Создание и применение композиционных материалов в быту и строительстве

Рассмотрим два метода обработки: механическую и сварку.        Пластмассы, по сравнению с металлами, обладают повышенной упругой деформацией, вследствие чего при обработке пластмасс применяют более высокие давления, чем при обработке металлов. Применять какую-либо смазку, как правило, не рекомендуют; только в некоторых случаях при окончательной обработке допускают применение минерального масла. Охлаждать изделие и инструмент следует струей воздуха.            Они более хрупки, чем металлы, поэтому при обработке пластмасс режущими инструментами надо применить высокие скорости резания и уменьшать подачу. Износ инструмента при обработке пластмасс значительно больше, чем при обработке металлов, почему необходимо применять инструмент из высокоуглеродистой или быстрорежущей стали или же из твердых сплавов. Лезвия режущих инструментов надо затачивать, по возможности, более остро, пользуясь для этого мелкозернистыми кругами.   Пластмасса может быть обработана на токарном станке, может фрезероваться. Для распиливания может применяться ленточные пилы, дисковые пилы и карборундовые круги [6].            Соединение пластмасс между собой может осуществляться механическим путем с помощью болтов, заклепок, склеиванием, растворением с последующим высыханием, а также при помощи сварки. Из перечисленных способов соединения только при помощи сварки можно получить соединение без инородных материалов, а также соединение, которое по свойствам и составу будет максимально приближено к основному материалу. Поэтому сварка пластмасс нашла применение при изготовлении конструкций, к которым предъявляются повышенные требования к герметичности, прочности и другим свойствам [6, c.206].       Процесс сварки пластмасс (рис.14) состоит в образовании соединения за счет контакта нагретых соединяемых поверхностей. Он может происходить при определенных условиях:  1. Повышенная температура. Ее величина должна достигать температуры вязкотекучего состояния.        2. Плотный контакт свариваемых поверхностей.       3. Оптимальное время сварки — время выдержки.                                                                                                                                                                                       рис.14   Также следует отметить, что температурный коэффициент линейного расширения пластмасс в несколько раз больше, чем у металлов, поэтому в процессе сварки и

 охлаждения возникают остаточные  напряжения и деформации, которые  снижают прочность сварных соединений  пластмасс ^[3, c.214].      На прочность сварных соединений пластмасс большое влияние оказывают химический состав, ориентация макромолекул, температура окружающей среды и другие факторы.            Как и при сварке металлов, при сварке пластмасс следует стремиться к тому, чтобы материал сварного шва и околошовной зоны по механическим и физическим свойствам мало отличался от основного материала. Сварка термопластов плавлением, как и другие методы их переработки, основана на переводе полимера сначала в высокоэластическое, а затем в вязкотекучее состояние и возможна лишь в том случае, если свариваемые поверхности материалов (или деталей) могут быть переведены в состояние вязкого расплава.             При сварке многих пластмасс выделяются вредные пары и газы. Для каждого газа имеется строго определенная предельно доступная его концентрация в воздухе [3, c.215].  Из пластмассы делают пленочные изделия. Также, из пластмассы (твердой) делают пластмассовые ведра, горшки для цветов и кашпо, предметы домашнего обихода (пластмассовые табуретки, совки для мусора, корзины для мусора), детские товары, изделия для ванной и туалетной комнаты, а главное пластмассовую посуду. Каждый день люди испытывают необходимость в этих предметах. Вот почему композиционные материалы так необходимы в быту.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

В данной работе были подробно рассмотрены  строение и свойства твердых тел. Я разобралась в том, как знания о строении вещества позволяет влиять на свойства вещества и создавать материалы с определенными свойствами. Был не менее подробно рассмотрен вопрос о том, что такое композиционные материалы, и что они из себя представляют. Были приведены примеры древних композиционных материалов. Было сказано о компонентах композиционных материалов, что используется для их композиции. В работе был затронут вопрос о том, можно ли создать более удобные в производстве и более дешевые материалы. Он был рассмотрен, и было сказано, что материалы экспериментируют с этим делом. Были подробно рассмотрены все возможные структуры композиционных материалов. В начале работы я ставила цель – разобраться в преимуществах и недостатках композиционных материалов. Во втором параграфе они были рассмотрены и проанализированы. Далее было сказано о тех областях, в которых композиционные материалы нашли свое применение. Это и машиностроение, и космонавтика, и в военной технике. Но главное применение композиционные материалы нашли в быту и строительстве. Чему я посвятила весь третий параграф своего реферата.

В работе было приведено по одному примеру композиционного материала, который является самым распространенным в той или иной области. В строительстве  этим композиционным материалом является железобетон. Были подробно рассмотрены положительные и отрицательные стороны железобетона. Были выделены типы железобетона, и была определена главная задача при проектировании железобетонной конструкции. Далее был определен характер этой работы. В данном случае это были изгибаемые элементы (балки, плиты) и сжатые элементы (колонны, фундаменты). Для пояснения были рассмотрены изгибы каждого вида. Далее были указаны основные параметры конструкции. Был взят во внимание каждый элемент железобетонной конструкции и была определена его конкретная задача. После этого были предоставлены рисунки, на которых были изображены возможные разрушения элементов железобетонной конструкции. Далее было рассмотрено типичное армирование одного из главным элементов железобетонной конструкции – колонны. Был предоставлен вниманию поясняющий рисунок. Были затронуты технологические процессы изготовления железобетонных конструкций. После этого был затронут вопрос о защите  железобетонных конструкций. Дальше были приведены примеры строительных композиционных материалов, сделанных частично или полностью из железобетона.

Далее был взят во внимание самый  распространенный полимерный композиционный материал – пластмасса. Был затронут вопрос о происхождении пластмассы. Было кратко сказано об ее истории. Было сказано о типах пластмасс. Далее были взяты во внимание характеристики пластмасс, была указана их схожесть с металлами. Были рассмотрены такие характеристики как плотность, твердость, теплостойкость, температура хрупкости (морозостойкость). После этого были указаны способы обрабатывания пластмасс, но рассмотрены очень подробно были только два из них: это механическая обработка и сварка. Были выделены условия, при которых может происходить сварка пластмасс. Вниманию был предоставлен рисунок, на котором представлен процесс сварки пластмасс. Были приведены факторы, оказывающие большое влияние на прочность сварных соединений пластмасс. В конце были приведены примеры бытовых предметов, сделанных полностью или частично из пластмассы.

Обобщив полученные знания, можно сделать вывод о том, что композиционные материалы постепенно  занимают  все большее место в нашей жизни. Уже достаточно трудно представить современную жизнь без композиционных  материалов. Области   применения   композиционных   материалов многочисленны. А диапазон применения  этих  материалов увеличивается  день  ото  дня  и  сулит  еще  много  интересного.  Изначально одной из целей моего реферата было доказать, что композиционные материалы являются материалами будущего. Теперь об этом можно с уверенностью говорить. Кроме этого были достигнуты все остальные цели, поставленные мной в начале работы, а именно: расширение своих познаний в области физики, материаловедения, расширение знаний о процессе создания композиционных материалов и об их применении в быту и строительном деле. Я доказала, что без композиционных материалов человек не обошелся бы в современное время. Я разобралась в типах композитов, поняла разницу между их разновидностями. Кроме того, я разобралась в преимуществах и недостатках композиционных материалов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Анофрикова С.В., Бобкова М.А., Иванова Л.А., Каменецкий С.Е., Носова Т.И., Пурышева Н.С., Парфентьева Н.Е., Тереньтьев М.М. Факультативный курс физики. Учебное пособие для 9-ого класса. М.: Просвещение, 1976.
2. Васильев В. В. Механика конструкций из композиционных материалов. - М.: Машиностроение, 1988.
3. Дзевульский В. М. Технология металлов и дерева. — М.: Государственное издательство сельскохозяйственной литературы. 1995.
4. Лопатто А. Артур Фердинандович Лолейт. К истории отечественного железобетона. — М.: Стройиздат, 1969.
5. http://ru.wikipedia.org/wiki/Композит - Композиционный материал
6. http://ru.wikipedia.org/wiki/Пластмассы - Пластмассы