Загрузка...
Композитные материалы или композиты – это материалы, образованные несколькими компонентами и состоящие из матрицы (основы), укрепленной наполнителями, имеющими высокую жесткостью и прочность.
Полученный материал, за счет сочетания различные веществ, приобретает качественно новые и уникальные свойства, не имеющие аналогов среди свойств отдельных его составляющих. Большинство композитов превосходят обычные материалы и сплавы по механическим свойствам, но остаются более легкими. Поэтому их использование обеспечивает легкость конструкции при одновременном сохранении или даже улучшении ее механических свойств.
Примером композитных материалов является стеклопластик. Он имеет следующие составляющие: синтетическое полимерное связующее и стеклянный наполнитель. Стеклянный наполнитель может быть представлен в виде матов, волокон, нитей или ткани. В качестве связки используются поликарбонаты и полиамиды, а также разнообразные смолы – эпоксидные, полиэфирные. Такие свойства, как прочность, низкая теплопроводность, устойчивость к природным явлениям и химическим воздействиям, обуславливают широкую популярность и огромную востребованность стеклопластика. Прочность материала определяется видом наполнителя. Самый прочный стеклопластик имеет непрерывные волокна, которые могут быть однонаправленными либо перекрёстными. Изготовление стеклопластика делится на три этапа: 1)намотка
2)послойная выкладка или протяжка
3)формование (вакуумное, контактное или автоклавное), а для изделий из прессованных материалов – прессование и литьё.
Изделия из стеклопластика используются как теплозащитный и конструкционный материал при строительстве двигателей для ракет, судов, автомобильных кузовов, промышленного оборудования, трубопроводов и т.д.
Стеклопластик по праву носит звание «материала будущего». Что подтверждается его свойствами:
1)малый удельный вес в среднем равен 1,1 г/см3. В сравнение: сталь — 8,9 г/см3, а дюралюминий (самый легкий металл) – 2,8 г/см3. Что нашло свое отражение в производстве автомобилей: уменьшение массы конструкций позволяет увеличить полезную нагрузку и многие другие характеристики.
2)стеклопластик используется как диэлектрика для постоянного и переменного тока, благодаря электроизоляционным свойствам
3)некоторые виды смол наделяют стеклопластик стойкостью к воздействию концентрированных кислот и щелочей.
4)современные технологии позволяют окрасить стеклопластик в различные цвета, придавая изделиям внешнюю привлекательность.
5)возможно также изготовление прозрачного пластика, ничем не уступающего стеклу.
6)За счет применения современных материалов, изделия из стеклопластика т не уступают по прочности металлу.
7)стеклопластик также обладает теплоизоляционными свойствами, позволяющими использовать его в вагоностроении, промышленном строительстве и судостроении.
Примером изделий из стеклопластика является канализационная насосная станция (КНС). КНС осуществляют перенос сточных вод на очистные установки, если рельеф местности не позволяет отводить их самотеком. Благодаря КНС предотвращается большое заглубление самотечных коллекторов. Рассмотрим строение канализационных насосных станций.
КНС состоит из армированного стеклопластика в виде цилиндрической емкости, установленной вертикально, горловина закрыта крышками. Дно цилиндра выполнено в виде воронки. На внутренней стороне емкости КНС сквозь стенку выведена гильза, для трубопровода подачи воды. Стенка напротив самотечного коллектора оснащена водоотбойной системой, с целью подавления завихрений при сильном потоке воды. В воронке, установлены два погружных насоса, оборудованных всасывающими патрубками. КНС, как правило, имеют в оснащении импортные погружные насосы с различной мощностью и производительностью. Оба насоса имеют возможностью вертикально перемещаться по направляющим. К трубному узлу они крепятся без болтовых соединений, а при помощи скользящего захватного устройства, что сильно упрощает монтаж и демонтаж, а также техническое обслуживание насосов и арматуры. От каждого насоса отходит напорная труба, на которой крепится обратный клапан. Также канализационная насосная станция оснащена поплавковыми датчиками уровней включения/отключения насосов, например поплавок подачи аварийного сигнала, поплавок общего отключения насосов, поплавок включения второго насоса, поплавок срабатывания первого насоса. Все оборудование подключено к шкафу управления КНС. Работают насосы в автоматическом режиме, за счет подачи сигналов от выключателей поплавков, установленных внутри цилиндра канализационной насосной станции.
