Виды и типы пластика, классификация пластика. Что за материал используется при производстве пластиковых тар. Пластмасса. Самые прочные материалы в мире И прочный пластик применяемый в
Прочные материалы имеют широкий спектр использования. Есть не только самый твёрдый металл, но и самая твердая и прочная древесина, а так же самые прочные искусственно созданные материалы.
Где используют самые прочные материалы?
Сверхпрочные материалы применяют во многих сферах жизни. Так, химики Ирландии и Америки разработали технологию, посредством которой производится прочное текстильное волокно. Нить этого материала в диаметре – пятьдесят микрометров. Она создана из десятков миллионов нанотрубок, которые с помощью полимера скреплены между собой.Прочность этого электропроводящего волокна на разрыв выше прочности паутины паука-кругопряда в три раза. Полученный материал используется для изготовления сверхлегких бронежилетов и спортивного инвентаря. Название еще одного прочного материала – ONNEX, созданного по заказу Министерства обороны США. Кроме применения его при производстве бронежилетов, новый материал можно так же использовать в системах летного контроля, сенсорах, двигателях.
Существует разработанная учеными технология, благодаря которой прочные, твердые, прозрачные и легкие материалы получают посредством преобразования аэрогелей. На их основе можно производить облегченные бронежилеты, броню для танков и прочные строительные материалы.
Новосибирские ученые изобрели плазменный реактор нового принципа, благодаря которому можно производить нанотубулен – сверхпрочный искусственный материал. Этот материал открыли еще двадцать лет назад. Он представляет собой массу эластичной консистенции. Она состоит из сплетений, которые невозможно увидеть невооруженным глазом. Толщина стенок данных сплетений – один атом.
То что атомы как бы вложены друг в друга по принципу «русской матрешки», делает нанотубулен наиболее прочным материалом из всех известных. При добавлении этого материала в бетон, металл, пластик, значительно усиливаются их прочность и электропроводность. Нанотубулен поможет сделать машины и самолеты более прочными. Если же новый материал придет в широкое производство, то очень прочными могут стать дороги, дома, техника. Разрушить их будет очень сложно. Нанотубулен до сих пор не был внедрен в широкое производство из-за очень высокой себестоимости. Однако новосибирским ученым удалось значительно снизить себестоимость этого материала. Теперь нанотубулен можно производить не килограммами, а тоннами.
Самый твердый металл
Среди всех известных металлов самым твердым является хром, однако его твердость во многом зависит от чистоты. Его свойства – коррозионностойкость, жаропрочность и тугоплавкость. Хром – металл беловато-голубого оттенка. Его твердость по Бринеллю равна 70-90 кгc/см2. Температура плавления самого твердого металла – тысяча девятьсот семь градусов по Цельсию при плотности семь тысяч двести кг/м3. Этот металл находится в земной коре в размере 0,02 процента, что немало. Обычно он встречается в виде хромистого железняка. Хром добывают из силикатных горных пород. 
Этот металл используют в промышленности, выплавляя хромистую сталь, нихром и так далее. Его применяют для антикоррозийных и декоративных покрытий. Хромом очень богаты падающие на Землю каменные метеориты.
Самое прочное дерево
Есть древесина, которая превосходит по прочности чугун и может сравниться с прочностью железа. Речь идет о «Березе Шмидта». Ее так же называют Железной березой. Человек не знает более прочного дерева, чем это. Открыл ее русский ученый-ботаник по фамилии Шмидт, находясь на Дальнем Востоке. 
Древесина превышает по прочности чугун в полтора раза, прочность на изгиб примерно равна прочности железа. Из-за таких свойств, железная береза вполне могла бы иногда заменять металл, ведь эта древесина не подвержена коррозии и гниению. Корпус судна, сделанный из Железной березы можно даже не красить, судно не разрушит коррозия, действие кислот ему тоже не страшно.
Березу Шмидта невозможно пробить пулей, топором ее не срубишь. Из всех берез нашей планеты долгожителем является именно Железная береза – она живет четыреста лет. Ее место произрастания – заповедник Кедровая Падь. Это редкий охраняемый вид, который занесен в Красную Книгу. Если бы не такая редкость, сверхпрочную древесину этого дерева можно было бы повсеместно использовать.
А вот самые высокие деревья в мире секвойи не являются очень прочным материалом..
Самый прочный материал во Вселенной
Наиболее прочным и одновременно легким материалом нашей Вселенной является графен. Это углеродная пластина, толщина которой всего один атом, но она прочнее алмаза, а электропроводность в сто раз выше кремния компьютерных чипов. 
В скором времени графен покинет научные лаборатории. Все ученые мира говорят сегодня о его уникальных свойствах. Так, несколько грамм материала будет достаточно для покрытия целого футбольного поля. Графен очень гибкий, его можно складывать, изгибать, сворачивать рулоном.
Возможные сферы его использования – солнечные батареи, сотовые телефоны, сенсорные экраны, супербыстрые компьютерные чипы.
Подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен
Окружающий нас мир таит в себе еще множество загадок, но даже давно известные ученым явления и вещества не перестают удивлять и восторгать. Мы любуемся яркими красками, наслаждаемся вкусами и используем свойства всевозможных веществ, делающих нашу жизнь комфортнее, безопаснее и приятнее. В поисках самых надежных и крепких материалов человек совершил немало восторгающих открытий, и перед вами подборка как раз из 25 таких уникальных соединений!
25. Алмазы
Об этом точно знают если не все, то почти все. Алмазы – это не только одни из самых почитаемых драгоценных камней, но и один из самых твердых минералов на Земле. По шкале Мооса (шкала твёрдости, в которой оценка дается по реакции минерала на царапание) алмаз числится на 10 строчке. Всего в шкале 10 позиций, и 10-ая – последняя и самая твердая степень. Алмазы такие твердые, что поцарапать их можно разве что другими алмазами.
24. Ловчие сети паука вида Caerostris darwini
Фото: pixabay
В это сложно поверить, но сеть паука Caerostris darwini (или паук Дарвина) крепче стали и тверже кевлара. Эту паутину признали самым твердым биологическим материалом в мире, хотя сейчас у нее уже появился потенциальный конкурент, но данные еще не подтверждены. Паучье волокно проверили на такие характеристики, как разрушающая деформация, ударная вязкость, предел прочности и модуль Юнга (свойство материала сопротивляться растяжению, сжатию при упругой деформации), и по всем этим показателям паутина проявила себя удивительнейшим образом. Вдобавок ловчая сеть паука Дарвина невероятно легкая. Например, если волокном Caerostris darwini обернуть нашу планету, вес такой длинной нити составит всего 500 граммов. Таких длинных сетей не существует, но теоретические подсчеты просто поражают!
23. Аэрографит
Фото: BrokenSphere
Эта синтетическая пена – один из самых легких волокнистых материалов в мире, и она представляет собой сеть углеродных трубочек диаметром всего в несколько микронов. Аэрографит в 75 раз легче пенопласта, но при этом намного прочнее и пластичнее. Его можно сжать до размеров, в 30 раз меньших первоначального вида, без какого-либо вреда для его чрезвычайно эластичной структуры. Благодаря этому свойству аэрографитная пена может выдержать нагрузку, в 40 000 раз превышающую ее собственный вес.
22. Палладиевое металлическое стекло
Фото: pixabay
Команда ученых их Калифорнийского технического института и Лаборатории Беркли (California Institute of Technology, Berkeley Lab) разработала новый вид металлического стекла, совместивший в себе практически идеальную комбинацию прочности и пластичности. Причина уникальности нового материала кроется в том, что его химическая структура успешно скрадывает хрупкость существующих стеклообразных материалов и при этом сохраняет высокий порог выносливости, что в итоге значительно увеличивает усталостную прочность этой синтетической структуры.
21. Карбид вольфрама
Фото: pixabay
Карбид вольфрама – это невероятно твердый материал, обладающий высокой износостойкостью. В определенных условиях это соединение считается очень хрупким, но под большой нагрузкой оно показывает уникальные пластические свойства, проявляющиеся в виде полос скольжения. Благодаря всем этим качествам карбид вольфрама используется в изготовлении бронебойных наконечников и различного оборудования, включая всевозможные резцы, абразивные диски, свёрла, фрезы, долота для бурения и другие режущие инструменты.
20. Карбид кремния
Фото: Tiia Monto
Карбид кремния – один из основных материалов, используемых для производства боевых танков. Это соединение известно своей низкой стоимостью, выдающейся тугоплавкостью и высокой твердостью, и поэтому оно часто используется в изготовлении оборудования или снаряжения, которое должно отражать пули, разрезать или шлифовать другие прочные материалы. Из карбида кремния получаются отличные абразивы, полупроводники и даже вставки в ювелирные украшения, имитирующие алмазы.
19. Кубический нитрид бора
Фото: wikimedia commons
Кубический нитрид бора – это сверхтвердый материал, по своей твердости схожий с алмазом, но обладающий и рядом отличительных преимуществ – высокой температурной устойчивости и химической стойкости. Кубический нитрид бора не растворяется в железе и никеле даже под воздействием высоких температур, в то время как алмаз в таких же условиях вступает в химические реакции достаточно быстро. На деле это выгодно для его использования в промышленных шлифовальных инструментах.
18. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности (СВМПЭ), марка волокон «Дайнима» (Dyneema)
Фото: Justsail
Полиэтилен с высоким модулем упругости обладает чрезвычайно высокой износостойкостью, низким коэффициентом трения и высокой вязкостью разрушения (низкотемпературная надёжность). Сегодня его считают самым прочным волокнистым веществом в мире. Самое удивительное в этом полиэтилене то, что он легче воды и одновременно может останавливать пули! Тросы и канаты из волокон Дайнима не тонут в воде, не нуждаются в смазке и не меняют свои свойства при намокании, что очень актуально для судостроения.
17. Титановые сплавы
Фото: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)
Титановые сплавы невероятно пластичные и демонстрируют удивительную прочность во время растяжения. Вдобавок они обладают высокой жаропрочностью и коррозионной стойкостью, что делает их крайне полезными в таких областях, как авиастроение, ракетостроение, судостроение, химическое, пищевое и транспортное машиностроение.
16. Сплав Liquidmetal
Фото: pixabay
Разработанный в 2003 году в Калифорнийском техническом институте (California Institute of Technology), этот материал славится своей силой и прочностью. Название соединения ассоциируется с чем-то хрупким и жидким, но при комнатной температуре оно на самом деле необычайно твердое, износостойкое, не боится коррозии и при нагревании трансформируется, как термопласты. Основными сферами применения пока что являются изготовление часов, клюшек для гольфа и покрытий для мобильных телефонов (Vertu, iPhone).
15. Наноцеллюлоза
Фото: pixabay
Наноцеллюлозу выделяют из древесного волокна, и она представляет собой новый вид деревянного материала, который прочнее даже стали! Вдобавок наноцеллюлоза еще и дешевле. Инновация имеет большой потенциал и в будущем может составить серьезную конкуренцию стеклу и углеволокну. Разработчики считают, что этот материал вскоре будет пользоваться большим спросом в производстве армейской брони, супергибких экранов, фильтров, гибких батареек, абсорбирующих аэрогелей и биотоплива.
14. Зубы улиток вида «морское блюдечко»
Фото: pixabay
Ранее мы уже рассказали вам о ловчей сети паука Дарвина, которую некогда признали самым прочным биологическим материалом на планете. Однако недавнее исследование показало, что именно морского блюдечка – наиболее прочная из известных науке биологических субстанций. Да-да, эти зубки прочнее паутины Caerostris darwini. И это неудивительно, ведь крошечные морские создания питаются водорослями, растущими на поверхности суровых скал, и чтобы отделить пищу от горной породы, этим зверькам приходится потрудиться. Ученые полагают, что в будущем мы сможем использовать пример волокнистой структуры зубов морских блюдечек в машиностроительной промышленности и начнем строить автомобили, лодки и даже воздушные суда повышенной прочности, вдохновившись примером простых улиток.
13. Мартенситно-стареющая сталь
Фото: pixabay
Мартенситно-стареющая сталь – это высокопрочный и высоколегированный сплав, обладающий превосходной пластичностью и вязкостью. Материал широко распространен в ракетостроении и используется для изготовления всевозможных инструментов.
12. Осмий
Фото: Periodictableru / www.periodictable.ru
Осмий – невероятно плотный элемент, и благодаря своей твердости и высокой температуре плавления он с трудом поддается механической обработке. Именно поэтому осмий используют там, где долговечность и прочность ценятся больше всего. Сплавы с осмием встречаются в электрических контактах, ракетостроении, военных снарядах, хирургических имплантатах и применяются еще во многих других областях.
11. Кевлар
Фото: wikimedia commons
Кевлар – это высокопрочное волокно, которое можно встретить в автомобильных шинах, тормозных колодках, кабелях, протезно-ортопедических изделиях, бронежилетах, тканях защитной одежды, судостроении и в деталях беспилотных летательных аппаратов. Материал стал практически синонимом прочности и представляет собой вид пластика с невероятно высокой прочностью и эластичностью. Предел прочности кевлара в 8 раз выше, чем у стального провода, а плавиться он начинает при температуре в 450℃.
10. Сверхвысокомолекулярный полиэтилен высокой плотности, марка волокон «Спектра» (Spectra)
Фото: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons
СВМПЭ – это по сути очень прочный пластик. Спектра, марка СВМПЭ, – это в свою очередь легкое волокно высочайшей износостойкости, в 10 раз превосходящее по этому показателю сталь. Как и кевлар, спектра используется в изготовлении бронежилетов и защитных шлемов. Наряду с СВМПЭ марки дайнимо спектра популярна в судостроении и транспортной промышленности.
9. Графен
Фото: pixabay
Графен – это аллотропная модификация углерода, и его кристаллическая решетка толщиной всего в один атом настолько прочная, что она в 200 раз тверже стали. Графен с виду похож на пищевую пленку, но порвать его – практически непосильная задача. Чтобы пробить графеновый лист насквозь, вам придется воткнуть в него карандаш, на котором должен будет балансировать груз весом с целый школьный автобус. Удачи!
8. Бумага из углеродных нанотрубок
Фото: pixabay
Благодаря нанотехнологиям ученым удалось сделать бумагу, которая в 50 тысяч раз тоньше человеческого волоса. Листы из углеродных нанотрубок в 10 раз легче стали, но удивительнее всего то, что по прочности они превосходят в целых 500 раз! Макроскопические пластины из нанотрубок наиболее перспективны для изготовления электродов суперконденсаторов.
7. Металлическая микрорешетка
Фото: pixabay
Перед вами самый легкий в мире металл! Металлическая микрорешетка – это синтетический пористый материал, который в 100 раз легче пенопласта. Но пусть его внешний вид не вводит вас в заблуждение, ведь эти микрорешетки заодно и невероятно прочные, благодаря чему они обладают большим потенциалом для использования во всевозможных инженерных областях. Из них можно изготавливать превосходные амортизаторы и тепловые изоляторы, а удивительная способность этого металла сжиматься и возвращаться в своё первоначальное состояние позволяет использовать его для накопления энергии. Металлические микрорешетки также активно применяются в производстве различных деталей для летательных аппаратов американской компании Boeing.
6. Углеродные нанотрубки
Фото: User Mstroeck / en.wikipedia
Выше мы уже рассказывали про сверхпрочные макроскопические пластины из углеродных нанотрубок. Но что же это за материал такой? По сути это свернутые в трубку графеновые плоскости (9-ый пункт). В результате получается невероятно легкий, упругий и прочный материал широкого спектра применения.
5. Аэрографен
Фото: wikimedia commons
Известный также как графеновый аэрогель, этот материал чрезвычайно легкий и прочный одновременно. В новом виде геля жидкая фаза полностью заменена на газообразную, и он отличается сенсационной твердостью, жаропрочностью, низкой плотностью и низкой теплопроводностью. Невероятно, но графеновый аэрогель в 7 раз легче воздуха! Уникальное соединение способно восстанавливать свою изначальную форму даже после 90% сжатия и может впитывать такое количество масла, которое в 900 раз превышает вес используемого для абсорбции аэрографена. Возможно, в будущем этот класс материалов поможет в борьбе с такими экологическими катастрофами, как разливы нефти.
4. Материал без названия, разработка Массачусетского технологического института (MIT)
Фото: pixabay
Пока вы читаете эти строки, команда ученых из MIT работает над усовершенствованием свойств графена. Исследователи заявили, что им уже удалось преобразовать двумерную структуру этого материала в трехмерную. Новая графеновая субстанция еще не получила своего названия, но уже известно, что ее плотность в 20 раз меньше, чем у стали, а ее прочность в 10 раз выше аналогичной характеристики стали.
3. Карбин
Фото: Smokefoot
Хоть это и всего лишь линейные цепочки атомов углерода, карбин обладает в 2 раза более высоким пределом прочности, чем графен, и он в 3 раза жестче алмаза!
2. Нитрид бора вюрцитной модификации
Фото: pixabay
Это недавно открытое природное вещество формируется во время вулканических извержений, и оно на 18% тверже алмазов. Впрочем, алмазы оно превосходит еще по целому ряду других параметров. Вюрцитный нитрид бора – одна из всего 2 натуральных субстанций, обнаруженных на Земле, которая тверже алмаза. Проблема в том, что таких нитридов в природе очень мало, и поэтому их непросто изучать или применять на практике.
1. Лонсдейлит
Фото: pixabay
Известный также как алмаз гексагональный, лонсдейлит состоит из атомов углерода, но в случае данной модификации атомы располагаются несколько иначе. Как и вюрцитный нитрид бора, лонсдейлит – превосходящая по твердости алмаз природная субстанция. Причем этот удивительный минерал тверже алмаза на целых 58%! Подобно нитриду бора вюрцитной модификации, это соединение встречается крайне редко. Иногда лонсдейлит образуется во время столкновения с Землей метеоритов, в состав которых входит графит.
Наша компания занимается поставками полуфабрикатов инженерных пластиков в форме листов, стержней, плит, втулок, труб, а также изготовлением из них промышленного емкостного оборудования, химстойких воздуховодов, гальванических ванн, бассейнов, купелей, садков и футеровок для различного вида задач.
Кроме этого, с помощью ЧПУ, формовки и литья под давлением мы изготовим как штучные, так и серийного выпуска изделия из пластика, любой сложности!
Данная статья призвана познакомить наших посетителей с возможностями компании и рассказать о наших возможностях, услугах, а также помочь в выборе материала под Вашу задачу.
Итак, что из себя представляют полимеры и в каких случаях они применяются.
Если Вам нужно выбрать пластик под какую-либо задачу, необходимо определить наиболее важные эксплуатационные характеристики:
- температура - постоянная рабочая, минимальная и максимальная
- среда, воздействующая на пластик
- механические воздействия на него
- требования экологичности
Обозначив требования к условиям эксплуатации можно определить еще один немаловажный параметр - цена на пластик! Цена на материалы может отличаться в десятки или даже сотни раз, так как условия эксплуатации влияют не только на вид пластика, но и на выбор толщины . Толщина в свою очередь влияет на количество материала которое будет необходимо купить, так как стоимость листов, стержней и плит измеряется исходя из веса за килограмм.
В зависимости от верхней границы рабочей температуры можно провести условное деление пластиков на несколько групп:
- Промышленные (стандартные) пластики - до 100°С
- Инженерные (конструкционные) пластики - от 100°С до 130°С
- Пластики высокого уровня, высокотемпературные - от 130°С до 300°С
Чем выше рабочая температура материала, тем совершеннее молекулярная структура материала и прочнее межмолекулярные связи, тем выше будет его стоимость и одновременно уменьшается его объем потребления. Скажем, объем потребления поливинилхлорида (ПВХ, PVC) на три-четыре порядка больше, чем объем потребления полиэфирэфиркетона (PEEK) , удельная стоимость которого на два порядка больше чем ПВХ.
Рабочая среда влияет на выбор химстойкости материала. В химическом производстве используются компоненты, которые требуют как надлежащего хранения в резервуарах или емкостях, непосредственно участвуя в технологическом процессе, так и надлежащей утилизации.
И в зависимости от критериев эксплуатации, упомянутых выше, для создания емкостного оборудования используются термопласты - PP (полипропилен) , PE (полиэтилен) , PVC (поливинилхлорид или винипласт) , PVDF (поливинилиденфторид) . Каждый из этих полимеров имеет свои достоинства и возможности применения, а также обладает способностью в полной мере заменить емкостное оборудование из металла или нержавеющей стали, они просто незаменимы в производстве современного гальванического оборудования и систем химстойких воздуховодов. Замена металлических емкостей на пластиковые позволяет увеличить срок годности оборудования, снизить его стоимость и вес, а в большинстве случаев и вовсе является единственно возможным решением.
Говоря о воздействии окружающей среды на пластик нельзя не упомянуть и о таком важном параметре, как радиационная стойкость . Эксплуатация на атомных станциях, рентгенологическое оборудование, медицинское оборудование, спутники, военная техника и техника специального назначения - это и многое другое оборудование требует от пластика устойчивости к Рентген и Гамма излучениям. И тут широкое применение получили такие материалы, как PVDF (ПВДФ, поливинилиденфторид) , PEEK (полиэфирэфиркетон) , PEI (полиэфирэмид) , PAI (Торлон, Полиамид-имид) , PI (Полиимид) .
Механические воздействия состоят из нескольких характеристик:
Прочность имеет значение при статических напряжениях, т.е. под постоянной растягивающей нагрузкой (например, в емкостном оборудовании). Пластики с высокой прочностью к растяжениям и разрывам, как правило, имеют низкие показатели эластичности и наоборот. Это позволяет делить пластики на «прочные» (жесткие), которые выдерживают высокие механические нагрузки, но быстро ломаются при наступлении деформаций; и эластичные (гибкие), которые не так прочны, однако способны сохранять свои прочностные свойства при деформациях.
Ударопрочность характеризует стойкостью материалов к динамическим нагрузкам.
Твердость и износостойкость означают сопротивление материала проколам, порезам и т.д., устойчивость к истиранию, что имеет значение, в частности, для футеровок технологического оборудования.
В одних случаях выбираются прочные и твердые пластики, способные выдерживать нагрузки в десятки тонн, такие как PA (полиамид) , POM (полиоксиметилен) , PET (полиэтилентерефталат) .
В других случаях - гибкие и в то же время ударопрочные, такие как полиэтилен (PE) и полипропилен (PP) .
Рассмотрим еще некоторые наиболее востребованные на рынке свойства пластиков.
Термостойкость , как говорилось выше, зависит от рабочей температуры материала. Наиболее - термостойкие пластики из категории высокотемпературных, они же в силу своей высокотехнологичности имеют самую высокую стоимость. Самыми популярными пластиками из этой категории являются полиэфиэфиркетон (PEEK, ПЕЕК) , политетрафторэтилен (PTFE, ПТФЕ) , Фторопласт (ф4) , поливинилиденфторид (PVDF, ПВДФ) .
Морозостойкость для пластиков характеризуется температурой хрупкости. Температура хрупкости - это температура, при которой происходит разрушение материала или изделия в условиях постоянно действующей нагрузки. Для пластиков она находится в отрицательной зоне и для каждого из них имеет свое значение, находящееся ниже минимальной рабочей температуры. Например, для полиэтилена низкого давления высокой плотности PE 300 это ниже чем -50°С; высокомолекулярного полиэтилена PE 500 - -100° C; сверхвысокомолекулярного полиэтилена PE 1000 , ниже чем - 250° С. При этом у полипропилена гомополимера PP-H хрупкость появляется уже при температуре ниже 0°С
При подборе листового пластика, встает такой вопрос, как выбор толщины
листа.
Самые ходовые на рынке пластики выпускаются в следующих толщинах:
28.03.2018
Понятие прочности пластмассы с точки зрения обывателя и инженера сильно отличается. Если мы говорим о бытовой прочности, то имеем в виду простое понимание по признаку "ломается - не ломается". Та же характеристика для производства, строительства, дизайна имеет множество аспектов, при изучении которых выясняется, что все материалы обладают рядом признаков, по которым можно определить их назначение и возможность использования в определенных целях.
К сожалению, указать на самый прочный полимер не получится по объективным причинам. Это объясняется тем, что физические и прочностные характеристики классифицированы по широкому ряду признаков, совокупность которых определяет понятие прочности. Это зависит от свойств самого пластика, его структуры и реакции на изменение внешних условий. Например, считается "прочной" для создания бетонных монолитов, но проявляет крайне слабую стойкость к изгибу, ломается. Аналогичные противоречия для неспециалиста можно найти в свойствах любого полимера и основанного на нем материала - пластмассы.
Характеристики прочности, твердости, упругости пластика
В понятие прочности (характера реакции на физические нагрузки) принято включать результаты испытания материала по нескольким критериям. В зависимости от того, какое усилие было приложено к образцу, можно выяснить характеристики полимера, его способность сопротивляться определенной профильной нагрузке:
прочность на сжатие - сохранение физической структуры и формы образца при сдавливании;
прочность на разрыв характеризует способность образца сопротивляться растягивающему усилию;
деформационная прочность - критерий, указывающий на способность противостоять деформации и возвращаться в исходное положение;
предел пластичности - минимальное усилие, при котором материал "потечет", потянется, не возвращаясь в исходную форму;
ударная вязкость - способность поглотить энергию удара без разрушения структуры;
твердость - величина, обратная пластичности, предел сохранения формы при усилии.
В зависимости от того, какого рода нагрузки будут восприниматься изделием в процессе производства, обработки и эксплуатации, подбирается материал с определенными свойствами. Поэтому говорить о самом прочном полимере бесполезно. ? - это вопрос, требующий комплексного ответа, рассмотрения совокупности признаков.
Прочность разных видов пластиков
Практические примеры оценки прочностных характеристик разных пластиков и пластмасс показывают, насколько сложно пересекаются их свойства при глубоком профессиональном рассмотрении.
Деформационная прочность
Полистирол, поликарбонат, полиметилметакрилат характеризуются как механически прочные материалы при различных напряжениях, но деформационная нагрузка быстро вызывает их разрушение. При значительном ударном воздействии прочность окажется низкой, но для разрушения твердого пластика потребуется значительное деформирующее усилие. Итак, твердость пластика говорит о его прочности, ограниченной ударной вязкости и хрупкости при деформации. Неспециалисту в этом легко запутаться.
Гибкость и пластичность
Полиэтилен и полипропилен относятся к группе пластичных материалов - они незначительно спопротивляются деформации, но при этом долгое время не ломаются при такой нагрузке. Эта способность характеризуется начальным модулем упругости - первоначальное сопротивление деформирующему усилию достаточно большое, но после преодоления определенного предела начинается деформация. Гибкие пластики можно характеризовать как менее прочные, но обладающие высокими показателями ударовязкости. Они хорошо поглощают энергию извне, при ударе и нагрузке, долго меняют форму, не "ломаются". Именно поэтому применяется там, где нужна высокая гибкость материала, способность выдерживать значительное усилие с сохранением формы.
Прочные волокна пластиков
Материалы типа кевлара, нейлона и углеродного волокна обладают высокой прочностью, сравнимой с твердыми пластиками, они ограниченно воспринимают ударные нагрузки, способны долго сопротивляться деформации. Главное их достоинство - способность долго сопротивляться усилию на разрыв. Именно поэтому волокна используются там, где велика вероятность нагрузки на растяжение. Пример тому кевлар, способный не разрываться при усилиях, разрывающих сталь.
Пластик, или пластмасса, - это органический материал, основой которого являются высокомолекулярные соединения - полимеры. Мнение, что пластик более прочный и качественный материал, нежели пластмасса, ошибочно. Различие этих понятий - только в их названии. Виды пластика, его типы, классификация, маркировка, области использования огромны.
Что это такое
Изделия из пластика прочно вошли в нашу жизнь. Особенно широко используются пластмассы на основе Процесс изготовления представляет собой переход материала под влиянием нагревания и давления из текучего состояния в твердое. Развитие пластмассы начиналось с использования природных составляющих. Позже их заменили химически модифицированными материалами. Сейчас для изготовления пластмасс используют полностью синтетические молекулы - полиэтилен, поливинилхлорид, эпоксидную смолу. А секрет популярности в следующем: простота производства, практичность, доступная цена.
Основные характеристики
Виды и свойства пластика, его свариваемостьв первую очередь зависят от полимера, из которого он сделан. На физические и механические характеристики пластмасс также влияют всевозможные добавки, присадки, стабилизаторы, пигменты, органические и неорганические волокна. Некоторые, например, защищают пластик от воздействия ультрафиолета.
В основном материал белый или прозрачный. При добавлении красителей пластмасса способна приобрести любой цвет. Таким образом может быть изготовлен зеркальный пластик. В большинстве своем пластмассы - это многокомпонентные и композиционные материалы. Пластмасса имеет малую плотность. Устойчива к кислотам и щелочам. Обладает низкой тепло- и электропроводимостью. Большая часть видов легко поддается обработке. Это позволяет изготавливать прессованные изделия из сырья, а также использовать листовой пластик, комбинируя термоформовку с механической обработкой.
Области использования пластмасс
Сфера применения пластмасс огромна. Начиная с использования в судостроении, самолетостроении, заканчивая сельским хозяйством, медициной и бытом. Поражают воображение виды пластика. Фото отображают лишь малую толику изделий:
- Пластмассы широко используются в производстве деталей для крупногабаритных автомобилей, а также для внутренней отделки салонов.
- Развитие сельского хозяйства подразумевает использование пластика в мелиорации, изготовлении упаковочных материалов для хранения сельхозпродукции, сооружении пленочных укрытий и теплиц.
- Множество медицинских инструментов, специальной посуды, упаковка для лекарств изготавливаются из
- В строительстве это металлопластиковые трубы и соединительные детали. Альтернатива стеклу - конструкции из светлых или прозрачных пластиков.
- В быту - использование всевозможных контейнеров, бутылок, пакетов, детские игрушки и многое другое.
Прозрачный пластик
Виды пластика включают в себя термопластичный ПВХ, который используется в основном для листовых материалов. Его применяют в строительстве, наружной рекламе и других областях. Разновидностью листового материала является прозрачный пластик. В зависимости от светопропускной способности материал может как задерживать, так и пропускать некоторую часть ультрафиолетовых лучей. Это могут быть прозрачные и полупрозрачные цветные листовые материалы.
Виды прозрачного пластика представлены оргстеклом, поликарбонатом, полистиролом, полиэфирным стеклом, прозрачными ПВХ-листами. Прежде всего они отличаются удароустойчивостью. Более прочным является поликарбонат. Самым эластичным считается полиэфирное стекло. Светопропускная способность выше у оргстекла, оно наиболее прозрачное и незамутненное, хорошо обрабатывается. Прозрачный пластик используется для остекления окон, защитных очков и полицейских щитов, изготовления пластиковых бутылок. Прозрачный пластик может иметь разные оттенки.
Пластиковые фасады
Виды пластика для фасадов делятся на листовые и рулонные. Жесткий и твердый лист материала - это пластик высокого давления. Рулонный пластик холодного или среднего давления более низкого качества и дешевле листового. Этот материал в рулонах напоминает Он используется в том числе при изготовлении мебельных фасадов.
Виды пластика для кухни имеют разную основу. Одни делают на основе ДСП, и это дешевле, чем основа из МДФ. Листовой пластик термически устойчив, он не подвержен царапинам, сколам, ударам, не деформируется, не тускнеет и не выгорает. Материал не отклеивается от основы, не боится влаги, легко моется. Недостаток фасадных деталей в том, что они могут быть только ровными, без фрезеровки, и гладкими по фактуре.
Отделка
И сегодня пластик остается популярным строительным материалом. В основном используются разные виды пластика для отделки офисов. Но при наличии фантазии и при грамотном дизайне подобный материал будет отлично смотреться в отделке квартиры. Пластиком можно обшить любую поверхность, будь то потолок или стены. Основной вид материала для потолочных поверхностей - это широко варьируются. Отдельные элементы соединяются между собой с помощью ребер жесткости (с одной стороны панель имеет паз, а с другой - шип). Материал легкий и безопасный. Удобен для транспортировки и легко монтируется.
Пластик, обладая влагостойкостью, используется в ванных комнатах и при облицовке балконов. Применяется для обустройства откосов и отделки потолков. При удачном и грамотном выборе пластика получится отличная прихожая. Пластиковые панели могут быть матовыми или глянцевыми, имитировать дерево или камень.
Преимущества и недостатки
В некоторых областях жизнедеятельности человека многие виды пластика одобрены для применения Минздравом:
- Материал, стойкий к погодным условиям. Имеет хорошую электроизоляцию и
- Прост в обработке. Легко сваривается и склеивается. Можно резать и формировать необходимые конструкции.
- Материал недорогой. Длительное время сохраняет свой первоначальный вид. Не боится влаги.
- Имеет богатую цветовую гамму. Листовой прозрачный пластик обладает ударопрочными и огнестойкими свойствами. Из него можно получить изделия разнообразной формы.
- устойчив к перепадам температуры. При отделке помещения играет роль звуко- и теплоизолятора. Подходит для обустройства навесов, уличных знаков, вывесок, объектов рекламы.
Как и любой материал, пластик имеет некоторые недостатки:
- Подвержен действию многих органических растворителей.
- Элементы из пластмассы могут деформироваться при сильных нагрузках или высокой температуре.