Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология. 4-е изд.
В наличии
1 800 руб.
| ISBN | 978-5-91884-056-6 |
| Автор | Кербер М. Л. и др. |
| Перевод | под ред. академика Берлина А. А. |
| Количество страниц | 592 |
| Вес | 1,1 |
| Формат | 165*235 мм. |
| Год издания | 2014 |
Аннотация
В книге с единых позиций рассмотрен комплекс проблем, связанный с разработкой композиционных полимерных материалов. Описаны основные виды связующих, приведены характеристики важнейших видов наполнителей и армирующих элементов. Обсуждены особенности физико-химических процессов при взаимодействии матриц и наполнителей различной природы.
В отдельных разделах рассмотрены технологии получения наполненных и армированных материалов, а также заготовок и полуфабрикатов из них. Приведены сведения об особенностях формования различных видов изделий из наполненных пластмасс и армированных пластиков.
Благодаря обширному справочному материалу книга представляет большой интерес в качестве справочного пособия при разработке новых видов ПКМ, конструировании и расчете изделий из них, при выборе оптимальных материалов для решения конкретных задач технического характера.
В обновленном издании добавлены и дополнены главы по технологическим свойствам и применению ПКМ в технике.
Оглавление
ОГЛАВЛЕНИЕ
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Определения и классификация полимерных композитов
1.2. Микромеханические аспекты взаимодействия компонентов ПКМ
1.3. Упругопрочностные свойства композитов
Литература
2. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПКМ)
2.1. ПКМ с высоким содержанием волокон
2.2. Гибридные и градиентные армированные пластики (ГАП)
с регулируемыми механическими свойствами
2.3. «Интеллектуальные» композиты
Литература
3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СВЯЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Термореактивные связующие
3.1.1. Фенолформальдегидные олигомеры
3.1.2. Фурановые олигомеры
3.1.3. Кремнийорганические олигомеры (полиорганосилоксаны)
3.1.4. Ненасыщенные олигоэфиры
3.1.5. Эпоксидные олигомеры
3.1.6. Олигоимиды
3.2. Термопластичные связующие
3.2.1. Полиолефины
3.2.2. Поливинилхлорид (–CH2-CHCl)n
3.2.3. Полистирольные пластики –[CH2–CH(C6H5)]n–
3.2.4. Полиметилметакрилат [CH2–CH3(COCH3)]n
3.2.5. Полиамиды
3.2.6. Полиформальдегид (CH2O)n
3.2.7. Ароматические полиэфиры
3.2.8. Полиимиды
3.2.9. Ароматические полиамиды
3.2.10. Полисульфон
3.2.11. Фторполимеры
3.2.12. Полифениленсульфи
3.2.13. Полиэфиркетоны
3.2.14. Полифениленоксид
3.3. Модифицированные матричные полимеры
Литература
4. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
4.1. Классификация наполнителей
4.1.1. Дисперсные наполнители
4.1.2. Волокнистые наполнители
4.1.3. Слоистые наполнители
4.1.4. Зернистые наполнители
4.2. Классификация армирующих наполнителей
4.2.1. Стекловолокнистые наполнители
4.2.2. Углеволокнистые наполнители
4.2.3. Органоволокнистые наполнители
4.2.4. Бороволокнистые наполнители
4.2.5. Базальтоволокнистые наполнители
4.2.6. Керамиковолокнистые наполнители
Литература
5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА МАТРИЦА–НАПОЛНИТЕЛЬ
5.1. Физико-химия формирования поверхности раздела
5.1.1. Смачивание и адгезия
5.1.2. Диффузия полимеров в волокна
5.1.3. Адгезионная прочность и остаточные напряжения
5.1.4. Корреляционные диаграммы прочность композита - прочность сцепления компонентов
5.2. Композиты со стекловолокнистым наполнителем
5.2.1. Влияние природы и состава матрицы
5.2.2. Модифицирование поверхности наполнителя
5.2.3. Связь прочности стеклопластиков с прочностью границы раздела
5.3. Композиты с углеволокнистым наполнителем
5.3.1. Влияние природы и состава связующего
5.3.2. Влияние обработки поверхности волокон
5.3.3. Связь прочности углепластиков с прочностью границы раздела
5.4. Композиты с бороволокнистым наполнителем
5.4.1. Влияние природы и состава матрицы
5.4.2. Влияние обработки поверхности волоко
5.4.3. Оценка критической длины волокна из данных адгезионных измерений
5.4.4. Связь прочности боропластиков с прочностью границы раздела
5.5. Композиты с органоволокнистым наполнителем
5.1.2. Влияние природы и состава матрицы
5.5.2. Особенности разрушения соединений жесткоцепное органическое волокно–связующее
5.5.3. Связь прочности органопластиков с прочностью границы раздела
5.6. Влияние модифицирования матричных полимеров на адгезионную прочность
Литература
6. ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ПКМ
6.1. Структура наполненных ПМ в зависимости от состава, размера и формы частиц наполнителя
6.1.1. Связующие и их роль в формировании свойств ПКМ. Физико-химические, реологические и технологические характеристики связующих
6. 1. 2. Наполнители и их роль в формировании свойств ПКМ
6.2. Разработка непрерывно армированных пластиков с заданными свойствами
6.2.1. Общие понятия и представления
6.2.2. Разработка конструкционных армированных пластиков
6.2.2.1. Определение состава конструкционных АП
6.2.2.2. Определение рациональной структуры армирования конструкционных АП
6.2.3. Разработка АП функционального назначения
6.2.4. Технологическое обеспечение заданных свойств АП
Литература
7. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС
7.1. Стадия подготовки исходных компонентов наполнителей и полимерных связующих
7.1.1. Оценка основных характеристик дисперсных наполнителей
7.1.2. Подготовка полимерных связующих
7.2. Смешение — основной процесс получения дисперсно-наполненных пластических масс
7.2.1. Смешение и структурные параметры дисперсно-наполненных систем
7.2.2. Критерии эффективности и оценка качества смешения
7.2.3. Смешение сыпучих материалов и аппаратурное оформление процесса
7.2.4. Смешение низковязких жидкостей с твердыми дисперсными наполнителями и аппаратурное оформление процесса
7.2.5. Смешение высоковязких полимеров и жидкостей с твердыми наполнителями
7.2.6. Непрерывное смешение высоковязких полимеров с наполнителями
7.3. Гранулирование пластмасс
7.4. Основные технологические схемы получения дисперсно-наполненных пластических масс
7.5. Полимеризационное и поликонденсационное наполнение полимеров
Литература
8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
8.1. Технологические свойства связующих
8.2. Технологические свойства наполнителей
8.3. Технологические свойства ПКМ
8.3.1. Технологические свойства наполненных материалов на основе термопластов
8.3.2. Технологические свойства наполненных реактопластов
8.3.3. Технологические свойства полуфабрикатов армированных пластиков
9. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ
9.1. Технология получения полуфабрикатов наполненных пластмасс
9.1.1. Получение премиксов
9.1.2. Получение препрегов
9.1.3. Получение волокнитов
9.2. Технология получения полуфабрикатов армированных пластиков
9.2.1. Виды полуфабрикатов
9.2.2. Технологический процесс получения полуфабрикатов АП жидкофазным совмещением компонентов
9.2.3 Технология изготовления полуфабрикатов АП твердофазным совмещением компонентов
Литература
10. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПКМ
10.1. Формование изделий из наполненных пластмасс
10.1.1. Прессование и литьевое прессование
10.1.1.1. Основные параметры прессования и литьевого прессования
10.1.1.2. Основное оборудование и оснастка
10.1.1.3. Технологические расчеты
10.1.2. Литье под давлением
10.1.2.1. Основное оборудование
10.1.2.2. Литьевые формы
10.1.2.3. Основы технологии литья под давлением
10.1.2.4. Технология производства
10.1.3. Экструзия и соэкструзия
10.1.3.1. Одношнековые экструдеры
10.1.3.2. Двухшнековые экструдеры
10.1.3.3. Дисковые и поршневые экструдеры
10.1.3.4. Принципиальное устройство экструзионных головок
10.1.3.5. Теоретическая производительность одношнекового экструдера и экструзионного агрегата
10.1.3.6. Сведения о соэкструзионной технологии
10.1.3.7. Технология производства экструзионных изделий
10.1.4. Штамповка
10.1.5. Переработка фторопластов
10.1.5.1. Основные разновидности фторопластов
10.1.5.2. Переработка Ф-4 и Ф-4-НТД
10.2. Формирование заготовок из армированных пластиков
10.2.1. Выкладка в форме
10.2.2. Выкладка сухих пакетов
10.2.3. Пултрузия и роллтрузия
10.2.4. Напыление волокна и связующего
10.2.5. Формирование геометрии и структуры плетением
10.2.6. Намотка
10.3. Формование изделий из армированных пластиков
10.3.1. Контактное формование
10.3.2. Прессовое формование
10.3.3. Пневмогидрокомпрессионное формование
10.3.4. Термокомпрессионное формование
10.3.5. Магнитоимпульсное формование
10.3.6. Пропитка заготовок
10.3.7. Выбор метода формования из условий нагруженности деталей
10.3.8. Температурный режим формования
Литература
11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ИМИ
Литература
12. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕХНИКЕ
Авиационная техника
Ракетная техника
Космические аппараты
Автомобильный транспорт
Водный транспорт
Железнодорожный транспорт
Электротехника
Строительные сооружения
Спортивная техника
Развивающиеся виды техники из ПКМ
Литература
1. ВВЕДЕНИЕ
1.1. Определения и классификация полимерных композитов
1.2. Микромеханические аспекты взаимодействия компонентов ПКМ
1.3. Упругопрочностные свойства композитов
Литература
2. ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ (ПКМ)
2.1. ПКМ с высоким содержанием волокон
2.2. Гибридные и градиентные армированные пластики (ГАП)
с регулируемыми механическими свойствами
2.3. «Интеллектуальные» композиты
Литература
3. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ СВЯЗУЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
3.1. Термореактивные связующие
3.1.1. Фенолформальдегидные олигомеры
3.1.2. Фурановые олигомеры
3.1.3. Кремнийорганические олигомеры (полиорганосилоксаны)
3.1.4. Ненасыщенные олигоэфиры
3.1.5. Эпоксидные олигомеры
3.1.6. Олигоимиды
3.2. Термопластичные связующие
3.2.1. Полиолефины
3.2.2. Поливинилхлорид (–CH2-CHCl)n
3.2.3. Полистирольные пластики –[CH2–CH(C6H5)]n–
3.2.4. Полиметилметакрилат [CH2–CH3(COCH3)]n
3.2.5. Полиамиды
3.2.6. Полиформальдегид (CH2O)n
3.2.7. Ароматические полиэфиры
3.2.8. Полиимиды
3.2.9. Ароматические полиамиды
3.2.10. Полисульфон
3.2.11. Фторполимеры
3.2.12. Полифениленсульфи
3.2.13. Полиэфиркетоны
3.2.14. Полифениленоксид
3.3. Модифицированные матричные полимеры
Литература
4. ОСНОВНЫЕ ВИДЫ НАПОЛНИТЕЛЕЙ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ
МАТЕРИАЛОВ
4.1. Классификация наполнителей
4.1.1. Дисперсные наполнители
4.1.2. Волокнистые наполнители
4.1.3. Слоистые наполнители
4.1.4. Зернистые наполнители
4.2. Классификация армирующих наполнителей
4.2.1. Стекловолокнистые наполнители
4.2.2. Углеволокнистые наполнители
4.2.3. Органоволокнистые наполнители
4.2.4. Бороволокнистые наполнители
4.2.5. Базальтоволокнистые наполнители
4.2.6. Керамиковолокнистые наполнители
Литература
5. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ НА ПОВЕРХНОСТИ РАЗДЕЛА МАТРИЦА–НАПОЛНИТЕЛЬ
5.1. Физико-химия формирования поверхности раздела
5.1.1. Смачивание и адгезия
5.1.2. Диффузия полимеров в волокна
5.1.3. Адгезионная прочность и остаточные напряжения
5.1.4. Корреляционные диаграммы прочность композита - прочность сцепления компонентов
5.2. Композиты со стекловолокнистым наполнителем
5.2.1. Влияние природы и состава матрицы
5.2.2. Модифицирование поверхности наполнителя
5.2.3. Связь прочности стеклопластиков с прочностью границы раздела
5.3. Композиты с углеволокнистым наполнителем
5.3.1. Влияние природы и состава связующего
5.3.2. Влияние обработки поверхности волокон
5.3.3. Связь прочности углепластиков с прочностью границы раздела
5.4. Композиты с бороволокнистым наполнителем
5.4.1. Влияние природы и состава матрицы
5.4.2. Влияние обработки поверхности волоко
5.4.3. Оценка критической длины волокна из данных адгезионных измерений
5.4.4. Связь прочности боропластиков с прочностью границы раздела
5.5. Композиты с органоволокнистым наполнителем
5.1.2. Влияние природы и состава матрицы
5.5.2. Особенности разрушения соединений жесткоцепное органическое волокно–связующее
5.5.3. Связь прочности органопластиков с прочностью границы раздела
5.6. Влияние модифицирования матричных полимеров на адгезионную прочность
Литература
6. ПРИНЦИПЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ СВОЙСТВ ПКМ
6.1. Структура наполненных ПМ в зависимости от состава, размера и формы частиц наполнителя
6.1.1. Связующие и их роль в формировании свойств ПКМ. Физико-химические, реологические и технологические характеристики связующих
6. 1. 2. Наполнители и их роль в формировании свойств ПКМ
6.2. Разработка непрерывно армированных пластиков с заданными свойствами
6.2.1. Общие понятия и представления
6.2.2. Разработка конструкционных армированных пластиков
6.2.2.1. Определение состава конструкционных АП
6.2.2.2. Определение рациональной структуры армирования конструкционных АП
6.2.3. Разработка АП функционального назначения
6.2.4. Технологическое обеспечение заданных свойств АП
Литература
7. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ДИСПЕРСНО-НАПОЛНЕННЫХ ПЛАСТИЧЕСКИХ МАСС
7.1. Стадия подготовки исходных компонентов наполнителей и полимерных связующих
7.1.1. Оценка основных характеристик дисперсных наполнителей
7.1.2. Подготовка полимерных связующих
7.2. Смешение — основной процесс получения дисперсно-наполненных пластических масс
7.2.1. Смешение и структурные параметры дисперсно-наполненных систем
7.2.2. Критерии эффективности и оценка качества смешения
7.2.3. Смешение сыпучих материалов и аппаратурное оформление процесса
7.2.4. Смешение низковязких жидкостей с твердыми дисперсными наполнителями и аппаратурное оформление процесса
7.2.5. Смешение высоковязких полимеров и жидкостей с твердыми наполнителями
7.2.6. Непрерывное смешение высоковязких полимеров с наполнителями
7.3. Гранулирование пластмасс
7.4. Основные технологические схемы получения дисперсно-наполненных пластических масс
7.5. Полимеризационное и поликонденсационное наполнение полимеров
Литература
8. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
8.1. Технологические свойства связующих
8.2. Технологические свойства наполнителей
8.3. Технологические свойства ПКМ
8.3.1. Технологические свойства наполненных материалов на основе термопластов
8.3.2. Технологические свойства наполненных реактопластов
8.3.3. Технологические свойства полуфабрикатов армированных пластиков
9. ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ
9.1. Технология получения полуфабрикатов наполненных пластмасс
9.1.1. Получение премиксов
9.1.2. Получение препрегов
9.1.3. Получение волокнитов
9.2. Технология получения полуфабрикатов армированных пластиков
9.2.1. Виды полуфабрикатов
9.2.2. Технологический процесс получения полуфабрикатов АП жидкофазным совмещением компонентов
9.2.3 Технология изготовления полуфабрикатов АП твердофазным совмещением компонентов
Литература
10. МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ПКМ
10.1. Формование изделий из наполненных пластмасс
10.1.1. Прессование и литьевое прессование
10.1.1.1. Основные параметры прессования и литьевого прессования
10.1.1.2. Основное оборудование и оснастка
10.1.1.3. Технологические расчеты
10.1.2. Литье под давлением
10.1.2.1. Основное оборудование
10.1.2.2. Литьевые формы
10.1.2.3. Основы технологии литья под давлением
10.1.2.4. Технология производства
10.1.3. Экструзия и соэкструзия
10.1.3.1. Одношнековые экструдеры
10.1.3.2. Двухшнековые экструдеры
10.1.3.3. Дисковые и поршневые экструдеры
10.1.3.4. Принципиальное устройство экструзионных головок
10.1.3.5. Теоретическая производительность одношнекового экструдера и экструзионного агрегата
10.1.3.6. Сведения о соэкструзионной технологии
10.1.3.7. Технология производства экструзионных изделий
10.1.4. Штамповка
10.1.5. Переработка фторопластов
10.1.5.1. Основные разновидности фторопластов
10.1.5.2. Переработка Ф-4 и Ф-4-НТД
10.2. Формирование заготовок из армированных пластиков
10.2.1. Выкладка в форме
10.2.2. Выкладка сухих пакетов
10.2.3. Пултрузия и роллтрузия
10.2.4. Напыление волокна и связующего
10.2.5. Формирование геометрии и структуры плетением
10.2.6. Намотка
10.3. Формование изделий из армированных пластиков
10.3.1. Контактное формование
10.3.2. Прессовое формование
10.3.3. Пневмогидрокомпрессионное формование
10.3.4. Термокомпрессионное формование
10.3.5. Магнитоимпульсное формование
10.3.6. Пропитка заготовок
10.3.7. Выбор метода формования из условий нагруженности деталей
10.3.8. Температурный режим формования
Литература
11. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ И СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ИМИ
Литература
12. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ В ТЕХНИКЕ
Авиационная техника
Ракетная техника
Космические аппараты
Автомобильный транспорт
Водный транспорт
Железнодорожный транспорт
Электротехника
Строительные сооружения
Спортивная техника
Развивающиеся виды техники из ПКМ
Литература