Связующего материала

Основной способ производства титановых отливок — литье в графитовые формы, литье в оболочковые формы, изготовленные из нейтральных оксидов магния, циркония или из графитового порошка, в качестве связующего используют фенолформальдегидные смолы. При изготовлении мелких сложных тонкостенных отливок применяют формы, полученные по выплавляемым моделям.

Одну из наиболее сложных задач при изготовлении пространственно-армированных композиционных материалов представляет выбор связующего [31, 68], особенно при изготовлении материалов, образованных системой двух, трех и п нитей [59]. Материалы могут иметь как обычную, так и пи-ролизованную матрицу. Сложность подбора связующего обусловлена трудностью пропитки. При повышенных толщинах на обычных пропиточных машинах нельзя полностью удалить из материала воздух, который при формовании приводит к пористости, поэтому пропитку таких материалов осуществляют в вакууме и под давлением 9 специальных пресс-формах. Необходимое содержание связующего достигается изменением степени уплотнения материала: чем толще материал, тем сложнее его пропитка. В качестве связующего используют низковязкие термореактивные смолы, которые при правильном выборе режимов и хорошо отлаженном технологическом процессе позволяют достигать плотности композиционных материалов на уровне теоретической. Так, для материалов, образованных системой двух нитей, при коэффициенте армирования ц =0,45 плотность р = = 1,80 г/см3 (теоретическая 1,80 г/см3), а при fi = 0,50 р = 1,85 г/см3 (теоретическая 1,86 г/см3).

Механизированным способом стеклопластик наносят с помощью установки, которая состоит из пистолета для напыления с двумя стволами (один для смолы, другой для подачи рубленого стекловолокна) и устройства для резки стекловолокна. В качестве связующего используют только полиэфирную смолу, которую подают отдельно от гипериза. Рубленое волокно подают сжатым воздухом в зону пересечения струй связующего, смачивают его и покрывают поверхность. Массу напыляют за несколько приемов. Минимальная толщина стеклопластиковой оболочки при двухразовом напылении должна быть не менее 3 мм. На вертикальные поверхности аппаратов массу наносят сверху вниз.

смазкой, являющейся смесью различных спрессованных порошкообразных материалов. Подшипники из материала пермаглид показаны на рис. 109. Область применения материала зависит от вставок, в состав которых входят различные компоненты. Основным компонентом вставок при трении материала в воде является графит. В качестве связующего используют пластичные металлы с добавками органических веществ. Отмечается, что размер, форма и количество полостей зависят от конструкции и условий эксплуатации узла трения.

Одну из наиболее сложных задач при изготовлении пространственно-армированных композиционных материалов представляет выбор связующего [31, 68], особенно при изготовлении материалов, образованных системой двух, трех и п нитей [59]. Материалы могут иметь как обычную, так и пи-ролизованную матрицу. Сложность подбора связующего обусловлена трудностью пропитки. При повышенных толщинах на обычных пропиточных машинах нельзя полностью удалить из материала воздух, который при формовании приводит к пористости, поэтому пропитку таких материалов осуществляют в вакууме и под давлением 9 специальных пресс-формах. Необходимое содержание связующего достигается изменением степени уплотнения материала: чем толще материал, тем сложнее его пропитка. В качестве связующего используют низковязкие термореактивные смолы, которые при правильном выборе режимов и хорошо отлаженном технологическом процессе позволяют достигать плотности композиционных материалов на уровне теоретической. Так, для материалов, образованных системой двух нитей, при коэффициенте армирования ц =0,45 плотность р = = 1,80 г/см3 (теоретическая 1,80 г/см3), а при fi = 0,50 р = 1,85 г/см3 (теоретическая 1,86 г/см3).

На АЭС эффективную биологическую защиту от у-излучения обеспечивают конструкционные материалы с большой плотностью, от нейтронного излучения — с максимальным содержанием наиболее легких химически связанных элементов — лития, бора и особенно водорода. Кроме того, эти материалы должны иметь высокую радиационную и коррозионную стойкость, малую наведенную радиоактивность. Эти требования обеспечиваются только созданием искусственных материалов — бетонов путем подбора соответствующих заполнителя, вяжущего и добавок. В качестве заполнителей особо тяжелых бетонов (р>2500 кг/м3) используют естественные горные породы — лимонит, магнетит, барит, а также стальной и чугунный скрап. В качестве заполнителя в защитных бетонах часто используют природный минерал серпентенит М§б[514О10] [ОН]8 плотностью 2500—2700 кг/м3 с содержанием 13 % химически связанной воды, которую он удерживает до температуры 450 °С, с сечением выведения нейтронов 2Г=0,103 см-1. Лучшие защитные свойства и прочность при облучении имеют серпен-тенитовые бетоны (табл. 8.64). В качестве связующего используют портландцемент с добавками (гипс, карбид бора, хлористый литий и др.), обеспечивающими повышенное содержание связанной воды и ряда легких элементов.

Ко второй группе способов получения рудоуглеродис-тых композиций (моношихты) относится способ, примененный на ЗЗФ. Способ заключается в брикетировании шихты из руды и ткварчельского спекающегося угля в соотношении 60—85 и 40—15 %. В качестве связующего используют сульфит-спиртовую барду (с. с. б.), расход которой составляет 7—8 %. Брикеты подвергают сушке и коксованию при 900—1200 К. Плавки, проведенные на брикетах разного состава, подтверждают перспективность разработанного способа. Способ получения окускованной моношихты разработан также на заводе «Сибэлектросталь». В качестве углеродсодержащего компонента используют не уголь, а продукт его термической переработки — полукокс или кокс. Для выплавки 75%-ного ферросилиция окуско-вывагот шихту следующего состава: 59 % кварцитовых отходов, 32 % полукокса из длиннопламенных углей, 9 % железной окалины. Гранулирование осуществляется в тарельчатом грануляторе. Гранулы диаметром 10—20 мм подсушивают в шахтной печи при 380 К До влажности sg: 1 %•

Ко второй группе способов получения рудоуглеродис-тых композиций (моношихты) относится способ, примененный на ЗЗФ. Способ заключается в брикетировании шихты из руды и ткварчельского спекающегося угля в соотношении 60—85 и 40—15 %. В качестве связующего используют сульфит-спиртовую барду (с. с. б.), расход которой составляет 7—8 %. Брикеты подвергают сушке и коксованию при 900—1200 К. Плавки, проведенные на брикетах разного состава, подтверждают перспективность разработанного способа. Способ получения окускованной моношихты разработан также на заводе «Сибэлектросталь». В качестве углеродсодержащего компонента используют не уголь, а продукт его термической переработки — полукокс или кокс. Для выплавки 75%-ного ферросилиция окуско-вывагот шихту следующего состава: 59 % кварцитовых отходов, 32 % полукокса из длиннопламенных углей, 9 % железной окалины. Гранулирование осуществляется в тарельчатом грануляторе. Гранулы диаметром 10—20 мм подсушивают в шахтной печи при 380 К До влажности sg: 1 %•

Формовочные смеси, используемые при производстве стальных отливок, должны обладать высокой прочностью и термомеханической устойчивостью, так как температура заливки стали значительно выше температур заливки чугуна и цветных сплавов. Поэтому формовочные смеси для мелких и средних по массе стальных отливок приготовляют из кварцевых песков с малым содержанием глины, а в качестве связующего используют огнеупорную глину (бентонит). Формы для крупных отливок из углеродистых и высоколегированных сталей с толщиной стенки не менее 70 мм изготовляют с применением облицовочных смесей, приготовленных на основе цирконового концентрата, хромомагнезита или хромита.

Основной способ производства титановых отливок - литье в графитовые формы, литье в оболочковые формы, изготовленные из нейтральных оксидов магния, циркония или из графитового порошка, в качестве связующего используют фенол-формальдегидные смолы. При изготовлении сложных тонкостенных отливок применяют формы, полученные по выплавляемым моделям.

•Инструментальные Пластинки из твердых сплавов Композиции на основе карбидов тугоплавких металлов (вольфрама, титана, тантала). В качестве связующего используют кобальт

Жидкостекольные смеси, используемые для изготовления литейных стержней и литейных форм, приготовляют из кварцевых песков с содержанием не более 3,5 % глины, связующего материала — жидкого стекла с добавкой 10 %-ного раствора едкого

В качестве абразива для притирочной смеси используют порошок электрокорунда, карбидов кремния и бора, оксиды хрома и железа и др. Притирочные пасты состоят из абразивных порошков и химически активных веществ, например олеиновой и стеариновой кислот, играющих одновременно роль связующего материала.

Металлокерамические твердые сплавы характеризуются высокой твердостью, теплостойкостью и износостойкостью. Поэтому из них изготовляют режущий и буровой инструменты, их наносят на поверхность быстроизнашивающихся деталей и т. п. Твердые сплавы изготовляют на основе порошков карбидов тугоплавких металлов (WC, TiC, TaC). В качестве связующего материала применяют кобальт. Процентное соотношение указанных материалов выбирают в зависимости от их назначения.

1) вещества, которые являются основой или связующим материалом; такой основой в пластмассах обычно являются искусственные высокополимерные смолы; без связующего материала нельзя изготовить ни одну пластмассу;

Оболочковые формы с жидким наполнителем. При заполнении пространства между оболочкой и опокой наполнитель находится Б полужидком состоянии, в связи с чем этот процесс получил название формовки с жидким наполнителем (см. рис. 104, б). Наполнитель приобретает прочность после схватывания (твердения) связующего материала и высокотемпературной сушки. В качестве огнеупорного наполнителя могут быть использованы кварцевый песок, шамотный бой, а связующим является глиноземистый цемент. Однако данная технология не является перспективной, так как имеет определенные недостатки.

не содержат вторых фаз (рис. 6.15, в). Исследования материала, облученного электронным пучком с ?5 = 2,7 Дж/см2, показали, что воздействия такого уровня структурно-фазовое состояние материала существенно не изменяют. Как и в случае с исходным сплавом, в приповерхностном слое наблюдаются кристаллиты карбида вольфрама, разделенные связующими прослойками (рис. 6.16, а). Детальные исследования выявили следующие особенности структуры и фазового состава облученного сплава. Во-первых, прослойка связующего материала в большинстве случаев приобрела выраженную субзеренную структуру (рис. 6.16, 6). Размеры субзерен составляют 0,1—0,2 мкм. Во-вторых, в карбиде вольфрама обнаруживаются наноразмерные частицы вторых фаз, локализованные по границе кристаллита. Расшифровка микроэлектронограмм [104] (рис. 6.16, «), полученных с таких участков фольги, показывает, что данные частицы имеют фазовый состав Co3W9C4. Частицы также обнаружены по границам раздела карбид вольфрама-связка.

В качестве связующего (материала матрицы) при создании композиции на базе нитевидных кристаллов используются:

Потенциально очень крупные ресурсы нефти содержатся в битуминозных породах, зале-гаемых в районе Атабаски, провинция Альберта, Канада. Они представляют собой не просто затвердевшую нефть, а скорее очень вязкий битум, который играет роль связующего материала для песчинок, образуя плотную твердую массу. Происхождение этих залежей точно не установлено. Согласно одной из ги-

дах, служит для соединения штучных изделий и создания непроницаемых прослоек. Замазка арзамит П стойка в 50т процентных щелочных растворах, представляет собой массу на основе резольной смолы с наполнителем (кремнеземом, графитом, сернокислым барием и др.). Применяется арзамит П в качестве связующего материала при футеровке конструкций. Винипласт (см. Поливинилхлоридные пластмассы) —• пластмасса,стойкая в 50-процентных щелочных растворах; листовой винипласт при-, меняется в качестве защитного покрытия емкостей. Полиизобутиленовые пластины ПСГ —• пластмасса с наполнителем (сажей и графитом), стойкая в 60-процентных растворах едких щелочей при 100°. Асбо-винил стоек при обычных темп-pax в разбавленных щелочных растворах и к-тах. Высокой химич. стойкостью по отношению к щелочам обладают полиэтилен высокого, давления; полистирол и особенно фторо-пласт-4 и фторопласт-3. Фторопласт 4 абсолютно стоек в кипящей щелочи и не набухает в ней. Фторопласт-3 обладает химич. стойкостью к щелочам при темп-рах от — 50° до +70°. КЩ. м. относятся также нек-рые лакокрасочные материалы, используемые для покрытия металлич. конструкций, напр, эпоксидные, отличающиеся превосходной стойкостью в щелочных растворах; модифициров. фенолформальдегид-ные, хорошо противостоящие, и меламино-формальдегидные, мочевиноформальдегид-ные, нитроцеллюлозные, кремнийорга-нические—удовлетворительно противостоящие воздействию щелочных растворов. Эпоксидные материалы: грунт-шпатлевка 3-4021; лак щелочестойкий Э-4100 стоек в 40-процентной КОН 30 суток; эмаль щело-честойкая (зеленая) ОЭП-4171 стойка в 40-процентной КОН приЮО9 не менее 8 часов; эмаль эпоксиднонитроцеллюлозная . ЭП-51 устойчива к воздействию щелочей.

В качестве связующего материала для изделий технического назначения обычно используются: фенолоформальдегидная смола (сочетается с бумагой, хлопчатобумажной тканью, древесным шпоном, асбестовой тканью). В случае наполнителя в виде стеклоткани связующим является фенолоформальдегидная смола в сочетании с поливинилацетатами (КАСТ), с полисилоксаном и полиаце-талем (ВФГ), с эпоксидной смолой (ЭФ, 32-301).

На рис. 2.13 для двух композитов с дисперсными частицами показаны зависимости отношения модулей упругости от объемного содержания частиц. В качестве связующего материала использована эпоксидная смола. Матрица содержит дисперсные частицы, средний диаметр которых составлял