Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Декабря 2014 в 12:44, реферат
Понятие неметаллические материалы включает большой ассортимент материалов таких, как пластические массы, композиционные материалы, резиновые материалы, клеи, лакокрасочные покрытия, древесина, а также силикатные стекла, керамика и др.
Неметаллические материалы являются не только заменителями металлов, но и применяются как самостоятельные, иногда даже незаменимые материалы. Отдельные материалы обладают высокой механической прочностью, легкостью, термической и химической стойкостью, высокими электроизоляционными характеристиками, оптической прозрачностью и т. п.
По виду упрочнителя композиционные материалы классифицируют на стекловолокниты, карбоволокниты с углеродными волокнами, бороволокниты и органоволокниты.
В слоистых материалах волокна, нити, ленты, пропитанные связующим, укладываются параллельно друг другу в плоскости укладки. Плоские слои собираются в пластины. Свойства получаются анизотропными. Для работы материала в изделии важно учитывать направление действующих нагрузок. Можно создать материалы как с изотропными, так и с анизотропными свойствами. Можно укладывать волокна под разными углами, варьируя свойства композиционных материалов. От порядка укладки слоев по толщине пакета зависят изгибные и крутильные жесткости материала.
Применяется укладка упрочнителей из трех, четырех и более нитей. Наибольшее применение имеет структура из трех взаимно перпендикулярных нитей. Упрочнители могут располагаться в осевом, радиальном и окружном направлениях.
Трехмерные материалы могут быть любой толщины в виде блоков, цилиндров. Объемные ткани увеличивают прочность на отрыв и сопротивление сдвигу по сравнению со слоистыми. Система из четырех нитей строится путем разложения упрочнителя по диагоналям куба. Структура из четырех нитей равновесна, имеет повышенную жесткость при сдвиге в главных плоскостях. Однако создание четырехнаправленных материалов сложнее, чем трехнаправленных.
2.1.2. Клеящие материалы
Клеящие материалы играют очень важную роль в народном хозяйстве. Ведущие специалисты в этой области не без основания считают, что уровень развития промышленности в целом определяется уровнем, достигнутым при разработке клеев, и масштабами их применения. И это неудивительно, поскольку склеивание является одним из наиболее экономичных и эффективных способов сборки самых различных деталей. Эффективность применения клеев объясняется целым рядом существенных преимуществ клеевых соединений по сравнению с соединениями других типов. С помощью клеев удается надежно склеивать самые различные материалы, причем в ряде случаев склеивание является единственным способом их надежного соединения.
С помощью клеев можно соединять разнородные материалы, поскольку ряд клеев способен компенсировать напряжения, возникающие в клеевом соединении из-за различия коэффициентов линейного термического напряжения склеиваемых материалов, а также материалы, чувствительные к нагреванию, так как некоторые клеи способны отверждаться при комнатной температуре. Использование клеев позволяет изготавливать изделия сложной формы, обеспечивая экономичную и быструю сборку конструкций.
Целью любых лакокрасочных работ является защита поверхности тонкой пленкой из вещества на основе органического или неорганического полимера. Лак от прочих подобных покрытий (красок, грунтовок и т. д.) отличается тем, что пленка в данном случае прозрачная, не скрывающая поверхности. Это - официальное определение лака.
Естественным пленкообразователем (тем, что остается на поверхности после испарения растворителя) может выступать то же растительное масло, подвергнутое специальной обработке, смолы натурального происхождения (янтарь, канифоль и т. п.), специально обработанная целлюлоза и пр. Синтетических пленкообразователей, используемых в производстве лаков, гораздо больше. Это алкидные, эпоксидные и другие смолы, карбомидо- и меламиноформальдегидные вещества и т. д. В лаки часто вводят красящие вещества - для придания поверхности какого-либо оттенка.
Другим важным элементом лакокрасочного покрытия является растворитель или разбавитель. Для лаков используются органические растворители или вода. Лаки на водной основе, кстати, в последнее время становятся все более популярными: они быстро сохнут и, что важно для многих, не имеют никакого запаха. Также применяются различные химические добавки - отвердители, ускорители, сиккативы и прочие вещества, благодаря которым лак быстрее застывает, становится более прочным и стойким, ровнее ложится.
Обширную группу составляют лакокрасочные товары, предназначенные для получения защитных и декоративных лакокрасочных покрытий. Они защищают изделия из металлов от коррозии, из древесины — от гниения, придают многим товарам красивый внешний вид, предохраняют их от загрязнения и облегчают уход за ними.
Ежегодно в мире от коррозии теряются десятки миллионов тонн стали и чугуна, в том числе в нашей стране около 15 млн. т, а среди всех покрытий, используемых для защиты металлических изделий от коррозии, лакокрасочные покрытия составляют свыше 80%.
Велика роль лакокрасочных товаров в повышении эстетических свойств многих непродовольственных товаров, в улучшении санитарно-гигиенического состояния жилищ и их декоративного оформления.
Физическое состояние: спиртовые растворы или расплавляемые мастики.
Свойства: клей имеет хорошие диэлектрические свойства, но недостаточно эластичен, если не модифицирован другими материалами. Водостоек, устойчив к воздействию масел и смазок. При нагревании размягчается. Растворим во многих растворителях. Обеспечивает умеренную прочность клеевых соединений.
Области применения: склеивание пористых материалов, металлов, керамики, пробки и слюды. Применяется также в уплотнительных цементах в качестве адгезионного грунта при склеивании металлов и слюды, как компонент клеев-расплавов электроизоляционных герметизирующих восках, для различных целей в электротехнической промышленности.
2.1.3. Древесина
Древесина как конструкционный материал обладает многими положительными свойствами. Это достаточно прочный и легкий материал. Относительно высокая твердость древесины позволяет обрабатывать ее на станках и придавать ей практически любую форму. Пластичность древесины и ее способность к изменению свойств при термо- и влагообработке позволяют обрабатывать данный материал методами гнутья, лущения, прессования.
2.1.4. Лакокрасочные материалы
ЛКМ или лакокрасочные материалы – понятие, получившее в последнее время широкое распространение в связи с резко возросшими масштабами строительства и ремонтно-отделочных работ в нашей стране. ЛКМ (лакокрасочные материалы) представляют собой совокупность отделочных строительных материалов на органических и неорганических связующих, образующих на обрабатываемой поверхности пленку с заданными свойствами. Основными компонентами ЛКМ (лакокрасочных материалов) являются связующее (пленкообразующее) вещество, и пигменты или красящие вещества, определяющие эстетические и декоративные свойства ЛКМ (лакокрасочных материалов). Кроме того, в состав ЛКМ могут входить растворители (вещества, регулирующие вязкость ЛКМ), отвердители (вещества, способствующие ускорению высыхания ЛКМ), наполнители (вещества для удешевления ЛКМ и усиления их некоторых свойств), специальные добавки к ЛКМ, призванные решать узкие задачи (например, уменьшающие образование пузырьков). Функционально и весьма условно ЛКМ (лакокрасочные материалы) можно разбить на шесть основных групп: краски, лаки, эмали, грунтовки, шпатлевки (шпаклевки) и порошковые краски. По химическому составу ЛКМ делятся на масляные, алкидно-акриловые, перхлорвиниловые, эпоксидные, органосиликатные, кремнийорганические и т.д. Совсем условно деление ЛКМ по их предназначению: атмосферостойкие, водостойкие, маслобензостойкие, химически стойкие, термостойкие, электроизоляционные и т.д.
К лакокрасочным материалам относятся природные и искусственные материалы, которые необходимо наносить в жидко-вязком состоянии тонким слоем на строительные конструкции и на любые другие материалы и детали, для создания пленки, чтобы защитить окрашиваемую поверхность от негативных воздействий окружающей среды, в качестве декоративного оформления и улучшения санитарных и гигиенических условий в помещениях. В зависимости от пленкообразующих веществ все лакокрасочные материалы подразделяются на: клеевые, масляные, силикатные, известковые, композиционные и полимерные.
Все лакокрасочные материалы классифицируются по виду, химическому составу, основному назначению и т.д. По виду все ЛКМ делятся на краски, шпатлевки, порошковые краски, лаки, эмали и грунтовки. В состав этих материалов могут входить различные добавки, такие как пластификаторы, сиккативы и многие другие.
Керамическими называют материалы и изделия, изготовляемые формованием и обжигом глин. «Керамос»- на древнегреческом языке означало гончарную глину, а также изделия из обожженной глины. В глубокой древности из глин путем обжига получали посуду, а позднее (около 5000 лет назад) стали изготовлять кирпич, а затем черепицу.
Большая прочность, значительная долговечность, декоративность многих видов керамики, а также распространенность в природе сырьевых материалов обусловили широкое применение керамических материалов и изделий в строительстве. В долговечности керамических материалов можно убедиться на примере Московского Кремля, стены которого сложены почти 500 лет назад.
Среди сырьевых порошкообразных материалов - глина, которая имеет преимущественное применение при производстве строительной керамики. Она большей частью содержит примеси, влияющие на ее цвет и термические свойства. Наименьшее количество примесей содержит глина с высоким содержанием минерала каолинита и потому называемая каолином, имеющая практически белый цвет. Кроме каолинитовых глин разных цветов и оттенков применяют монтмориллонитовые, гидрослюдистые.
Кроме глины к применяемым порошкообразным материалам, являющимися главными компонентами керамических изделий, относятся также некоторые другие минеральные вещества природного происхождения - кварциты, магнезиты, хромистые железняки.
По назначению в строительстве различают следующие группы керамических материалов и изделий:
стеновые материалы (кирпич глиняный обыкновенный, пустотелый и легкий, камни керамические пустотелые);
кровельные материалы и материалы для перекрытий (черепица, керамические пустотелые изделия);
облицовочные материалы для наружной и внутренней облицовки (кирпич и камни лицевые, плиты керамические фасадные, малогабаритные плитки);
материалы для полов (плитки);
материалы специального назначения (дорожные, санитарно-строительные, химически стойкие, материалы для подземных коммуникаций, в частности трубы, теплоизоляционные, огнеупорные и др.);
заполнители для легких бетонов (керамзит, аглопорит).
Литература: