Металлополимерные и полимерные покрытия

Металлополимерные и полимерные покрытия [c.16]

Термин плакирование означает нанесение на поверхность слоя (металлических листов, плит и т. д.) другого металла или сплава термомеханическим способом [1]. В процессах производства листовой, полосовой и ленточной стали на металлургических предприятиях полуфабрикат плакируют оловом, медью, цинком и пленками других металлов. Развитие промышленности полимерных материалов послужило основой для перехода от металлических к более технологичным и экономичным полимерным покрытиям. Понятие плакирование расширилось и применительно к процессам изготовления металлополимерных материалов и изделий стало означать получение на длинномерном металле пленки покрытия, формируемого из полимера. [c.179]

Полимерные и металлополимерные покрытия находят широ.кое применение в различных отраслях народного хозяйства. В настоящее время применяются разнообразные методы нанесения полимерных и металлополимерных покрытий, выбор которых определяется размерами покрываемых изделий, их конструктивными и технологическими особенностями, видом и агрегатным состоянием исходных материалов, необходимой толщиной слоя покрытия, а также технико-экономическими соображениями [1]. Наиболее эффективны методы, в которых исходные материалы используются в дисперсном состоянии. В последние годы заметно возрос интерес к тончайшим полимерным и металлополимерным покрытиям. Именно поэтому основное внимание в этой главе уделяется упомянутым направлениям. Все прочие методы нанесения полимерных покрытий перечислены в приведенной на с. 130 схеме. [c.129]

Широкое распространение при получении металлополимерных систем нашел метод нанесения полимерных покрытий на металл и металлизация полимеров. [c.16]

Высокая степень сцепления полимерного материала с металлом обеспечив а ется при формировании металлополимерных фрикционных покрытий нанесением полимерного материала на сетчатый металлический элемент, закрепленный на металлической ленте с помощью диффузионной сварки. Использование сетчатых элементов из материала с низким коэффициентом трения и высокой износостойкостью, а в качестве покрытия — композиций на основе самосмазывающихся полимеров позволило создать армированные материалы для длительной работы в тяжелых условиях (см. табл. 1П.З), в том числе при температуре 573 К, скорости скольжения до 3,0 м/с, и удельной нагрузке до 30,0 МПа [46]. [c.97]

Для определения основных разрушающих факторов в последнее время применяют интегральные методы испытаний [5—7], которые свидетельствуют о том, что основным фактором, приводящим к разрушению полимерного компонента металлополимерного изделия в атмосферных условиях, является УФ-составляющая солнечного излучения. Для металлополимерных изделий в целом наиболее опасными являются резкие перепады температур. Поэтому ниже будет рассмотрена долговечность металлополимерных систем (покрытий, конструкций) именно в этих экстремальных условиях эксплуатации. [c.246]

Влияние перепадов температур. В металлополимерных изделиях, эксплуатирующихся в атмосферных условиях, исключающих попадание прямого солнечного света, например в закрытых узлах машин, под навесами и т. п., при длительном действии перепадов температур в атмосфере кислорода воздуха, происходят медленные необратимые изменения в полимерных материалах, связанные с реакциями окисления [14, 15]1 Быстрая смена температур существенно ускоряет процесс накопления внутренних напряжений, которые, как и в случае воздействия УФ-облучения, обусловливают накопление необратимых деформаций. Однако металлополимерные системы выдерживают значительное число (400—600) перепадов температур от 323 до 243 К- При этом происходит дополнительная кристаллизация материала. Образующиеся трещины свидетельствуют об усталостном характере разрушения под действием внутренних напряжений, наличие которых в металлополимерных системах также объясняется большой разницей термических коэффициентов линейного расширения полимера и металла. Внутренние напряжения возникают как в процессе формирования, так и при эксплуатации изделий. Например, в процессе формирования тонкослойных полимерных покрытий на металлах возникают внутренние напряжения растяжения, которые можно приближенно рассчитать по формуле [16] [c.248]

Долговечность металлополимерных систем в жидких средах определяется главным образом прочностью и стабильностью зоны контакта металла и полимера. Жидкие среды могут воздействовать на зону контакта или непосредственно, например в клеевых соединениях металла с полимером, или через барьерный слой, например покрытие или облицовку, защищающий металл от коррозии. Поскольку в антикоррозионной технике большее распространение получили тонкослойные полимерные покрытия на металлах, подробнее рассмотрим поведение полимерных покрытий в водных электролитах, являющихся наиболее агрессивными по отношению к металлам средами. Основным критерием долговечности металлополимерного изделия в агрессивных средах является качество покрытий — сплошность, отсутствие дефектов. Многие полимеры практически стойки к воздействию подавляющего большинства агрессивных сред, однако наличие дефектных зон в материале покрытий обусловливает проникновение среды непосредственно к металлу, что вызывает его коррозию и отслоение защит- [c.260]

ПОЛУЧЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ И МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ АМИНОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ СМОЛ ПУТЕМ КАТОДНОГО ОСАЖДЕНИЯ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ [c.93]

Основными технологическими факторами, управляющими фактической площадью контакта и степенью окисленности полиэтилена, являются температура расплава полиэтилена, давление и время контакта (т. е. скорость протяжки основы), причем для получения металлополимерных систем с высокой адгезионной прочностью температура расплава полиэтилена в зоне контакта с алюминиевой фольгой должна быть максимальной. Однако сильно окисленный полиэтиленовый слой плохо поддается термосварке. Кроме того, не допускается контакт с пищевыми продуктами полимерных покрытий, полученных при температуре экструзии свыше 260° С. Поэтому рекомендуется наносить расплав полиэтилена на алюминиевую фольгу в два слоя. Первый (промежуточный) слой полиэтилена наносится при те.м-пературе последней тепловой зоны головки экструдера 350°С, второй— при 260° С. [c.200]

Если попытаться описать механическую прочность металлополимерного соединения, например фольги со слоем полимерного покрытия, то необходимо учесть рассмотренные выше эффекты механического упрочнения компонентов в адгезионном соединении. Вместо Рп [см. (3.5)] для расчета следует принять величину, характеризующую прочность полимера при совместной работе с металлической подложкой (Рп-ме), которая в соответствии с (3.7) определяется выражением [c.171]

Метод катодного электроосаждения позволяет осадить на подложку одновременно как лакокрасочные, так и гальванические покрытия. Например, при осаждении полимерного покрытия на черный металл можно одновременно осадить на нем цинк, если ввести в состав раствора соли цинка и получить металлополимерное покрытие /9, с. 109/. [c.33]

Получение полимерных и металлополимерных покрытий 93 [c.93]

Рис. 4. Зависимость потенциала коррозии металлополимерных покрытий на основе свинца и полимерной композиции ФКП + ЭД-5 от продолжительности испытания в 3% -ном растворе

Металлополимерные материалы и конструкции в условиях эксплуатации подвергаются различным воздействиям внешней среды. Период времени, в течение которого материал или изделия сохраняют эксплуатационные свойства в условиях действия нагрузок и факторов окружающей среды, принято называть долговечностью. Многокомпонентность металлополимерных систем и многофакторность внешних воздействий обусловливают особенности подхода к определению и прогнозированию их долговечности. Эти особенности связаны с тем, что металлополимерные системы — покрытия на металле, облицовки, полимерные детали с металлическими вставками и т. д. — представляют собой гетерогенные системы с сильной анизотропией свойств. В таких системах анизотропия свойств существует как в металлах, так и полимерах, в большей степени она проявляется в зоне контакта материалов, которая при действии нагрузок и внешних факторов является зоной концентрации внутренних напряжений. [c.245]

Комбинированные многослойные металлополимерные покрытия обладают высокими защитными свойствами. Необходимым условием их надежной эксплуатации является обеспечение сцепления полимерного слоя с поверхностью металла. Для этого создают определенную шероховатость поверхности металлического покрытия. [c.693]

ПОЛИМЕРНЫЕ И МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫЕ ПОКРЫТИЯ [c.129]

Технологические аспекты формирования тонких покрытий и пленок из металлов и их оксидов, природных неорганических соединений и других веществ и их основные свойства сравнительно хорощо изучены (достаточно сослаться на ряд монографий по этим вопросам [61—65]). Вопросы получения и использования тонких полимерных и металлополимерных покрытий пока весьма проблематичны и требуют пристального внимания научных и инженерных работников. Основные технологические трудности связаны прежде всего с тем, что необходимая толщина покрытий в ряде случаев соизмерима с размерами молекул полимерных материалов. [c.160]

Совместная эмиссия в вакууме полимера и испарение металла приводят к образованию тонких металлополимерных покрытий и пленок. Процесс позволяет получать как послойные (металл—полимер — металл и т. д.) покрытия, так и проводить предельно гомогенизированное смешение компонентов в покрытии. И в том, и в другом случаях значительный интерес представляет структуро-образование в металлополимерной системе, в частности процессы взаимодействия между активизированными фрагментами полимерной цепи и атомарными частицами металла, ибо это, в конечном итоге, определяет свойства пленок. [c.173]

Самоустанавливающиеся подшипники скольжения содержат конструктивные элементы, которые обеспечивают самоустановку вкладыша по валу. Целесообразность самоустановки обусловлена тем, что работоспособность подщипников должна сохраняться при неточностях монтажа, вибрациях, биении и перекосах вала. Этому способствует прилегаемость антифрикционных металлополимерных материалов [12]—свойство антифрикционного подшипникового материала компенсировать неудовлетворительное начальное прилегание к валу упругим и пластическим деформированием в слое. В большинстве конструкций самоустанавливающихся металлополимерных подшипников рационально используются упруго-пластические свойства и прилегаемость пластмасс в сочетании с прочностью и жесткостью металлических элементов. На рис. VII.2 изображены подшипники скольжения для узлов трения, в которых по условиям работы требуется уменьшить динамические нагрузки и колебания. В полимерном вкладыше радиального подшипника (рис. VП.2, а) расположены упругие зигзагообразные опоры, на которые устанавливается вал. Если монтаж выполняется с предварительным натягом, беззазорное положение вала в опоре сохраняется по мере износа рабочих поверхностей [19]. Тонкостенный вкладыш подшипника на рис. VII.2, б выполнен плавающим в виде гофрированного сильфона, покрытого слоем антифрикционной пластмассы. По мере изменения эксплуатационных параметров скольжение происходит по внутренней или наружной поверхности, вкладыша. Под действием динамических нагрузок вкладыш де- [c.195]

Введение светостабилизаторов в состав композиций для получения покрытий из дисперсных полимерных материалов на металле не всегда позволяет повысить стойкость покрытий к действию УФ-излучения. Даже такие светостабилизаторы, хорошо зарекомендовавшие себя в пленочных материалах, как бензон ОА, оказываются мало эффективными в металлополимерных системах. В ряде случаев покрытия из стабилизированных материалов разрушаются быстрее, чем из нестабилизированных. Основная при- [c.249]

ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ И МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ ПОКРЫТИЙ [c.279]

Полимерные и металлополимерные покрытия обычно классифицируют по назначению (см. схему на с. 280). [c.279]

Значительный интерес представляет создание металлополимерных покрытий на основе сплавов металлов, которое возможно лишь при условии, когда потенциалы выделения разных металлов близки и поляризация катода достаточно высока. Поляризацию катода можно изменять с помощью добавок ПАВ и изменением концентрации полимерной дисперсии, что дает возможность регулировать состав, структуру и свойства металлополимерных покрытий. [c.145]

При электроосаждении полимеров на металлополимерный слой в результате замедления электродных реакций, определяющих коагуляцию полимера, существенно изменяется структура покрытий. Образуются беспористые однородные по толщине покрытия. Это связано, по-видимому, как с уменьшением величины агрегатов, формирующих осадок, так и подавлением газовыделения. Важной особенностью элек-троосаждения полимера на металлополимерных электродах является повышение кроющей способности и образование равномерного полимерного слоя на краях изделий. На основе двухслойных металлополи-мер-полимерных покрытий созданы электроизоляционные покрытия на алюминии и меди с электрической прочностью до 3 кВ/см, отличающиеся высокой адгезией и устойчивостью к действию переменных электрических полей. Электроосаждение полимеров на металлополимерный грунт позволило значительно повысить коррозионную стойкость защитно-декоративных покрытий. [c.119]

В последние годы для защиты металлов от коррозионно-механических разрушений получают распространение металлополимерные покрытия, принципиальное отличие которых от полимерных покрытий, наполненных металлическими порошками, заключается в том, что частицы металла не вносятся в полимер в готовом виде, а формируются непосредственно в среде полимера. Коллоидные частицы металла., имеющие в момент образования активные центры на поверхности, хемосорбционно взаимодействуют с полярными группами полимера. При этом формируются двухфазные агрегативно устойчивые системы с максимально равномерным распределением высокодисперсиых частиц металла в объеме полимера [5], [c.16]

Металлополимерный материал — это полуфабрикат, состоящий из полимеров и металлов, соединенных между собой неподвижно атомночмолекулярными силами или механически, и предназначенный для изготовления деталей, узлов и конструкций (например, металлический лист с полимерным покрытием). [c.10]

Основное требование к самасмазывающимся металлополимерным материалам—способность образовывать на поверхности трения непрерывную пленку (покрытие), обладающую смазочными свойствами. Это требование согласуется с одним из необходимых условий внешнего трения — положительным градиентом механических свойств [1]. Образование смазочных пленок при трении металлополимерных материалов обусловливается физико-химическими и механохимическими. процессами, происходящими в зоне фрикционного контакта, природой армирующего наполнителя и связующего, их соотношением в композициях, адгезионным взаимодействием на границе полимер — наполнитель и может быть классифицировано по схеме, предложенной И. В. Крагельским [2] (см. с. 81), из которой видно, что положительный градиент по глубине может быть обеспечен в процессе контактного взаимодействия металлополимерного материала с контртелом, что свойственно, в частности, описанным ниже каркасным материалам, или путем предварительного нанесения самосмазывающегося полимерного покрытия на металлическую ленту. [c.80]

Центробежное и центробежно-вакуумное литье применяется при производстве металлополимерных изделий, имеющих форму тел вращения подшипников с внутренним полимерным покрытием, вевцов зубчатых колес и др. Для улучшения качества центробежных отливок из деструктируемых полимерных материалов формующую полость делают герметичной и откачивают из нее воздух до остаточного давления 10—13 кПа. [c.125]

При исследовании электрофореза в качестве дисперсионной среды до последних лет использовали обычно различные органические жидкости. Лишь в последние годы при формировании полимерных покрытий стали использовать водные системы (главным образом латек-сы) [2, 3]. Фундаментальные исследования проведены по электрофоретическому получению металлополимерных покрытий [2] на основе двух одновременно протекающих процессов — электрофоретического осаждения дисперсии и электролитического выделения металла. [c.89]

Одновременное ссуществление двух процессов — электрофореза и электролиза открывает новые возможности для получения композиционных покрытий и материалов. На основе совместного электрофоретического осаждения полимеров и электрохимического выделения коллоидных металлов из дисперсий полимеров в электролите получен новый вид композиционных покрытий — металлополимер-ные покрытия [18]. В отличие от электрохимических композиционных покрытий, в которых осаждаемый металл является матрицей, цементирующей распределенные в ней частицы вещества [19], металлополимерные покрытия представляют собой гетерогенную систему, состоящую из полимерной среды и высокодисперсной металлической фазы. Особенности металлополимерных покрытий определяются тем, что частицы металла не вносятся в среду полимера извне, а формируются непосредственно в ней. Это обусловливает возможность хемосорбцион-ного взаимодействия между полярными группами макромолекул и активной поверхностью частиц металла. [c.116]

Значительный интерес представляет использование металлополи-меров в качестве антикоррозионных и антифрикционных покрытий, а также покрытий с особыми электрическими и магнитными свойствами. В металлополимерных покрытиях защитные свойства полимеров дополняются протекторным или ингибирующим действием соответствующих металлов прочность, термостойкость и теплопроводность их выше, чем полимерных высокая электропроводность металлополимерных покрытий позволяет электроосаждением получать двухслойные покрытия, в которых второй слой полимерный или металлический. Путем подбора металлов и полимеров различной химической природы, изменением концентрации, размеров и формы коллоидных частиц металлов можно весьма тонко регулировать электрические и магнитные свойства металлополимерных покрытий. [c.116]

Получение полимерных и металлополимерных покрытий на основе аминоформальдегидных смол путем катодного осаждения из водных растворов. Полякова В. М., Дейнега Ю. Ф., Власюк В. Н., Жабицкая С. А. Таблиц — 1, рисунков — 8, библиографий — 7 назв. [c.221]

Дисперсные металлополимерные материалы — это смеси оюли-меров и металлов в дисперсном состоянии ( порошок, хлонья, волокна и т.д.), металлизированные дисперсные лолимеры или дисперсные металлы, покрытые полимерными пленками. Такого рода материалы могут ишользоваться в качестве фильтров, сорбентов, [c.13]

На практике часто ограничиваются выполнением операций механической или химической обработки. В этом случае активность металлической поверхности сохраняется непродолжительное время, поэтому нанесение полимерного слоя должно производиться непосредственно после обработки изделий. Для обеспечения длительной работоспособности металлополимерного соединения на поверхность металла рекомендуется наносить тонкие слои фосфатов, оксидов, других металлов. Особенно распространен процесс фос-фатирования черных металлов. Применяют железоцинкфосфат-ные, марганецфосфатные и другие покрытия в количестве 1,5— 2,5 г/м2. При эксплуатации изделий во влажной среде предпочтение отдают цинкфосфатным покрытиям. [c.133]

Частицы подслоя полимера, совместимого с основным плакирующим материалом, оплавленные на металле в виде изолированных или связанных микроучастков, можно надежно закрепить на его поверхности с помощью электролитически осаждаемого слоя металла [17]. Этот принцип позволяет получать соединения пленки полимера с металлом, не расслаивающиеся при эксплуатации в жидких средах. Микроучастками может служить как оплавленный дисперсный полимер, так и приплавленная к металлу полимерная сетка. Возможно электролитическое осаждение металла как идентичного материалу основы, так и любого другого, образующего с ним прочное соединение. При осаждении более электроотрицательного металла образующийся слой не только обеспечивает механическое закрепление полимера, но и выполняет функцию катодной защиты основы. Толщина слоя электролитического осадка должна составлять около /з высоты микроучастков полимера (до создания заполненных полимером поднутрений в металле). На подготовленную таким образом поверхность металла наносят покрытие из полимера, совместимого с материалом микроучастков. Сравнительные исследования прочности соединений полиэтилена, а также поликапроамида с металлами, полученных без и с таким металлополимерным подслоем, показали, что во втором случае прочность соединений на порядок больше, при этом в жидких средах она практически не изменяется [18]. [c.182]

Использование в подшипниках скольжения сверхтонких (<10 мкм), полимерных и металлополимерных покрытий интересно тем, что их толщина соизмерима с допусками фрикционных сопряжений, в которые, следовательно, не требуется вносить конструктивные изменения. При тяжелых режимах нагружения по-ликапроамидные покрытия толщиной 3—5 мкм на стальных подложках работают до полного износа в течение 1—3 ч с коэффициентом трения 0,01—0,18 [14]. [c.194]

Для полиэтиленового покрытия, например, усадочные напряжения составляют около 25-105 Па, т. е. соиз.меримы с прочностью материала при растяжении. Следует иметь в виду, что в зависимости от режимов формирования металлополимерных систем, а также в результате старения полимерной составляющей в условиях эксплуатации изменяется напряженное состояние системы. При этом существенное влияние на ее долговечность оказывает анизотропия упругих свойств полимера, которая зависит от конструктивных особенностей металлополимерных изделий — толщины полимерных слоев, конфигурации, габаритных размеров. На величину и радиус действия возникающих напряжений оказывают влияние упругие свойства полимера, адгезионная прочность, химический состав материала, степень усадки и т. д. Например, при старении тонких свободных пленок радиус действия напряже-, ний соизмерим с толщиной пленки, вследствие чего напряжения распространяются по всему объему равномерно. Благодаря этому, действие напряжений сжатия компенсируется деформацией всей пленки. При отсутствии внешних нагрузок разрушение происходит гораздо медленнее, чем разрушение таких же полимерных пленок, адгезионно связанных с металлической подложкой. В этом случае адгезионные связи препятствуют усадке материала, вследствие чего в покрытии образуются напряжения растяжения. [c.249]

Полякова В. М., Дейнега Ю. Ф., Власюк Н. В., Жпбпцкая С. А. Получение полимерных и металлополимерных покрытий на основе аминоформальдегидных смол путем катодного осаждения из водные растворов. — Сб. Физико-химическая механика и лиофильность дисперсных систем , вып. 3. Киев, Наукова думка , 1971, стр. 93. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология