Автор: Пользователь скрыл имя, 26 Февраля 2013 в 18:57, реферат
Целью реферата по данной теме является ознакомление с композиционными материалами, их составом и применением в различных областях народного хозяйства.
1
1. Введение
Одно из важнейших направлений, определяющих развитие всех отраслей промышленности, строительства, медицины и сферы услуг - это новые материалы. Изменения укладов жизни человечества связаны с открытием и освоением производства новых материалов.
Прорыв в новые области знаний, технологий, создание изделий с требуемыми свойствами, резкое улучшение экономических показателей, обретение технико-экономической независимости вследствие отказа от использования традиционно приемлемых материалов - все это возможно только благодаря новым полимерным композиционным материалам (ПКМ).
Почему интерес к композиционным материалам проявляется именно сейчас? Потому, что традиционные материалы уже не всегда или не вполне отвечают потребностям современной инженерной практики.
Области применения композиционных материалов не ограничены. Они применяются в авиации, для высоконагруженных деталей самолетов (обшивки, лонжеронов, нервюр, панелей и т. д.); двигателей (лопаток компрессора и турбины и т. д.); в космической технике для узлов силовых конструкций аппаратов, подвергающихся нагреву; 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.
Целью реферата по данной теме является ознакомление с композиционными материалами, их составом и применением в различных областях народного хозяйства.
2
2. Состав, строение и свойства композиционных материалов
Композиционный материал (компози́т, КМ) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды. Компонентами композитов являются самые разнообразные материалы – металлы, керамика, стекла, пластмассы, углерод и т.п. Путем подбора состава и свойств наполнителя и матрицы (связующего), их соотношения, ориентации наполнителя можно получить материалы с требуемым сочетанием эксплуатационных и технологических свойств. Известны многокомпонентные композиционные материалы – поли матричные, когда в одном материале сочетают несколько матриц, или гибридные, включающие в себя разные наполнители. Использование в одном материале нескольких матриц (поли матричные композиционные материалы) или наполнителей различной природы (гибридные композиционные материалы) значительно расширяет возможности регулирования свойств композиционных материалов.
По структуре наполнителя композиционные материалы подразделяют: на волокнистые (армированы волокнами и нитевидными кристаллами), слоистые (армированы пленками, пластинками, слоистыми наполнителями), дисперсноармированные, или дисперсно-упрочненные (с наполнителем в виде тонкодисперсных частиц). Матрица в композиционных материалах обеспечивает монолитность, передачу и распределение напряжения
3
в наполнителе, определяет теплостойкость, влагостойкость, огнестойкость и химическую стойкость.
Волокнистые композиты армированы волокнами или нитевидными кристаллами - кирпичи с соломой и папье-маше можно отнести как раз к этому классу композитов. Уже небольшое содержание наполнителя в композитах такого типа приводит к появлению качественно новых механических свойств материала. Широко варьировать свойства материала позволяет также изменение ориентации размера и концентрации волокон. Кроме того, армирование волокнами придает материалу анизотропию свойств (различие свойств в разных направлениях), а за счет добавки волокон проводников можно придать материалу электропроводность вдоль заданной оси.
В слоистых композиционных материалах матрица и наполнитель расположены слоями, как, например, в особо прочном стекле, армированном несколькими слоями полимерных пленок.
Микроструктура остальных классов композиционных материалов характеризуется тем, что матрицу наполняют частицами армирующего вещества, а различаются они размерами частиц. В композитах, упрочненных частицами, их размер больше 1 мкм, а содержание составляет 20-25% (по объему), тогда как дисперсноупрочненные композиты включают в себя от 1 до 15% (по объему) частиц размером от 0,01 до 0,1 мкм. Размеры частиц, входящих в состав нанокомпозитов - нового класса композиционных материалов - еще меньше.
По природе матричного материала различают полимерные, металлические, углеродные, керамические и др. композиты.
4.
Для создания композиции используются самые разные армирующие наполнители и матрицы, от которых зависят их физические и механические свойства. Композиционные материалы подразделяют на:
2.1. Стеклопластики - полимерные композиционные материалы, армированные стеклянными волокнами, которые формуют из расплавленного неорган
1. Введение …………………………………………………………………….1
2. Состав, строение и свойства композиционных материалов………………2
3. Заключение………………………………………………………………….12
4. Список литературы…………………………………………………………13
2.6. Текстолиты - слоистые пластики, армированные тканями из различных волокон. Технология получения текстолитов была разработана в 1920-х на основе фенолформальдегидной смолы. Полотна ткани пропитывали смолой, затем прессовали при повышенной температуре, получая текстолитовые пластины. Роль одного из первых применений текстолитов - покрытия для кухонных столов - трудно переоценить. Основные принципы получения текстолитов сохранились, но сейчас из них формуют не только пластины, но и фигурные изделия. И, конечно, расширился круг исходных материалов. Связующими в текстолитах является широкий круг термореактивных и термопластичных полимеров, иногда даже применяются и неорганические
9
связующие - на основе силикатов и фосфатов. В качестве наполнителя используются ткани из самых разнообразных волокон - хлопковых, синтетических, стеклянных, углеродных, асбестовых, базальтовых и т.д. Соответственно разнообразны свойства и применение текстолитов.
2.7. Композиционные материалы с металлической матрицей
При создании композитов на основе металлов в качестве матрицы применяют алюминий, магний, никель, медь и т.д. Наполнителем служат или высокопрочные волокна, или тугоплавкие, не растворяющиеся в основном металле частицы различной дисперсности. Свойства дисперсно-упрочненных металлических композитов изотропны, одинаковы во всех направлениях. Добавление 5-10% армирующих наполнителей (тугоплавких оксидов, нитридов, боридов, карбидов) приводит к повышению сопротивляемости матрицы нагрузкам. Эффект увеличения прочности сравнительно невелик, однако ценно увеличение жаропрочности композита по сравнению с исходной матрицей. Так, введение в жаропрочный хромоникелевый сплав тонкодисперсных порошков оксида тория или оксида циркония позволяет увеличить температуру, при которой изделия из этого сплава способны к длительной работе, с 1000° С до 1200° С. Дисперсно-упрочненные металлические композиты получают, вводя порошок наполнителя в расплавленный металл, или методами порошковой металлургии. Армирование металлов волокнами, нитевидными кристаллами, проволокой значительно повышает как прочность, так и жаростойкость металла. Например, сплавы алюминия, армированные волокнами бора, можно эксплуатировать при температурах до 450-500°С, вместо 250-300° С. Применяют оксидные, боридные, карбидные, нитридные металлические наполнители, углеродные волокна. Керамические и оксидные волокна из-за своей хрупкости не допускают пластическую деформацию материала, что создает значительные технологические трудности при изготовлении изделий,
10
тогда как использование более пластичных металлических наполнителей позволяет переформование. Получают такие композиты пропитыванием пучков волокон расплавами металлов, электроосаждением, смешением с порошком металла и последующим спеканием и т.д.
В 1970-х появились первые
материалы, армированные нитевидными
монокристаллами («усами»). Нитевидные
кристаллы получают, протягивая расплав
через фильеры. Используются «усы»
оксида алюминия, оксида бериллия, карбидов
бора и кремния, нитридов алюминия и
кремния и т.д. длиной 0,3-15 мм и
диаметром 1-30 мкм. Армирование «усами»
позволяет значительно
2.8. Композиционные материалы на основе керамики
Армирование керамических материалов волокнами, а также металлическими и керамическими дисперсными частицами позволяет получать высокопрочные композиты, однако, ассортимент волокон, пригодных для армирования керамики, ограничен свойствами исходного материала. Часто используют металлические волокна. Сопротивление растяжению растет незначительно, но зато повышается сопротивление тепловым ударам - материал меньше растрескивается при нагревании, но возможны случаи, когда прочность материала падает. Это зависит от соотношения коэффициентов термического расширения матрицы и наполнителя. Армирование керамики дисперсными металлическими
11
частицами приводит к новым материалам (керметам) с повышенной стойкостью, устойчивостью относительно тепловых ударов, с повышенной теплопроводностью. Из высокотемпературных керметов делают детали для газовых турбин, арматуру электропечей, детали для ракетной и реактивной техники. Твердые, износостойкие керметы используют для изготовления режущих инструментов и деталей. Кроме того, керметы применяют в специальных областях техники - это тепловыделяющие элементы атомных реакторов на основе оксида урана, фрикционные материалы для тормозных устройств и т.д. Керамические композиционные материалы получают методами горячего прессования (таблетирование с последующим спеканием под давлением) или методом шликерного литья (волокна заливаются суспензией матричного материала, которая после сушки также подвергается спеканию).
12
3. Заключение
Композиционные материалы постепенно занимают все большее место в нашей жизни. Сочетание разнородных веществ приводит к созданию нового материала, свойства которого количественно и качественно отличаются от свойств каждого из его составляющих. Варьируя состав матрицы и наполнителя, их соотношение, ориентацию наполнителя, получают широкий спектр материалов с требуемым набором свойств. Многие композиты превосходят традиционные материалы и сплавы по своим механическим свойствам и в то же время они легче. Использование композитов обычно позволяет уменьшить массу конструкции при сохранении или улучшении ее механических характеристик.
Области применения композиционных материалов многочисленны. Кроме авиационно-космической, ракетной и других специальных отраслей техники, они могут быть успешно применены в энергетическом турбостроении, в автомобильной и горнорудной, металлургической промышленности, в строительстве и т.д. Диапазон применения этих материалов увеличивается день ото дня и сулит еще много интересного. Можно с уверенностью сказать, что это материалы будущего.
О перспективности работ по новым материалам свидетельствует и тот факт, что почти 22% мировых патентов выдаются на изобретения в этой области. Об этом же говорит и динамика роста мировых рынков основных видов новых материалов. Особенно заметен прогресс в разработке производстве неорганических материалов - это керамика, материалы для микроэлектроники и пр. Нынешний 21 век уже можно отнести к веку композиционных материалов (композитов).
13
4. Список литературы
1. Лахтин Ю. М., Леонтьева
В. П. Материаловедение: Учебник
для высших технических
2. Материалы будущего: перспективные материалы для народного хозяйства. Пер. с нем./ Под ред. А. Неймана. – Л.: Химия, 1985.
3. Тарнопольский Ю. М., Жигун И. Г., Поляков В. А. Пространственно-армированные композиционные материалы: Справочник. – М.: Машиностроение, 1987.
4. Политехнический словарь. Гл. ред. И. И. Артоболевский. – М.: «Советская энциклопедия», 1977.
Должностная инструкция водителя автопогрузчика (погрузчика)
1. Общие положения
1.1. Водитель
автопогрузчика
1.2. К самостоятельному
управлению автопогрузчиками
1.3. Перед допуском
к работе водители
Результаты проверки знаний и
навыков, полученных при
Водитель автопогрузчика должен знать и соблюдать:
1.4. Устройство автопогрузчика.
1.5. Способы погрузки, выгрузки
грузов на всех видах
1.6. Правила подъема, перемещения и укладки грузов.
1.7. Приказы, распоряжения , указания непосредственного начальника, генерального директора.
1.8. Правила охраны труда и техники безопасности, пожарной безопасности, производственной санитарии.
1.9. Правила внутреннего трудового распорядка.
1.10. Основы трудового законодательства.
1.11.Настоящую должностную инструкцию.
2. Функциональные обязанности.
Водитель автопогрузчика обязан
2.1. Управлять автопогрузчиками
и всеми специальными
2.2. Своевременно выполнять
техническое обслуживание и
2.3. Определять
неисправности в работе
2.4. Устанавливать и
заменять съемные
2.5. Проводить планово-
2.6.
Следить за периодичностью
2.7.
Содержать и эксплуатировать
автопогрузчики в соответствии
с паспортом, инструкцией
2.8. О всех замеченных неисправностях сделать соответствующую запись в журнале о техническом состоянии машины, сообщить лицу, ответственному за содержание грузоподъемных машин в исправном состоянии, и принять меры по устранению неисправностей.
2.9. Производить погрузочно-
2.10. Содержать в чистоте и в порядке помещения для ремонта и стоянки автопогрузчиков.
3. Права.
Водитель погрузчика вправе:
3.1. Ходатайствовать перед
непосредственным начальником
3.2. Вносить руководству
предложения, направленные на
повышение безопасности и
4. Ответственность.
Водитель автопогрузчика несет ответственность:
4.1. За ненадлежащее исполнение
или неисполнение своих
4.2. За правонарушения, совершенные
в процессе осуществления
4.3. За причинение материального
ущерба - в пределах, определенных
действующим трудовым и