Композиционные конструкции

Весьма плодотворным в ряде конструкций является принцип создания композиционных конструкций из разнородных металлов с использованием долгоживущих протекторов или так называемых жертвенных деталей. Например, в запорной арматуре наиболее ответственным является узел затвора тарелка, седло клапана, шпиндель. Их следует изготавливать из более стойких материалов (нержавеющие стали, медные, титановые сплавы), катодных по отнощению к корпусу клапана (чугун, сталь, медные сплавы, нержавеющие стали). Некоторое увеличение скорости коррозии корпуса клапана из-за контакта с более положительными по потенциалу деталями узла затвора не скажется на сроке службы клапана, который будет даже выше, чем при гомогенном исполнении. Использование различного рода вытеснителей, перегородок из углеродистой стали, находящихся в контакте, допустим, с трубками из нержавеющих сталей теплообменников, охлаждаемых морской водой, позволяет полностью подавить усиленную язвенную коррозию трубок при теплопередаче в морскую воду. [c.81]

Таким образом, не вдаваясь глубоко в инженерные тонкости и пользуясь информацией, опубликованной в [13], можно получить, во-первых, обоснование того, что длина ротора, его диаметр и допустимая окружная скорость взаимозависимы и позволяют образовать подкритический модуль для газовой центрифуги с максимально возможной для данного диаметра и использованного сочетания материалов разделительной способностью. Во-вторых, на численном примере можно убедится, что использование лёгких композиционных конструкций позволяет намного превзойти конструкции из высокопрочных сплавов. [c.180]

Первое сообщение о возможности практического использования явления селективной проницаемости компонентов газовой смеси через полимерные или металлические перегородки — мембраны было сделано Грэхемом в середине XIX века. Однако от открытия явления до его промышленного применения прошло более столетия. Это объясняется, прежде всего тем, что в то время промышленность не была подготовлена к использованию этого явления. Внедрению мембранного метода разделения газов в промышленность способствовали результаты изучения явлений, связанных с селективным переносом молекул газов через сплошные (гомогенные) и микропористые мембраны, имеющие неорганическую или полимерную природу, успехи в синтезе полимеров с газоразделительными свойствами, разработка методов получения высокопроизводительных (асимметричных, композиционных, напыленных и т. д.) полимерных, металлических и керамических мембран, создание конструкций и методов расчета мембранных аппаратов и установок. [c.6]

Наибольшая плотность упаковки мембран — до 60000 м /м рабочего объема аппарата — достигается в аппаратах с мембранами в виде полых волокон или стеклянных капилляров. Так, например, плотность упаковки мембран в аппарате на ос-лове полых волокон диаметром 36 мкм с толщиной стенок 9— 10 мкм равна 50000 м /м [14, 15]. Полые волокна, применяемые в аппаратах этого типа, могут быть как изотропными, так и анизотропными (асимметричными или композиционными) по структуре. Существует несколько вариантов конструкции модулей на полых волокнах. Первый по устройству аналогичен од- [c.192]

Действующий спектр внешних термомеханических воздействий на оборудование, а также наличие композиционности материалов, разнообразных по структуре, строению и свойствам, обусловливает достаточно высокую сложность напряженно-деформированного состояния элементов и частей современного многослойного оборудования. В связи с этим существенно осложняется вопрос об установлении обоснованного ресурса остаточной работоспособности и продлении срока дальнейшей эксплуатации таких конструкций. [c.24]

По конструкции тепловые изоляции могут быть простыми — из одного основного теплоизоляционного материала и композиционными— из нескольких теплоизоляционных материалов. Для тепло- [c.339]

Для упрощения количественного анализа ламинарного смешения разработан метод исследования изменения площади поверхности раздела фаз в процессе смешения. Увеличение площади поверхности раздела можно непосредственно связать с начальной ориентацией и общей деформацией системы [17, 3]. Величину деформации можно рассчитать, зная в деталях картину течения. В конечном счете общая деформация может служить количественной характеристикой ламинарного смешения. Ее можно связать с конструкцией смесителя, технологическими параметрами процесса смешения, физическими свойствами смеси и начальными условиями. Однако измерить общую деформацию жидкости нелегко. Не удается также установить непосредственную связь между расчетной величиной деформации и композиционной однородностью смеси, которая зависит от распределения элементов поверхности раздела внутри системы. Лишь в относительно простых случаях удается рассчитать ширину полос текстуры по величине общей деформации. В более общем случае для определения величины деформации, обеспечивающей заданную однородность смеси, приходится устанавливать эмпирические закономерности. Таким образом, деформация является характеристикой процесса, позволяющей установить связь между параметрами процесса смешения и качеством смеси. В дальнейшем некоторые из этих количественных подходов будут рассмотрены более детально. [c.199]

Дальнейшее повышение частоты до 50... 100 МГц и даже единиц гигагерц позволяет решать такие задачи, как выявление очень мелких дефектов (50... 100 мкм), в том числе микропористости в металлах и керамике, исследование тонкой кристаллической структуры металлов, обнаружение неоднородностей в оптическом стекле с неотшлифованными (непрозрачными) поверхностями, контроль размеров и качества соединения элементов композиционных материалов, тонких многослойных конструкций, поиск дефектов в полупроводниковых элементах, исследование поведения дислокаций в кристаллах. Контролируемые материалы должны обладать малым затуханием ультразвука на соответствующей частоте или приходится контролировать только поверхностные слои объектов (1,..2мм). [c.266]

В аппаратах для химических производств используются углеродные материалы различных классов искусственные графиты, получаемые по обычной технологии после пропитки синтетическими смолами, высоко-наполненные пластмассы с углеродным наполнителем и составы для соединения отдельных элементов из углеродных материалов в конструкции. Как видим, используются не чисто графитовые, а композиционные материалы, состоящие из графита и синтетической смолы. В связи с этим температурные области применения таких материалов чаще всего определяются не графитовой компонентой, а теплостойкостью синтетической смолы. [c.257]

Сведения о любых нарушениях сплошности, как угодно ориентированных мельчайших трещинах, включениях инородных тел с объемом в десятки миллионов раз меньшим, чем объем самого изделия, о месте расположения дефекта — все эти и много других информационных и метрологических данных позволяет определить томография. Объектом ее могут быть многослойные конструкции, конструкции, напоминающие пчелиные соты, изделия и заготовки из композиционных материалов, сложного литья, древесины, керамики, теплоизоляционные и теплозащитные конструкции, компоненты и системы радиоэлектронной промышленности. Диагноз можно ставить на выборочных этапах производства, эксплуатации или хранения изделий. [c.38]

Органические композиционные материалы в процессе продолжительной экспозиции в морской воде обычно не подвергались воздействию точильщиков или других морских организмов, но частично теряли свои механические свойства. Степень этих изменений зависит от ряда факторов, подробно изученных в лабораторных условиях. К их числу относятся тип смолы, армирующего материала и отвердителя, поверхностная обработка армирующего материала, конструкция композита, условия отверждения, содержание смолы и количество полостей. Согласно опубликованным данным правильно изготовленные композиты после нескольких лет экспозиции в океане теряют не более 20 % прочности. Статические или усталостные (циклические) нагрузки в период экспозиции увеличивают эти потери. [c.469]

В зависимости от состава основных слоев конструкции тепловой изоляции разделяются на простые, состоящие из одного основного теплоизоляционного материала, композиционные, состоящие пз нескольких теплоизоляционных материалов. [c.533]

Б современной технологии переработки полимеров существует тенденция к расширению использования разнообразных наполнителей в композиционных материалах на основе ПБХ. Применение наполнителей позволяет получать материалы с более широким комплексом свойств в сочетании с низкой стоимостью и экономией полимерного сырья [47, 61, 74, 83]. Б перспективе прогнозируется опережающий рост производства наполненных ПБХ материалов для электротехнической промышленности, строительных конструкций, машиностроения, транспорта, производства товаров для быта, тары и упаковки. [c.193]

Автомобильные шины представляют собой композиционное изделие, основная часть которой - покрышка - включает текстильные и металлические детали, каучуки, наполнитель и химикаты - добавки десятков наименований. Вследствие этого научно-технические разработки по созданию новых конструкций покрышек относятся к области композиционных материалов. Проведение таких разработок в пределах отдельно взятого промышленного предприятия невозможно без взаимосвязи и взаимодействия конструкционных, рецептурных, технологических, аппаратурных и экологических аспектов создания шин. [c.473]

Метод применяют в основном для контроля качества изделий из ПКМ, металлических композиционных материалов в виде металлической матрицы и армирующих волокон (например, борных), изделий на основе древесины и других материалов, а также для обнаружения дефектов клеевых соединений в многослойных конструкциях. [c.289]

В композиционных конструкциях материал с меньшим коэффициентом теплопроводности и большей температуроустойчи-востью устанавливается первым слоем, а материал с большим коэффициентом теплопроводности — последующим. [c.533]

Даже самые первые, высушенные на солнце кирпичи и гончарные изделия, появившиеся за 5000 лет до н. э., были более сложными материалами, чем это кажется с первого взгляда. Например, в глину часто добавляли измельченные камни или материалы органического происхождения, чтобы уменьшить ее усадку и растрескивание при обжиге. Древние гончары регулировали пористость своих изделий, в которых жидкость при хранении долго сохранялась холодной вследствие испарения. Первые армированные материалы на полимерной основе использовались вавилонянами от 4000 до 2000 лет до н. э. Упоминание о них содержится в Библии. Это были строительные материалы на основе армированной битумной смолы. Существуют различные свидетельства о том, что в Египте и Месопотамии в третьем тысячелетии до н. э. строили речные суда из тростника, пропитанного битумом (рис. 1.1). По конструкции они аналогичны судам, используемым даже в настоящее время жителями дельты Нила, и их с некоторым допущением можно считать предшественниками современных судов из стеклопластика. В Месопотамии около 2500 лет до н. э. проблема износа и истирания стен из необожженных кирпичей была решена созданием композиционных конструкций. Конус из камня или отожженной глины забивали в мягкую поверхность стены (рис. 1.2) [c.13]

ГО, но достаточно мощного лука наиболее подходила для стрельбы с колесниц или для конницы. Имеются сведения [4], что монгольские луки изготавливались из большого количества различных материалов, в том числе из сухожилий животных, древесины и шелка, соединенных с помощью клея. Аналогично, стволы дамасских пушек и японские церемониальные мечи изготавливались из композиционных материалов. Природный лак, при очистке которого получают шеллак, использовался в Индии и Китае в течение нескольких тысячелетий (об этом упоминается в Веде, написанной около 1000 лет до н. э.). Этот лак животного происхождения (продукт жизнедеятельности насекомых) представляет собой сложную полимерную композицию, содержащую наряду с прочими компонентами простые и сложные полиэфиры. В Индии этот лак использовали для заполнения рукояток мечей и для изготовления точильных камней смешением его с мелким песком. Последний пример является прообразом современных шлифовальных кругов на полимерной связке. В 500-х годах до н. э. греки делали триремы (суда с тремя рядами весел), кили которых были значительно длиннее любого ствола дерева. Без сомнения, отдельные части такого судна представляли собой композиционные конструкции . Между 500 г. до н. э. и 500 г. н. э. практически не появилось никаких новых типов материалов, хотя были достигнуты большие успехи в вопросах конструирования. Другими словами, человек в это время стремился улучшить технику и экономику использования имеющихся материалов, но не искал пути и возможности их комбинирования — в противоположность современному развитию полимерного материаловедения. В настоящее время промышленность редко доводит производство новых полимеров до масштабов ПВХ или ПЭНП и значительно больше производит новые композиции на основе известных полимеров (например, вспененный ПВХ). Поэтому многие изобретения древности не могли быть реализованы из-за отсутствия требуемых материалов. Типичным примером является изобретение грека Ктесибиуса, произведшего революцию в артиллерии. Точно также бесчисленное количество насосов, рычагов, воротов, двигателей легендарного Архимеда без сомнения были бы значительно более эффективными, если бы изготавливались из более подходящих материалов. По-видимому, величайшими новаторами и перенимателями чужих идей в древности были римляне. Фактически большинство грандиозных общественных зданий [c.15]

Ниже приведены сравнительные характеристики мембранных аппаратов конструкции НПО Криогенмаш (мембрана — асимметричная ПВТМС) и Монсанто (полые композиционные волокна на основе полисульфона и полиорганосилоксана) применительно к реализованному в СССР и США процессу извлечения водорода из газов синтеза аммиака [29, 30] [c.194]

Большим преимуществом композиционных и полимерных материалов является их технологичность — возможность изготовления элементов конструкций самых сложных очертаний и с заданным заранее типом упругой симметрии (анизотропии). В связи с этим весьма актуальными становятся задачи оптимизации конструкций, в частности, оптимизации их формы, тина упругой анизотропии и т. п. Методы решения таких задач развиты в работах Ж. Л. Армана, Н. X. Арутюняна, Н. В. Баничука, [c.267]

Причины нестабильности размеров могут быть различными. Основная причина появления отклонений типа а заключается в непрерывных флуктуациях температуры, давления и состава (при экструзии композиций) расплава. Отклонения в размерах типа б обычно связаны с дефектами конструкции головки. В разд. 7.13 отмечалось, что способность системы к демпфированию поступающих на вход композиционных неоднородностей определяется видом функции распределения времен пребывания (РВП). Трудно ожидать, что узкие функции РВП, типичные для существующего в головках, потока под давлением будут существенно уменьшать концентрационную или температурную неоднородность за счет смешения. Следовательно, на входе в головку необходимо обеспечить достаточно высокую стабильность температуры и давления, которая определяется конструкцией установленного перед головкой пластицирующего и транспортирующего расплав оборудования. Неправильно организованная транспортировка твердых частиц полимера, разрушение пробки, неполное плавление, малоэффективное смешение или его отсутствие вследствие чрезмерной глубины канала в зоне гомогенизации, отсутствие смесительных или фильтрующих устройств может привести к значительным колебаниям температуры и давления поступающего к головке расплава. Примеры допустимых и недопустимых колебаний температуры и давления расплава ПЭНП на входе в головку приведены на рис. 13.3. [c.462]

Материалы на основе древесины и фенольных связующих в виде древесностружечных нлнт (ДСП), фанеры, древесноволокнистых плит (ДВП) и клееных деревянных конструкционных элементов находят щцрокое применение в строительстве. Их можно применять, в частности, для наружной облицовки в районах с повышенной влажностью благодаря высокой влаго- и атмосферостойкости. Создание таких композиционных материалов преследует несколько целей [1—7] снизить анизотропность прочностных показателей природной древесины использовать древесину низкого качества и древесные отходы деревообрабатывающей промышленностн удешевить производство деревянных конструкций сложной конфигурации. [c.118]

Фанера представляет собой материал, состоящий но крайней мере из трех слоев древесины в виде шпона и связующего. Расположение волокон древесииы в смежных слоях в большинстве случаев взаимно перпендикулярно, но может быть и параллельным (однослойная фанера, фанера из ядровой древесины, блочная плита, многослойный картон и композиционная фанера) или диагональным (авиационная фанера). Обычно всю фанеру подразделяют на сорта, идущие на внутреннюю и внешнюю облицовку [1, 5, 10]. Каждый сорт имеет ряд подгрупп, характеризующих качество шпо-иа и конструкцию паиели [53]. Фанера для внешней облицовки должна сохранять свои свойства прн многократном увлажнении и высушивании. Классификация фанеры, принятая в ФРГ (стандарт DIN 68705) приводится в табл. 9.3. В США фанеру для внут- [c.132]

Наряду с упомянутыми выше применяют.также композиционные материалы, представляющие собой металлическую или неметаллическую мягкую основу (матрицу) с расположенными в ней упрочните-лями в виде высокопрочных волокон илп дисперсных частиц, что позволяет получить требуемые значения прочности, модуля упру-.гости, абразивной стойкости, термостойкости или других специальных свойств. Такие материалы отличаются малой чувствительностью к концентрации напряжений. В зависимости от вида упрочнителя различают волокнистые (упрочнены непрерывным волокном, нитевидными кристаллами), дисперсионно упрочненные и слоистые композиционные материалы. К материалам этого рода относятся стеклопласты, изделия порошковой металлургии, металлопластмасса, резинотканевые материалы их используют для изготовления корпусов машин и аппаратов, в качестве несущих конструкций, подшипников, виброгасителей и т. д. В принципе композиционным материалом [c.103]

Н, в, и нити-армирующие наполнители в конструкц. материалах, имеющих орг., керамич. или металлич. матрицу. Н.в. (кроме борных) используют для получения волокнистых или композиционно-волокнистых (с неорг. или орг. матрицей) высокотемпературных пористых теплоизоляц. материалов их можно длительно эксплуатировать при т-рах до 1000-1500 °С, Из кварцевьк и оксидных Н,в, изготовляют фильтры для агрессивных жидкостей и горячих газов. Электропроводные карбидкремниевые волокна и нити применяют в электротехнике. [c.213]

УГЛЕРбД.УГЛЕРбДНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, композиционные на основе углеродной матрицы и углеродных волокон. В качестве матрицы используют пироуглерод, коксовые остатки термореактивных смол, кам.-уг или нефтяного пека, в качестве волокон-наполнителей - высокопрочные углеродные волокна - нити (непрерывные и рубленые), жгуты, ткани, пространств, конструкции из [c.29]

После определения конструкции композита - выбора компонентов и распределения их функций, приступают к решению наиболее сложной задачи изготовлению композиционного материала, вк.тючающему выбор геометрии армирования (например, различного рода плетения) и наиболее эффективного технологического метода соединения компонентов композита друг с другом (например, золь-гель методы, методы порошковой металлургии, методы осаждения-напыления и другие). Однако основная сложность заключается не в сборке отдельных компонентов композита, а в образовании между ними прочного и специфического соединения. При этом большую роль играет предварительный анализ фаничных процессов, происходящих в системе. Межфазное взаимодействие оказывает влияние на прочность связи компонентов, возможность химических реакций на границе и образование новых фаз, формируя такие характеристики композита, как термостойкость, устойчивость к действию агрессивных сред, прочность и дру гие важные экс-штуатационные характеристики нового материала. Осуществление кон-тpOJ я не только за составом, но и за структурой требует развития теории, которая позволила бы предсказать, как будет влиять то или иное изменение на свойства композита. Когда стало расти число возможных комбинаций матрицы и армирующих волокон, а простое слоистое армирование начало усту пать место армированию сложными переплетениями, исследователи стали искать пути, позволяющие избежать чисто эмпирического подхода. Задача состоит в том, чтобы по характеристикам волокна (частиц и др.), матрицы и по их компоновке заранее предсказать поведение композита. [c.12]

В итоге мол<но сказать, что адгезионные и лр угне физи-ко-механическне свойства металлизированных пластмасс определяются структурой и свойствами промежуточного слоя , который является наиболее ответственным элементом композиционного материала — металлизированной лластмассы. От его надежности зависит надежность всего металлизированного изделия, состоящего из трех основных частей пластмассовой основы, выполняющей роль несущей конструкции, металлического покрытия, служащего защитной оболочкой, и промежуточного слоя, связывающего все в единое изделие. Но оценить надежность довольно сложная задача, поэтому на практике ограничиваются лишь определением наиболее важного и представительного параметра, а именно прочности связи. Для этого существует довольно много способов. Применяют и методы термоударов (термошоков), когда готовое изделие попеременно нагревают и охлаждают, после чего осматривают — не появились ли вздутия, трещины, отслаивания покрытия. Используют и более прямые разрушающие методы отслаивания и отрыва металлического покрытия от пластмассы (рис. 12). Чаще всего пользуются наиболее простыми, в смысле применяемой аппаратуры, методами отслаивания. [c.41]

Велосиметрический метод (рис. 2.4, в) основан на регистрации изменения скорости упругих волн в зоне дефекта. Например, если в тонком изделии распространяется изгибная волна, то появление расслоения вызывает уменьшение ее фазовой и групповой скоростей. Это явление фиксируют по сдвигу фазы прошедшей волны или запаздыванию прихода импульса. Метод имеет несколько вариантов, реализуемых при одно- и двустороннем доступе к ОК, Его применяют для контроля изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) и качества соединения слоев в многослойных конструкциях. [c.134]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология