Материалы достаточно

Искусственные абразивные материалы благодаря высокой твердости являются основными для производства различных видов абразивного инструмента.

Кремнийорганические лаки сохраняют длительное время свои свойства при температуре до 200° С, кремнийорганические эмали, пигментированные двуокисью титана, окисью сурьмы, литопоном и другими пигментами, — до 260° С и пигментированные алюминиевой пудрой — до 550° С, Кроме того, они химически инертны и обладают очень высокой водо-, масло- и бензостойкостью, а также стойкостью к действию растворов соли, озона, плесени и др. Кремнийорганические лакокрасочные материалы благодаря хорошим диэлектрическим и тепловым свойствам нашли широкое применение в качестве электроизоляционных материалов. Отрицательными свойствами кремнийорганических покрытий являются необходимость сушки при высокой температуре и малая адгезия, поэтому в композицию лакокрасочных материалов вводят другие смолы.

Кремиийоргапические смолы в отличие от других пленкообразующих имеют в своем составе, кроме органических, также и неорганические элементы (кремний), и поэтому они обладают рядом характерных свойств. Кремнийор-ганические лаки сохраняют длительное время свои свойства при температуре до 200° С. крсмшшоргапическис эмали, пигментированные двуокисью титана, окисью сурьмы, литопоном и другими пигментами,— до 260° С и пигментированные алюминиевой пудрой — до 550° С. Кроме того, они химически инертны и обладают очень высокой водо-, масло- и бензостойкостью, а также стойкостью к действию растворов соли, озона, плесени и др. Кремнийорганическпе лакокрасочные материалы благодаря хорошим диэлектрическим и тепловым свойствам нашли широкое применение в качестве электроизоляционных материалов. К отрицательным свойствам кремнийорганпческих покрытий относятся необходимость сушки при высокой температуре и малая адгезия, поэтому в композицию лакокрасочных материалов вводят другие смолы.

Керамика — поликристаллические материалы, получаемые спе-йанием природных глин и их смесей с минеральными добавками, а также' окислов металлов и других тугоплавких соединений. Ситал-лы — неорганические материалы, получаемые путем направленной кристаллизации стекла. Эти материалы благодаря высоким диэлектрическим свойствам, стойкости в химически активных средах, вы-соким механическим свойствам нашли широкое применение в элек-Кронной, радиотехнической и электротехнической промышленности, в химической промышленности для футеровки емкостей, в металлообработке для изготовления металлорежущего инструмента, дета-йей, работающих на истирание с одновременным нагревом — фильер для протяжки проволоки, сопл пескоструйных аппаратов и др.

Жидкие, т. е. расплавленные, металлы занимают особое место среди известных нам теплоносителей. Они имеют относительно высокую теплопроводность, малую вязкость, высокую температуру кипения и, как правило, оказывают сравнительно слабое коррозионное действие на конструкционные материалы. Благодаря этим свойствам уже сейчас можно использовать жидкие металлы в качестве теплоносителей при 700—800° С, когда другие, например вода и органические теплоносители, не пригодны.

В области малогабаритных конструкций 1 полимерные материалы, благодаря низкой стоимости производства из них- деталей (возможность частичного или полного исключения механической обработки), все шире заменяют металлы и их сплавы.

Полимерные материалы благодаря своим разнообразным положительным свойствам находят широкое применение в различных областях техники. Некоторые положительные свойства полимерных материалов можно придавать другим материалам нанесением покрытий из первых на поверхность последних. Металлические предметы с нанесенным покрытием из полимерных материалов имеют одновременно высокую прочность, присущую металлам, и положительные свойства полимерных материалов.

Углеграфитовые материалы благодаря высоким антифрикционным свойствам (самосмазываемости, прирабатываемости, способности некоторое время работать всухую), термо- и химстойкости могут применяться в большинстве сред (за исключением глубокого вакуума и сильных окислителей). Углеграфиты изготовляются на основе саж, кокса, графита, пека. После подготовки исходного порошка заготовки прессуются в форме и проходят термообработку, в зависимости от которой разделяются на обожженные и графити-рованные. После прессования все углеграфиты подвергаются отжигу, а графитированные материалы после отжига выдерживаются в печи при высокой температуре, при которой часть аморфного угля переходит в графит. При этом повышаются теплопроводность и, как полагают, антифрикционные свойства, но снижается прочность. Углеграфиты обладают значительной пористостью (от 8 до 30%) и поэтому подвергаются пропитке в автоклаве смолами или металлами. После пропитки повышаются плотность, прочность и антифрикционные свойства материала (при наличии смазки и охлаждения). Так как углеграфиты имеют сотовое строение (см. рис. 73), в непропитанных материалах плохо удерживается жидкость в микровпадинах и не развивается гидродинамическое давление. Пропитанные материалы более плотны, поэтому смазка создает гидродинамические эффекты, снижая трение.

Плазменный способ обеспечивает нагрев частиц до более высоких температур, чем детонационный. Ограничения по температуре при детонационном способе нанесения покрытий компенсируются более высокой кинетической энергией частиц, что позволяет наносить и тугоплавкие материалы. Благодаря высоким скоростям напыляемых частиц детонационные покрытия по сравнению с плазменными и тем более обычными газопламенными имеют более Высокие плотность (98—99 %) и прочность сцепления с основой. Существенным преимуществом детонационного метода по сравнению с газопламенным и плазменным является его дискретность, а вследствие этого и меньшая теплонапряженность. Нагрев обрабатываемой детали в процессе напыления может не превышать 200 °С.

Многие керамические материалы благодаря сочетанию ценных эксплуатационных свойств находят все большее применение в различных отраслях машиностроения. Некоторые современные керамические материалы отличаются высокой механической прочностью, которую сохраняют вплоть до температур порядка 1000—1500°С, высокой твердостью, малой истираемостью. Это определило применение некоторых

Графитовые и углелрафитовые материалы благодаря своим специфическим свойствам находят широкое применение в практике эл жтрической обработки материалов, являясь основой электродов-инструментов высокой эрозионной устойчивости, применяемых при электроискровой и электроимпульсной обработке, а также материалом контактных ,узлов, в частности коллекторных и коммутаторных щеток. Графитовые аноды, а также графитовая облицовка ванн эффективно используются в ряде операций электрохимической обработки.

Керамика — поликристаллические материалы, получаемые спеканием природных глин и их смесей с минеральными добавками, а также окислов металлов и других тугоплавких соединений. Ситал-лы — неорганические материалы, получаемые путем направленной кристаллизации стекла. Эти материалы благодаря высоким диэлектрическим свойствам, стойкости в химически активных средах, высоким механическим свойствам нашли широкое применение в электронной, радиотехнической и электротехнической промышленности, в химической промышленности для футеровки емкостей, в металлообработке для изготовления металлорежущего инструмента, дета-йей, работающих на истирание с одновременным нагревом — фильер для протяжки проволоки, сопл пескоструйных аппаратов и др.

Рассмотрим сначала свойства диаграмм циклического деформирования в связи с уровнем температур и частотой (временем) нагружения. В Институте машиноведения исследования проводились на двух сталях с контрастными свойствами: циклически упрочняющейся аустенитной нержавеющей стали 1Х18Н9Т и циклически разупрочняющейся стали ТС. Выбор сталей обусловливался потребностями аппаратостроения, где эти материалы достаточно широко используются при повышенных температурах. Диапазон температур для стали 1Х18Н9Т был принят до 700° С, для теплоустойчивой стали — до 550° С; эти температуры являются максимально возможными в эксплуатации для выбранных материалов. Исследование влияния скорости деформирования проводилось при сдвиге в диапазоне изменения скоростей-на два порядка, от приблизительно 0,18 до 0,0018 мин"1, что соответствует в среднем времени цикла от 0,16—0,18 до 16—18 мин.

Углеграфитовые материалы достаточно прочны, хорошо выдерживают колебания температуры и обрабатываются. При невысоких температурах они устойчивы против воздействия большинства химически агрессивных веществ и разрушаются только горячими растворами сильных окислителей. Благодаря этим свойствам широко используются при изготовлении различных деталей и аппаратов: плиток, блоков для футеровки резервуаров, травильных ванн, чанов и варочных котлов, бумажной промышленности, башенной химической аппаратуры и т. п. Из пропитанного графита и графитопласта АТМ-1 (антегмита) изготовляют нагреватели, конденсаторы, испарители, холодильники для производства соляной кислоты, гипохлорита натрия, уксусной кислоты, ароматических и алифатических углеводородов, форсунки, сопла для впрыскивания и распыления агрессивных жидкостей, угольные инжекторы, краны, детали насосов и трубопроводов, фитинги, кольца Рашига и другие изделия.

Все лопаточные материалы достаточно хорошо освоены промышленностью, детально исследованы с точки зрения их жаропрочных характеристик и по своим свойствам в основном удовлетворяют тем требованиям, которые конструктора предъявляют к материалу лопаток. Тем не менее для повышения уровня жаропрочности сплавов и надежности их работы необходимо продолжать работы как по изысканию новых составов, так и по улучшению техноло-

При уплотнении жидкостей пробковые материалы достаточно непроницаемы в условиях невысоких рабочих давлений. Однако при отсутствии жидкости пробка обнаруживает слабую проницаемость в отношении воздуха и газов, что обусловлено наличием мелких пор, которые не закрылись полностью при изготовлении материала или сборке соединения.

Условиям механической прочности лучше всего удовлетворяют кварцевый песок и дробленый антрацит классов АП (антрацитовая плита), АК (кулак) и АС — мытое (семечко-мытое) с зольностью не выше 5% и содержанием серы не больше 3%. Эти материалы достаточно химически стойки в кислой и нейтральной среде, то есть при значениях рН, достигаемых при коагуляции сернокислым алюминием.

Наиболее широкие вариации коэффициентов имеют место при оценке долговечности по величине пластической деформации за цикл. Материалы достаточно четко дифференцируются (с помощью расчетных коэффициентов) по их сравнительному

Под искусственными камнями в основном понимают огнеупорные кирпичи, для которых и раньше применяли ультразвуковой контроль. Для таких кирпичей, используемых для футеровки печей, ставится проблема выявить трещины, дефекты: прессования и внутренние пустоты, а также по измеряемым показателям звука оценить технологические свойства — такие как пористость и прочность на сжатие в холодном состоянии. При умеренной пористости эти материалы достаточно проницаемы для прозвучивания на частотах от 0,05 до 0,5 МГц. Акустический контакт ввиду шероховатой поверхности при этом осуществляется при помощи пластичной смазки или клейстера, причем искатели целесообразно снабдить защитными колпачками из резины, которые лучше подгоняются к шероховатостям поверхности.

Порошки металлов в ультрадисперсном состоянии получают в результате восстановления их оксидов водородом, углеродом или конвертированным газом. Кроме того, ультрадисперсные порошки металлов получают восстановлением хлоридов металлов водородом, переконденсацией массивных порошков. Частицы НП имеют субмикрокристаллические размеры вследствие того, что они кристаллизуются из газовой фазы с высокой скоростью. Коагуляция частиц не происходит из-за малой продолжительности их нахождения в плазмотроне. В качестве исходного сырья используют материалы достаточно низкой стоимости, например маршалит (измельченный до частиц размером 70...100 мкм кварцевый песок SiO2) при производстве НП карбида кремния.

Так как основные материалы достаточно подробно описаны в других главах, здесь будут рассмотрены только требования к материалам и их свойства, специфичные для ВКМ и ЛФМ. В состав обычных композиций входят смола, армирующий материал, наполнитель, смазка для форм, пигмент, отвердитель, загуститель и, в отдельных случаях, добавки, снижающие объемные усадки и шероховатость поверхности.

По составу твердофазные материалы достаточно разнообразны и могут быть объединены в группы, естественно, не исчерпывающие всю их полноту: 1) оксиды, сложные оксиды;

Углеграфитовые материалы достаточно прочны, хорошо выдерживают колебания температуры и обрабатываются. При невысоких температурах они устойчивы против воздействия большинства химически агрессивных веществ и разрушаются только горячими растворами сильных окислителей. Благодаря этим свойствам широко используются при изготовлении различных деталей и аппаратов: плиток, блоков для футеровки резервуаров, травильных ванн, чанов и варочных котлов, бумажной промышленности, башенной химической аппаратуры и т. п. Из пропитанного графита и графитопласта АТМ-1 (антегмита) изготовляют нагреватели, конденсаторы, испарители, холодильники для производства соляной кислоты, гипохлорита натрия, уксусной кислоты, ароматических и алифатических углеводородов, форсунки, сопла для впрыскивания и распыления агрессивных жидкостей, угольные инжекторы, краны, детали насосов и трубопроводов, фитинги, кольца Рашига и другие изделия.