Жасанды және синтетикалық материалдар

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 14 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны
1.Кіріспе 2
2.Полимер өнімдері 3
3.Пластмастикалық материалдар 6
4.Резеңке материалдары 9
5.Шыны 10
6.Ағаш материалдары 12
7.Қорытынды 13

Кіріспе
Металл емес материалдар техниканың әр түрлі салаларында аса кең қолданыс табуда. Жеткілікті беріктігі, қаттылық, төмен тығыздық кезіндегі икемділік, көптеген жемірлі ортадағы химиялық төзімділік, олардың технологиялылығы кезінде диэлектрлік қасиеттердің деңгейі металл емес материалдарды көрінбейтіндей етеді.
Металл емес материалдарды шығу тегі бойынша табиғи, жасанды және синтетикалық деп ажыратады. Табиғи материалдарға, мысалы, табиғи каучук, ағаш, шайыр (янтарь, канифоль), мақта, жүн, зығыр және т.б. сияқты органикалық материалдар жатады. Органикалық емес табиғи материалдарға графит, асбест, қабаттас және кейбір тау жыныстары кіреді. Жасанды органикалық материалдарды табиғи полимер өнімдерден (вискоза талшығы, целлофан, күрделі және жай эфирлер, целлюлоза) алады. Синтетикалық материалдарды жай төмен молекулалық қосылыстардан алады.
Жасанды және синтетикалық материалдарда соңғы өнімнің және дайын бұйымдардың берілген қасиеттерін алу мақсатымен алғашқы заттардың қасиеттерін жобалау және араластыру мүмкін болады. Нәтижесінде синтетикалық металл емес материалдар табиғи материалдарды ығыстырып шығарады және әсіресе пластмассалар аса кең таралған болып табылады, олардағы резина байланыстырушы ретінде жоғары молекулалық органикалық қосылыстар (полимерлер) қызметін атқарады.

Полимер өнімдері
Көпшілік металл емес материалдардың негізі -- полимерлер. Табиғи полимерлер қатарына жануарлар және өсімдік өнімдері жатады. Олар: мақта, жүн, мата, тері, табиғи каучук т.б. Жасанды синтетикалық полимерлер мұнайды, табиғи газды, тас көмірді және басқа да табиғи шикізаттарды химиялық өңдеу арқылы алынатын өнімдер.
Металл емес материалдар қатарына әртүрлі пластмассалар,
металл емес негізді композитті материалдар, каучук және резина,
клей, лактар мен бояулар, графит, шыны, керамика жатады. Олардың
конструкциялық материалдар қатарына кіруіне химиялық әрекеттерге төзімділігі, мейлінше беріктігі, бұйымдардың жеңіл өңделуі, диэлектрлік қасиеті, қатаң және созымтал қасиеттерінің бейімділігі жатады. Полимерлі материалды қолдану табиғи материалдарды үнемдейді.
Макромолекуласы көпсанды, құрылымы бірдей, элементар дара өлшемді түйіндерден тұратын заттар полимер деп аталады. Молекулалық массасы 5000-нан 1000000 дейін. Полимердің макромолекулалары дара түйіндерден құрылған тізбектерден тұрады. Тізбектің ұзындығы көлденең қимасынан
бірнеше мың есе артық, сондықтан полимерлердің макромолекулалары
иілімді болып келеді. Полимердің ерекшелігіне макромолекулаларының иілімділігі жатады. Негізгі тізбек құратын атомдар химиялық мықты байланыспен ұстасады.
Полимерлерді топтастыру
Полимерлер құрамына қарай, макромолекула формасына қарай, фазалық күйіне қарай, қызуға әсеріне қарай топтастырылады.
Құрамына қарай полимерлер органикалық және органикалық емес болып бөлінеді. Ең көп тараған органикалық топ.
Егер молекулалық тізбек көміртегі атомдарынан құрылса, ондай тізбек карботізбекті полимер деп аталады. Тізбек құрамына кірген басқа
компоненттер полимердің қасиетіне тікелей әсерін тигізеді. Мысалы, оттегі атомдары тізбектің иілімдігін, фосфор мен хлор атомдары отқа төзімділігін, күкірт атомдары газ өткізбеушілігін, фтор атомдары химиялық тұрақтылығын т.б. қасиеттерін көтереді. Органикалық полимерге смола мен каучук жатады.
Органикалық емес полимерлерге силикат шынысы, керамика, смола, асбест жатады. Мұндай қосылыстардың құрамында көміртегі болмайды. Органикалық емес материалдар кремний, алюминий, магний, кальций тотықтарына негізделген.
Полимерлердің қасиеті макромолекулаларының құрылымына байланысты. Макромолекулалар формасы бойынша сызықты, тармақты, жазық, таспалы(сатылы), кеңістікті немесе торлы болып ажыратылады.
Полимердің сызықты макромолекулалары шиыршықталып оратылған ұзын тізбекті болып келеді (1,а-сурет). Иілімді макромолекулалар материалдың созылғыштығын қамтамасыз етеді, қыздырғанда жұмсарып, суытқанда қатаюына себепкер (полиэтилендер, полиамидтер т.б.
Тармақты макромолекулалар (1,б - суреті) сызықты болып келеді де, бүйірінен тармақталады, орналасу тығыздығын төмендетеді (поллизобутилен).
Сатылы макромолекулалар (1, в- сурет) арасы химиялық байланыспен қосылған екі тізбектен тұрады. Негізгі тізбек қатаңқы болғандықтан жылуға төзімді органикалық ерітінділерде ерімейді.
Кеңістікті немесе торлы полимерлер (1,г,д - суреттер) серпімді болады, ерімейді, балқымайды (жұмсақ резеңкелер), қатты, жылуға төзімді. Конструкциялық металл емес материалдар негізінде кеңістікті полимерлер пайдаланылады. Паркетті (1,д-сурет) полимер
тобы торлы полимерлер қатарына кіреді.

1 - сурет. Полимерлі макромолекулалардың формалары.
а) сызықты; б) тармақты; в) сатылы; г) кеңістікті, торлы; д) паркетті.
Фазалық күйіне қарай полимерлер аморфты және кристалды болып ажыратылады.
Аморфты полимерлер бір фазалы, буда-буда болып жиналған молекулалар тізбегінен тұрады. Кристалл қүрылымдары жинақы, термодинамикалық тұрақты. Сыртқы әсерлердің қатысынсыз өмірі шексіз. Кристалдану белгілі температура аралығында жүреді.
Кристалданған полимер қатаң және қатты, жылуға төзімді.
Қызуға көрсетер әсеріне қарай барлық полимерлер термопластикалы және термореактивті болып ажыратылады.
Термопластикалық полимерлердің қыздырғанда жұмсарып, балқиды, суытқанда қатаяды, және бұл процесс қайтымды. Мұндай полимерлер құрылымы сызықты немесе тармақталған.
Термореактивті полимерлердің алғашқы кезеңдегі құрылымы сызықты, қыздырғанда жүмсарады, әрі қарай химиялық әрекеттену салдарьнан қатаяды (кеңістікті құрылым түзіледі) сонан соң қатты қалпын сақтап қалады. Полимердің қатайған күйі термиялық тұрақты деп аталады.
Полимердің механикалық қасиеттері (серпімділік, беріктік) оның құрамына, физикалық күйіне, температураға байланысты.

Полимерлер үш физикалық күйде болады: шыны тәріздес, аса иілімді және тұтқыр ағылатын.
Шыны тәріздес күй -- аморфты, қатты. Аса иілімді күй шағын жүктеменің әсерінен материалдың өзгерген формасы бастапқы қалпына оралатын жоғары полимерлерде ғана кездеседі.
Тұтқыраққыштық күй сұйыққа ұқсағанымен ағымсыз тұтқыр келеді. Температураның өзгеруімен қатар сызықты немесе тармақты полимер физикалық бір күйден екінші күйге ауысуы мүмкін.
Полимердің физикалық күйі оған түсетін деформация мен температураға байланысты. Деформацияның температураға байланысты өзгеру графигі термомеханикалық график деп аталады (2- сурет).

2- сурет - Кристалл емес полимердің термомеханикалық графигі (а); кристалл емес полимердің температура мен серпімді модулінің тәуелділік схемсы (б). а - шыны тәрізді, б - аралық, в - аса иімді, д - тұтқыр ағылатын күйдегі.

Пластмастикалық материалдар
Полимерлер қосындылары негізінде алынатын, қатты, берік,
серпімді материалдар - пластмасса (пластиктер) деп аталады. Көбінесе
бұйым формасы пластикалық деформация тәсілімен қалыптастырылады. Пластмасса бұйымдарының қасиеті оның негізін құрайтын полимерлердің қасиетімен анықталады, соған сүйеніп өндірістік технология процестері қабылданады. Технологиялық процесті бекітуде жылу әсеріне көп көңіл бөлінеді. Пластмассалар жылу әсеріне қарай термопластикалық және термореактивтік болып ажыратылады.
Қайта - қайта қыздыру және суыту кезінде қасиеті қайтымды, сызықты немесе тармақты құрылымнан тұратын пластмассалар термопластикалық пластмасса деп аталады.
Қыздыру немесе суыту үстінде құрылымындағы кеңістіктік байланыстың бұзылуына қарай иілімді күйге ауыса алмайтын, тізбекті молекулалар, температураның өзгеруіне қарай торлы құрылым құратын пластмассалар термореактивті деп аталады.
Пластмассалар құрамы таза полимерден тұрса - қарапайым, полимерлерге қосымша толтырғыштар, пластификаторлар, бояулар басқада материал енгізілсе - күрделі болып бөлінеді.
Пластификатор пластмасса бұйымдарын формалауын жеңілдетеді. Пластификатор ретінде эфир майлары жиі қолданылады, кейбірде иілгіш молекулалардан тұратын полимерлер пайдаланылады.
Пластмассаның құрамы, класқа бөлінуі, қасиеттері
Пластмассаның негізі ретінде жоғары молекулалы органикалық қосылыс - смола алынады. Смола пластмассаны байланыстыратын негізгі компонент. Термопластикалық пластмассалар құрамында осы байланыстырудан басқа компоненттер болмауы да мүмкін, мысалы полиэтилен, органикалық шыны ж.б.
Тағы бір маңызды компонент - толтырғыштар. Толтырғыштар механикалық қасиетін көтереді, баспақтау кезіндегі шөгуін төмендетеді және өзгеше арнаулы қасиеттерін өзгертуге әсерін тигізеді. Толтырғыштар, массасына шаққанда 40-70% мөлшерде енгізіледі. Толтырғыш ретінде органикалық немесе органикалық емес заттар, ұнтақтар (ағаш ұны, күйе, слюда, SiО2, тальк, графит), талшықтар (мақта - мата, шыны, асбест, полимерлер), табақшалар (қағаз, әр түрлі талшықты кездемелер, ағаш шпоны) алынады.
Пластмасса бүйымының морттығын төмендетіп, иілімдік қасиетін көтеру үшін және өңделуін жеңілдету үшін пластификаторлар қосылады (массасына балап 10-12% мөлшерде). Пластификатор ретінде эфир жиі қолданылады. Кейбір кезде иілгіш молекулалары бар полимерлер де (олеин қышқылы, стеарин, дибутилфталат, ж.б.) пайдаланылады.
Стабилизаторлар - ескіруден қорғау үшін, шағын мөлшерде қосылады. Заттың қасиеттерін тұрақтандырады, пайдалану мерзімін ұзартады. Стабилизатор ретінде әр түрлі органикалық заттар пайд аланылады.
Ескіру - қоршаған ортаның әсерінен пластмассаның қасиеттерінің қайта қалпына келмейтіндей өзгеруі. Ескірудің негізіне полимер молекулаларының құрылысының өзгеруі жатады.
Полимер молекулаларының химиялық байланыстарын біріктіріп ұстау үшін қатайтқыштар енгізіледі. Қатайтқыш ретінде органикалық тотықтар және басқа қосылыстар қолданылады.
Майлар - форманың қабырғасына жабысып қалмауын көздейді, Бұйымдардың түсін өзгерту үшін бояулар қолданылады.
Пластмассаның қасиеттері қүрамындағы компоненттердің мөлшерінег бір бірімен байланысу деңгейіне байланысты.
Пластмассалар байланыстырушы заттарға қарап термопластикалық және термореактивті болып ажыратылады. Термопластикалық пластмасса негізі термопластикалық полимерлер. Термореактивті (реактопласты) пластмасса негізі - термореактивті смола. Термопластикалық пластмассадан (термопласты) бұйым жасау ыңғайлы. Формалау үстіндегі шөгуі 1-3%-тен аспайды. Материал созымтал және морт емес, бағытталу қабілеті де бар. Термопластар толтырғышсыз дайындалынады.
Термореактивті полимерлер морт, өңдеу үстінде шөгуі 10-15%. Сондықтан құрамына толтырғыштар енгізіледі.
Толтырғышқа ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.