предприятиях обработки металла, высокую устойчивость от разрушения (трещинообразования) и механическую прочность в машиностроении. В настоящее время более часто стали использовать на станках резцы из керамических композиционных материалов. Поэтому мы решили провести сравнение между стальными фрезами и фрезами из керамических композитов, используемых на металлообрабатываемых станках. В основном для фрез используется быстрорежущая сталь. Быстрорежущие стали сочетают высокую теплостойкость (600-650 °С в зависимости от состава и обработки) с высокими твердостью до 68-79 HRC, износостойкостью при повышенных температурах и повышенным сопротивлением пластической деформации.В представленной курсовой работе рассмотрены основы полимерных и композиционных материалов. У полимеров и композитов имеются свои преимущества и недостатки. Выделили важнейшие преимущества композиционных и полимерных материалов: высокая удельная прочность , высокая жесткость , высокая износостойкость , высокая усталостная прочность , из КМ возможно изготовить размеростабильные конструкции , легкость. Так же отметили такие недостатки, как высокая цена, они могут вредить здоровью, легко загораются и конечно же повышенная наукоемкость производства и полимеров, и композитов. Они применяются в авиации для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки, лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.) и двигателей (лопаток компрессора и турбины и т. д.), в космической технике для узлов силовых конструкций аппаратов, подвергающихся нагреву, для элементов жесткости , панелей, в автомобилестроении для облегчения кузовов, рессор, рам, панелей кузовов, бамперов и т. д., в горной промышленности (буровой инструмент, детали комбайнов и т. д.), в гражданском строительстве (пролеты мостов, элементы сборных конструкций высотных сооружений и т. д.) и в других областях народного хозяйства.