Материалы для производства: Урок 9. материалы для производства материальных благ — Технология — 5 класс

Содержание

Урок 9. материалы для производства материальных благ — Технология — 5 класс

Технология, 5 класс

Урок 9. Материалы для производства материальных благ

Перечень вопросов, рассматриваемых на уроке:

  1. Понятия «Материалы».
  2. Разновидности производственного сырья и материалов.

Тезаурус:

Материал – это вещество, предмет, сырьё, применяемые для изготовления чего-либо. Из материалов создаются потребительские блага.

Природный материал – это то, что мы находим в природе, окружающей нас. 

Основная и дополнительная литература по теме урока:

1. Технология. 5 класс: учеб. пособие для общеобразовательных организаций / [В.М. Казакевич, Г.В. Пичугина, Г.Ю. Семенова и др.]; под ред. В.М. Казакевича. — М.: Просвещение, 2017.

Теоретический материал для самостоятельного изучения

Если вы оглянетесь вокруг, то увидите предметы, изготовленные из самых разных материалов.

Материалы – это вещество, предмет, сырьё, применяемые для изготовления материальных благ.

Сырье – это материал, предназначенный для дальнейшей обработки на производстве. По сути, именно с него начинается выпуск любой продукции.

Почему мастер выбрал именно тот или иной материал для своего изделия?

Если изготовить платье из бумаги оно не прослужит и недели. Поэтому для изготовления одежды выбирают ткани. В зависимости от назначения этой одежды ткани подбирают со специальными свойствами.

Можно ли изготовить одно и то же изделие из разных материалов?

Есть продукция, которую можно изготавливать из разных материалов. Например, мебель. Материалом для неё может служить:

– пластмасса, если она используется в общественных местах, на улице;

– металл, если она находиться большую часть времени на улице или металл используется, как элемент декора;

– дерево, самая распространённая мебель у потребителей.

Каждый материал имеет определённые свойства.

Один хорошо гнётся, другой – очень пластичный, третий – очень прочный и т. д. Чтобы правильно подобрать материал для изделия, мастер должен знать и понимать свойства каждого из них.

Материалы могут быть твёрдыми, жидкими и газообразными.

Твёрдыми материалами являются камень, металл, древесина, пластмасса, ткань, растительные и животные пищевые продукты.

К жидким материалам относятся, например, вода, ртуть (жидкий металл), нефть.

К газообразным материалам относятся кислород, используемый для лечения больных, газ пропан, применяемый для приготовления пищи на газовой плите, специальные газы, используемые для сварки на производстве.

Свойства материалов во многом зависят от их происхождения натурального или синтетического.

Принято считать, что натуральные материалы – это материалы, которые не подвергались промышленной обработке.

Но в современном мире природные материалы всё-таки в некоторой степени подвергаются различной обработке. Поэтому можно определить природные материалы как материалы, которые даже после обработке сохраняют свои основные свойства.

Дерево останется натуральным материалом даже после того, как его спилили, распилили на части и сделали заготовки для дальнейшей переработки.

Природные материалы можно разделить по происхождению на три группы: растительные, животные и минеральные.

Источником растительного и животного сырья являются ресурсы естественной среды обитания: земельные, лесные и водные.

Основное сырьё растительного происхождения для производства материальных благ – это древесина, пищевые растения, лекарственное сырье, природные волокна для производства тканей.

Сырьё животного происхождения – это животные природные волокна, мех, кожа, кость, молочные продукты, мясо, яйца, продукты пчеловодства.

Мёд – это продукт растительного происхождения

Жемчуг – сырьё животного происхождения

Уникальным сырьём животного происхождения является жемчуг, не смотря на то, что в своём составе он содержит минерал, к группе минералов он не относится.

Минеральное сырье — это полезные ископаемые, которые используются в производственной сфере, оно играет важную роль в народном хозяйстве, особенно в промышленности.

Минеральное сырьё делят на рудное, нерудное и горючее.

Рудным минеральным сырьём являются горные породы, минеральные агрегаты, содержащие металлы.

Нерудным или неметаллическим называют все сырье, используемое в производстве химических, строительных и других неметаллических производствах. Минеральными материалами так же являются камни, песок, ракушки, скорлупа, драгоценные камни.

К горючему минеральному сырью относятся органические ископаемые: уголь, торф, сланцы, нефть, используемые как топливо или сырье для химической промышленности.

Сырье и материалы делят на основные и вспомогательные. Основные составляют материальную основу выпускаемой продукции: железная руда – чугуна; текстильные волокна – тканей; металл – машин.

К классу вспомогательных относят такие материалы, которые не составляют основу производимой продукции, а придают ей определённые свойства и качества, обеспечивают работу оборудования и нормальный ход технологического процесса. Например, красители придают тканям определённый цвет, топливо, смазочные масла обеспечивают работу оборудования, а катализаторы – нормальное протекание либо ускорение технологического процесса.

Существуют предметы труда, используемые в производстве в качестве полуфабрикатов. Полуфабрикат – это продукт, изготавливаемый на одном участке производства и используемый для выработки продукции на другом участке. Полуфабрикат нередко выступает в качестве готовой продукции. Так, пряжа является готовой продукцией прядильного производства, а на ткацком комбинате, где она перерабатывается в ткань, полуфабрикатом.

Примеры и разбор решения заданий тренировочного модуля

Задание 6.

Расставьте подписи к изображениям. Определите агрегатное состояние материала.

Газообразный материал

Твёрдый материал

Жидкий материал

Подсказка: К газообразным материалам относятся газ пропан, применяемый для приготовления пищи на газовой плите.

Твёрдыми материалами являются камень, металл, древесина, пластмасса, ткань.

К жидким материалам относятся ртуть – жидкий металл, нефть.

Задание 8. Заполните пропуски в тексте, выбрав правильные варианты ответа из выпадающего меню.

Основное сырье ___________________ происхождения для производства материальных благ – это древесина, пищевые растения, лекарственное сырье.

Сырьё _________________ происхождения – это мех, кожа, кость, молочные продукты, мясо, яйца, продукты пчеловодства.

______________________ сырьё делят на рудное, нерудное и горючее.

Варианты ответа:

Минеральное

Растительного

Животного

Правильный вариант ответа:

Основное сырье растительного происхождения для производства материальных благ – это древесина, пищевые растения, лекарственное сырье.

Сырьё животного происхождения – это мех, кожа, кость, молочные продукты, мясо, яйца, продукты пчеловодства.

Минеральное сырьё делят на рудное, нерудное и горючее.

Материалы, применяемые в производстве современных — Студопедия

Гидроизоляционных, кровельных, герметизирующих материалов.

Все исходные материалы можно разбить на следующие основные группы:

1) продукты переработки нефти;

2) продукты переработки каменного угля;

3) амортизированная резина;

4) синтетические полимерные материалы;

5) прочие материалы.

 

Продукты переработки нефти.

Для строительства из продуктов переработки нефти главное место занимает битум, применение которого для целей гидроизоляции ведётся с незапамятных времён. Но, кроме него, в настоящее время находят применение также и другие продукты переработки нефти, получаемые как при прямой перегонке нефти, так и путём пиролиза её фракций.

 

Продукты переработки каменного угля.

В 1961 г. ВНИИНСМом было установлено, что каменный уголь в состоянии тонкого помола с величиной частиц 40-60 мк является хорошим наполнителем для полимерных материалов. Он, в отличии от всех видов минеральных наполнителей, не ускоряет процессы старения полимерных материалов, способствуя таким образом более длительной их службе.

Из большого числа разновидностей углей прямое применение нашёл антрацит, как наиболее стойкий против окислительных процессов при получении герметизирующих материалов: мастики, плёнки, клея.


Широкий ассортимент каменных углей даёт возможность большого выбора их для тех или иных целей.

По своей химической природе каменный уголь является наиболее близким к органическим пластмассам, и поэтому они испытывают значительно меньшие внутренние напряжения, чем при наполнении их минеральными веществами. Чёрный цвет не позволяет использовать его для декоративных изделий, но для кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов, где цвет не имеет значения, уголь безусловно получит в недалёком будущем большое распространение.

 

Амортизированная резина.

В народном хозяйстве ежегодно накапливается огромное количество изделий из резины, вышедших из эксплуатации по тем или иным причинам. Амортизированная резина обладает целым рядом ценных технических свойств – высокой эластичностью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и др.

Особенно важное значение по ресурсам и по комплексу свойств имеют амортизированные автомобильные покрышки, а также большое количество отходов резиновой промышленности.

Изношенные шины являются прекрасным сырьём для производства регенерата – материала, частично заменяющего каучук, а также технических изделий и материалов, применяемых в жилищном и промышленном строительстве и других отраслях народного хозяйства.


Для производства гидроизоляционных материалов обычно применяют дроблёную резину, представляющую собой измельчённые до величины 1.5 мм частицы изношенных автомобильных покрышек или других чёрных т цветных резиновых изделий.

 

Синтетические материалы.

Для производства гидроизоляционных материалов находят применение следующие синтетические полимеры:

1. Синтетические каучуки.

Синтетические каучуки и латексы применяют в производстве гидроизоляционных материалов главным образом в качестве облагораживающих добавок к битумам и каменноугольным продуктам. Однако, из широкой гаммы каучуков, производимых в стране, общего и специального назначения для целей производства гидроизоляционных, кровельных и герметизирующих материалов до настоящего времени используют лишь несколько видов:

¨ полиизобутилен;

¨ хлоропреновый каучук;

¨ тиоколы;

¨ бутил-каучук.

2. Пластические массы.

В настоящее время в производстве гидроизоляционных и герметизирующих материалов находит применение всё большее количество различных пластических масс. Наиболее распространённые пластические массы:

¨ полиэтилен;

¨ поливинилхлорид;

¨ полиэфируретаны;

¨ полистирол;

¨ фенолформальдегидная смола;

¨ кумароновые смолы.

 

Прочие материалы.

Основными пластификаторами при производстве изделий из полимеров служат:

¨ дибутилфталат;

¨ диоктилфталат;

¨ дибутилсебацинат;

¨ диоктилсебацинат;

¨ трикрезилфосфат.

Наиболее распространёнными наполнителями в производстве гидроизоляционных и кровельных материалов являются:

¨ асбест;

¨ тальк;

¨ мел;

¨ каолин;

¨ сажа печная.

Классификация и описание кровельных, гидроизоляционных и герметизирующих материалов.

Классификация кровельных, гидроизоляционных

и герметизирующих материалов.

 

Рулонные материалы

Пасты

Мастики

Профильно-эластич-ные прокладки
    Классификация На основе резин и битумов Полиэтиленовые Поливинилхлоридные Полиамидные Тиоколовые Полиэфирные Полиуретановые На основе Каучуков Полиизобутиленовые Резинобитумные Резинобитумные Полиизобутиленовые пенополиуретановые
По структуре Без подосновы:     Однослойные     Многослойные     Х -     Х -     Х Х     Х -     - -     - -     - -     - -     - -     - -     Х Х     Х -     Х -
На подоснове: Тканевой Бумажной Металлической Стеклотканевой   Х Х Х Х   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -   - - - -
Пористые - - - - - - Х Х - Х Х - Х
Монолитные Х Х Х Х Х Х - Х Х - - Х -
По внешнему виду По форме: Полосовые Профильные Пастообразные     Х - -     Х - -     Х - -     Х - -     - - Х     - - Х     - - Х     - - Х     - - Х     - - Х     - Х -     - Х -     - Х -
По цвету: Однотонные Многоцветные   Х -   Х -   Х Х   Х -   Х -   Х Х   Х Х   Х -   Х Х   Х -   Х -   Х Х   Х Х
По фактуре лиц. пов-ти Гладкие Рифлёные Шероховатые   Х - Х   Х Х -   Х Х -   Х - -   - - -   - - -   - - -   - - -   - - -   - - -   Х - -   Х - -   Х - -
По состоянию поставки на строительный объект В готовом виде Изготовляется на стройке     Х -     Х -     Х -     Х -     - Х     Х -     - Х     - Х     Х -     Х -     Х -     Х -     Х -

 

Условные обозначения:               “х” — материал имеет данную характеристику;

                                             “-” — материал не имеет данной характеристики.

 

Кровельные и гидроизоляционные материалы.

Кровли и гидроизоляционные покрытия с использованием полимерных материалов обеспечивают высокую степень индустриализации работ, надёжны в эксплуатации и в ряде случаев имеют более низкую стоимость по сравнению с материалами из традиционных материалов. Они не требуют почти никакого ухода при эксплуатации, достаточно долговечны и прочны.

Рулонные кровельные и гидроизоляционные материалы характеризуются водо- и паронепроницаемостью, высокой химической стойкостью, прочностью и эластичностью. Благодаря последнему качеству рулонные материалы могут принимать форму оклеиваемой поверхности и применяться для оклейки сводчатых и арочных поверхностей двоякой кривизны. К этой группе материалов относятся гибкие рулонные материалы безосновные или на подоснове, изготовленные из полимерных или резинобитумных композиций.

 

Рулонные материалы на подоснове.

Бризолпредставляет собой рулонный материал, обладающий повышенными гнило- и водостойкостью, высокой атмосферостойкостью, водонепроницаемостью, морозостойкостью и эластичностью. Бризол некоторых марок выпускается на тканевой или бумажной основе, что повышает его механическую прочность.

Бризол применяют для защиты трубопроводов, гидроизоляции и железобетонных коллекторов, санузлов и для устройства мягкой и плоской кровли.

Фольгоизол – рулонный двухслойный материал, состоящий из тонкой рифлёной или гладкой фольги, покрытый с нижней стороны защитным резинобитумным составом. Фольгоизол водонепроницаем и долговечен, не требует ухода в течении всего периода эксплуатации. В силу отражательной способности фольги температура нагрева солнечными лучами кровли из фольгоизола примерно на 20°С ниже, чем температура аналогичных кровель чёрного цвета. Фольгоизол податлив в обработке, гибок, хорошо режется и гвоздится.

Фольгоизол предназначен для устройства кровель и парогидроизоляции зданий и сооружений.

Стеклоизол – рулонный кровельный и гидроизоляционный материал, полученный путём двухстороннего нанесения на поверхность стеклохолста ВВ-К резинобитумной массы.

Стеклоизол применяют в качестве оклеечной гидроизоляции в подземных и гидротехнических сооружениях.

 

Безосновные рулонные материалы.

Изол  представляет собой безосновной гидроизоляционный и кровельный рулонный материал. Он сохраняет способность деформироваться без разрыва в широком интервале температур. Изол гнилостоек и обладает низким водопоглощением; он долговечнее рубероида в два раза. Выпускается четырёх марок: Д, М, Т и Э.

Изол применяют для изоляции фундаментов, подвалов, бассейнов, резервуаров, антикоррозийной защиты трубопроводов и строительных конструкций из бетона, кирпича и т.д.

Гидроизоляционный материал на основе полиизобулена (ГМП) – высококачественный и долговечный рулонный материал. Выпускается марок ГМП-8, ГМП-10, ГМП-12.

ГМП предназначен для оклеечной гидроизоляции и многослойных покрытий плоских кровель, пароизоляции и антикоррозионных покрытий металлических трубопроводов.

Полиэтиленпековая гидроизоляционная плёнка – кровельный и гидроизоляционный рулонный материал, отличающийся высокими прочностными и гидроизоляционными показателями. Плёнка не изменяет своих физико-механических свойств и гидроизоляционных качеств при прямом воздействии солнечных лучей, атмосферных влияний и под действием микроорганизмов и корней различных луговых трав.

Материал может применяться во всех климатических поясах России при гидроизоляции междуэтажных перекрытий, при устройстве защищённых и незащищённых каналов, гидроизоляции опор высоковольтных сетей.

Плёнка полиэтиленовая  применяется в качестве морозостойкого, влагонепроницаемого материала в различных областях строительства и главным образом для гидроизоляции фундаментов, резервуаров, кровель и т.п.

Пластикат упаковочный для тары представляет собой поливинилхлоридную плёнку, которая с успехом может применяться в качестве гидроизоляционного строительного материала.

Поливинилхлоридная плёнка и поливинилхлоридный пластикат.

Плёнка и пластикат стойки к воздействию воды, щелочей и кислот, низких концентраций. Применяются в качестве прослоечного гидроизоляционного материала при облицовке строительных конструкций, а также в виде самостоятельного антикоррозионного покрытия.

Полиамидная плёнка ПК-4 представляет собой прозрачный или маточный рулонный материал без посторонних включений и пятен.

Применяется в качестве гидроизоляционного слоя в жилищном и гражданском строительстве.

Плёнка полиамидная стабилизированная для сельского хозяйства представляет собой рулонный прозрачный материал, применяемый в качестве светопрозрачной кровли для сельскохозяйственных помещений.

 

Герметизирующие материалы.

Герметики – это материалы, в основном предназначенные для герметизации стыков наружных стеновых панелей в крупнопанельном домостроении, осадочных и температурных швов в строительных конструкциях.

Герметизирующие материалы, изготовленные на основе полимеров, характеризуются водо-, газо- и воздухонепроницаемостью, гнилостойкостью, хорошей адгезией к большинству строительных материалов, стойкостью к коррозии.

Герметики или их составляющие изготовляют в заводских условиях и на объект они поступают в готовом к употреблению виде.

 

Вулканизирующие пасты.

Герметики, относящиеся к этой группе, представляют собой вязкотекучие, пастообразные составы, переходящие в резиноподобные состояние при добавке специальных вулканизирующих агентов. Наиболее ценным качеством таких паст является то, что они вулканизируются без усадки, обеспечивая полную надёжность герметизации. К вулканизирующимся пастовым герметикам относятся тиоколовые герметики, мастика «полиэф», пенополиуретановый герметик и мастика ЦПЛ-2.

Тиоколовые герметики. Герметизирующие мастики на основе жидкого тиокола изготовляются следующих марок: ГС-1, У30м; У-30с, У-30МЭС-5, У-30МЭС-10, УТ-31, УТ-34, У-35, УТБ-1, УТБ-Н, УТЦ-1. Каждая из указанных мастик состоит из: герметизирующей пасты, вулканизирующейся пасты, ускорителя вулканизации, наполнителя, адгезионной присадки (для герметиков марки У-30, МЭС-5, У-30МЭС-10, УТ-32, УТ-34). В качестве герметизирующей пасты используется жидкий тиокол, который вулканизируется за счёт введения в него вулканизирующейся пасты и ускорителя. Вулканизирующие агенты вводят в герметизирующую пасту непосредственно перед употреблением.

Изготовляются тиоколовые герметики непосредственно на объекте путём смешения компонентов до получения однородной массы. Жизнеспособность готового герметика исчисляется 1-15 ч и зависит от исходной вязкости тиоколя, количества вулканизирующих агентов и температуры воздуха. При обычных условиях (температура воздуха 15-30°С) вулканизация герметика завершается через 7-10 суток. При необходимости ускорить процесс вулканизации герметизированные тиоколовым герметиком швы прогревают при температуре 50°С в течении 24036 ч и при 80°С 12-18 ч, что ускоряет процесс вулканизации в 7-10 раз.

Тиоколовые герметики обладают хорошей адгезией ко многим материалам, они стойки к воздействию морской и пресной воды, растворителей, разбавленных кислот, слабых щелочей, солнечного света, хорошо сопротивляются окислению, действию атмосферных осадков, обладают коррозийной стойкостью.

Применяют тиоколовые герметики для герметизации стыков железобетонных панелей, для заполнения швов в деталях и конструкциях из металла, пластмассы, керамики и стекла.

Мастика «полиэф» представляет собой самовулканизирующуюся пасту, в состав которой входят полиэфирная смола, толуилендиизоцианат и минеральные наполнители. Обладает хорошей адгезией ук бетону, металлу, дереву, отличается атмосферостойуостью, влаго- и газонепроницаемостью. Мастика изготовляется смешением компонентов в смесителях марки СМ.

Пенополиуретановый герметик. В качестве герметика используется жёсткий пенополиурентан, пропитанный синтетическими смолами; основными компонентами пенополиуретанового герметика являются полиэфирная смола и толуилендиизоцианат.

Пенополиуретановый герметик стоек к действию разбавленных минеральных кислот и масел, бензину, озону, обладает хорошей адгезией к различным поверхностям, атмосферостойкостью, низкой теплопроводностью.

Основная область применения герметика — герметизация стыков стеновых панелей и других строительных конструкций.

Мастика ЦПЛ-2 (ВТУ 186-70) предназначена для герметизации стыков панелей наружных стен и примыканий балконных плит, плит лоджий, а также оконных и балконных блоков в крупнопанельных зданиях.

Мастику приготовляют в объёме сменной потребности. Она должна быть выработана не позже чем через 10-15 ч после её приготовления при наружной температуре воздуха не более 25°С и не позже чем через 20 ч при более низкой температуре.

 

Пластоэластичные мастики.

К этой группе относятся мастики, изготовленные на основе высокомолекулярного полиизобутелена. Они отличаются высокой эластичностью, атмосферостойкостью, хорошей адгезией к основанию, обладают абсолютной влаго-, паро- и воздухонепроницаемостью, способностью заполнять полости стыков любой конфигурации.

Полиизобутиленовые мастики представляют собой однокомпонентную систему, состоящую из двух фаз: жидко-эластичной и твёрдой. В жидко-эластичную фазу входит полиизобутилен , регенирированная резина, минеральное масло, а в твёрдую — тонкомолотый каменный уголь.

Мастика полиизобутиленовая строительная УМС-50 изготовляется на основе полиизобутилена и добавок. Её состав (в % по массе): полиизобутилен П-118 — 5, масло нейтральное — 16-20, мел тонкоиолотый (40-50 мк) — 75-79. В качестве наполнителя, кроме мела, могут быть использованы молотые мраморы и известняк.

Для мастики УМС-50 характерна высокая адгезия к основанию, стойкость к атмосферным воздействиям.

Изол Г-М обладает высокими свойствами, имеет хорошую адгезию к металлу, бетону, стеклу, керамики. Мастика сохраняет свои свойства в интервале температур от -45 до +80°С. Применяется для герметизации стыков в крупнопанельном домостроении.

 

Профильные эластичные прокладки.

Уплотняющие прокладки, изготовляются в виде полос и жгутов с различными профилями поперечного сечения, применяют для герметизации вертикальных и горизонтальных стыков панелей наружных стен, а также для герметизации зазоров между деревянными или алюминиевыми оконными коробками и примыкающими к ним поверхностям панелей. Наибольшее применение в строительстве получили профильные прокладки пороизол, гернит, УГС, УП-50 и пенополиретановые.

Пороизол — пористый, гнилостойкий и долговечный материал, эластичный при температуре от +80 до -50°С. В зависимости от назначения выпускается в виде трубок, лент или жгутов.

Уплотнитель горизонтальных стыков (УГС) — лёгкий пористый эластичный материал, по внешнему виду напоминающий пороизол.

Полиизобутиленовую плёнку УП-50 применяют для герметизации вертикальных и горизонтальных стыков наружных панелей в крупнопанельном домостроении.

Гернит изготовляется из резиновой смеси типа ИР-73-51 в виде пористых герметизирующих прокладок круглого, овального или грушевидного сечения с плёнкой на поверхности.

Основной эксплуатационный показатель пористых резиновых герметизирующих прокладок — высокое эластическое восстановление после сжатия, что обеспечивает уплотнение стыка между панелями при деформации последнего.

Пенополиуретановые герметики изготовляют из пенополиуретановых лент, пропитанных гидррофобным составом на основе синтетических каучуков.

Применяют пенополиурерановые прокладки для герметизации горизонтальных и вертикальных стыков крупнопанельных зданий.

Прокладки резиновые пористые неформовые ПРА-1 представляют собой уплонительно-прокладочный материал с монолитной плёнкой на поверхности..  Используются для уплотнения стыков панелей крупно-панельных зданий, а также в качестве уплотнительного материала в различных конструкциях.

 

Заключение.

Полимерные материалы по многим свойствам превосходят металлы за счёт низкой плотности, стойкости против коррозии, хороших тепло-, звуко,- электроизоляционных свойств, низких производственных расходов при переработке, возможности замены нескольких металлических деталей разного назначения одной, выполненной из полимерного материала.

Основными областями использования полимерных материалов в настоящее время являются, %?

Строительство 20
Упаковочные материалы 19
Транспорт 15
Товары народного потребления 10
Электротехника и радиоэлектроника 9
Фурнитура 7
Машиностроение 2
Приборостроение 2
Другие отрасли 16

 

Прогресс в производстве полимерных материалов будет развиваться за счёт:

¨ совершенствования известных промышленных технологий, получения и переработки полимерных композиций;

¨ созданий новых технологических процессов производства и способов переработки промышленных полимеров и композиций на их основе.

¨ разработки новых полимерных материалов со специальными свойствами;

¨ модификации различными способами выпускаемых промышленностью полимеров и повышения эксплуатационных качеств полимерных материалов.

 

Литература.

1. Новиков В.У. «Полимерные материалы для строительства». М., «Высшая школа», 1995г.

2. Протвинеев И.В. и другие «Гидроизоляционные, кровельные и герметизирующие материалы». М., 1963 г.

3. Бондарь К.Я., Ершов Б.Л., Соломенко М.Г. «Полимерные строительные материалы». Справочное пособие. М., Стройиздат, 1974 г.

4. Рыбьев И.А. «Технология гидроизоляционных материалов». М., «Высшая школа», 1964г.

5. Бурмистров Г.Н «Кровельные материалы». М., Стройиздат, 1980 г.

Материалы для производства печатных плат

Исходный материал — диэлектрическое основание, ламинированное с одной или двух сторон медной фольгой.

В качестве диэлектрика могут выступать:

  • листы, изготовленные на основе стеклотканей, пропитанных связующим на основе эпоксидных смол — стеклотекстолит (СФ, СТФ, СТАП, FR4 и т. п.)
  • листы с керамическим наполнителем, армированные стекловолокном — Rogers RO5603, RO4350
  • листы фторопласта (PTFE), также армированные — ФАФ-4Д, Arlon (AD и AR),
  • ламинаты на металлическом основании (алюминий, медь, нержавеющая сталь)
  • плёнки из полиимида, полиэтилентерефталата (PET, ПЭТФ, лавсан)
Материалы для стандартных односторонних, двусторонних и многослойных печатных плат

Фольгированный стеклотекстолит FR4 с температурой стеклования 135ºС, 150ºС и 170ºС является наиболее распространенным материалом для производства односторонних и двухсторонних печатных плат. Толщина стеклотекстолита обычно варьируется от 0,5 до 3,0 мм.

Достоинства FR4: хорошие диэлектрические свойства, стабильность характеристик и размеров, высокая устойчивость к воздействию неблагоприятных климатических условий.

Во многих случаях, где требуются достаточно простые печатные платы (при производстве бытовой аппаратуры, различных датчиков, некоторых комплектующих к автомобилям и т. п.) превосходные свойства стеклотекстолита оказываются избыточными, и на первый план выходят показатели технологичности и стоимости. В таких случаях обычно используют следующие материалы:

  • XPC, FR1, FR2 — фольгированные гетинаксы (основа из целлюлозной бумаги, пропитанной фенольной смолой), широко применяется при изготовлении печатных плат для бытовой электроники, аудио-, видео техники, в автомобилестроении (расположены в порядке возрастания показателей свойств, и, соответственно, цены). Прекрасно штампуются.
  • CEM-1 — ламинат на основе композиции целлюлозной бумаги и стеклоткани с эпоксидной смолой. Прекрасно штампуется.
Материалы для плат с повышенной теплоотдачей

Платы с металлическим основанием находят широкое применение в устройствах с мощными светодиодами, источниках питания, преобразователях тока, модулях управления двигателями.

Основанием платы служит металлическая пластина. В зависимости от требуемых характеристик выбирается материал. Наиболее часто используются алюминиевые сплавы:

  • 1100 (отечественный аналог сплав АД) — из-за небольшого количества примесей материал обладает хорошей теплопроводностью (220 W/mK), пластичен, недостатками являются: невысокая механическая прочность и вязкость, что затрудняет механическую обработку контура печатных плат;
  • 5052 (отечественный аналог сплав АМг2.5) — наиболее употребительны, несмотря на относительно не очень высокую теплопроводность (порядка 140 W/mK), хорошо обрабатываются, относительно дешевы;
  • 6061 (отечественный аналог сплав АДЗЗ) — применяется, когда требуется повышенная коррозионная стойкость, помимо этого обладает повышенной механической прочностью. К недостаткам можно отнести более высокую цену по сравнению с вышеперечисленными сплавами.

В случаях, когда требуется очень высокая теплопроводность, в качестве металлического основания используется медь. Теплопроводность меди 390 W/mK, к недостаткам можно отнести высокую стоимость и затрудненность механической обработки фрезерованием вследствие высокой вязкости. Когда требуется высокая коррозионная стойкость и механическая прочность, в качестве металлического основания используется нержавеющая сталь.

Материалы для СВЧ печатных плат

При производстве СВЧ печатных плат применяются специальные диэлектрические материалы, характеризующиеся повышенной (в сравнении со стандартным FR4) стабильностью величины диэлектрической проницаемости и низкими потерями в широком диапазоне рабочих частот (от единиц МГц до десятков ГГц).

Спектр материалов для производства СВЧ печатных плат весьма широк: в качестве диэлектрика, как в чистом виде, так и в различных комбинациях (для придания необходимых характеристик, например термостабильности) применяют различные полимеры, керамику. В основном, диэлектрик армируется стекловолокном (различного плетения, что так же влияет на результирующие параметры материала). Неармированные материалы используются редко и, как правило, являются наиболее дорогостоящими и сложно обрабатываемыми (очень мягкие, либо очень хрупкие).

Многослойные конструкции СВЧ печатных плат выполняют как с применением только специализированных материалов, так и с применением стандартных материалов FR4. Например, с целью снижения стоимости, СВЧ диэлектрик используют только для разделения одного или двух внешних сигнальных слоёв, а для остальных — используют обычный FR4 (такие конструкции МПП называются гибридными).

Материалы для гибких печатных плат

Доминирующим базовым материалом для производства гибких ПП является полиимид. Хотя полиэтилентерефталат существенно дешевле, его применяют значительно реже в виду более узкого диапазона рабочих температур и недостаточной размерной стабильности. Несмотря на недостатки полиэтилентерефталата, он всё же обладает рядом преимуществ, таких, например, как хорошая химическая стойкость и низкое влагопоглощение, а также он легко формуется (низкотемпературный термопласт). Наибольшее применение находит для изготовления односторонних гибких плат для узлов автомобильной промышленности.

Материалы для изготовления мебели: характеристики, достоинства и недостатки

Современное мебельное производство предоставляет потребителю широкий выбор моделей разной стилистики. Перед покупкой того или иного комплекта мебели самым важным параметром выбора является материал, из которого изготовлено изделие.

Свойства материла определяют долговечность мебели, особенности ее использования и внешний вид. Самые распространенные материалы для производства мебели: МДФ, ДСП, ДВП и массив дерева. Ценовые показатели мебели во многом формируются именно исходя из материала.

МДФ

Плиты МДФ достаточно распространены в мебельном производстве. Древесно-волокнистые плиты средней плотности (так расшифровывается аббревиатура МДФ) производят путем горячего прессования волокон древесины. Древесные волокна перед прессованием пропитываются связующими составами для обеспечения их целостности.

Преимущества МДФ

  • Плиты МДФ благодаря своей мелкодисперсной структуре отлично поддаются отделке и обработке различных типов, включая фрезеровку, имитацию резьбы по дереву.
  • Данный материал после облицовки приобретает безукоризненный внешний вид и подходит для изготовления всех типов мебели.
  • МДФ плиты экологически безопасны, в процессе их эксплуатации не выделяются вредные вещества.

Недостатки МДФ

  • Для работы над крупными объектами с большой площадью МДФ используется реже, чем менее дорогие материалы. Из-за относительно высокой стоимости МДФ применяется в мебельном производстве преимущественно в формате профиля МДФ. Профили МДФ имеют разную конфигурацию и представлены в многообразии стилей исполнения.

ДСП

ДСП, как и МДФ, производятся путем прессования древесных волокон. Для скрепления элементов смеси для древесно-стружечной плиты используются синтетические смолы. В зависимости от уровня концентрации свободного формальдегида плиты ДСП различают по классу эмиссии. Для изготовления мебели может применяться только ДСП с классом эмиссии E1.

Особенно широкое распространение в мебельном производстве получили ламинированные древесно-стружечные плиты. ЛДСП представляют собой стандартные ДСП, покрытые полимерными пленками, которые увеличивают визуальную привлекательность ДСП и повышают прочность материала.

Преимущества ДСП

  • Данный материал защищен от гниения и имеет устойчивость к плесени и грибкам, а также не склонен к повреждению насекомыми.
  • ДСП доступен по цене. Его используют при изготовлении бюджетных вариантов мебели (в частности — для фасадных элементов).
  • Древесно-стружечные плиты не требовательны в эксплуатации и имеют повышенную изностойкость. Они подходят для изготовления деталей мебели, которые регулярно подвергаются интенсивным нагрузкам.

Недостатки ДСП

  • Наличие формальдегидных смол делает ДСП менее экологичным материалом, чем МДФ.
  • Торцы плит ДСП крайне чувствительны к механическим повреждениям, поэтому для их защиты необходимо использовать отделку кромочными элементами.
  • Мебель из ДСП требует довольно сложно процедуры сборки и демонтажа.

ДВП

Древесно-волокнистые плиты (ДВП) активно используются в мебельном производстве для изготовления задних стенок изделий, скрытых стенок ящиков. ДВП производят методами мокрого или горячего прессования древесных волокон. В зависимости от метода плиты могут иметь разные характеристики. Если есть необходимость в применении ДВП для нарезки фасадных элементов мебели, то такие плиты покрывают пленками или специальными цветными эмалями.

Преимущества ДВП

  • Материал имеет самую низкую стоимость среди других видов плит, применяемых в мебельной промышленности.
  • При грамотной эксплуатации ДВП могут долгое время сохранять свой первичный вид и характеристики.
  • ДВП очень легко переносит нарезку и другие способы обработки.

Недостатки ДВП

  • Плита ДВП даже с наличием покрытия отличается низким уровнем механической устойчивости и прочности. Листы ДВП, как правило, довольно тонкие и не способны выдерживать большие нагрузки.

Массив дерева

Натуральный массив древесины — это самый дорогостоящий материал для производства мебели. Визуально МДФ, ДВП или ДСП стараются максимально приблизить к уникальной текстуре натурального дерева. Массив дерева в зависимости от исходной породы может иметь разные уровни долговечности, прочности, влагоустойчивости.

Чем более высокая плотность у древесной породы, тем более долговечной и прочной будет мебель из массива данной породы. Такая мебель, как правило, очень тяжелая, но является самой качественной.

Самые плотные породы дерева: граб, мореный дуб, мербау, самшит, красное дерево. Мебель из таких пород имеет самую высокую стоимость. Самые недорогие образцы мебели из массива выполняются из хвойных пород, среди которых по популярности лидирует сосна.

Преимущества массива дерева

  • Мебель из любой породы натурального дерева долговечнее и прочнее, чем изделия из ДСП, ДВП и МДФ.
  • Естественную текстуру и рисунок натурального дерева невозможно имитировать в полном объеме. Поэтому у мебели из массива наиболее приятный внешний вид.
  • Мебель из массива можно тонировать и обрабатывать любыми доступными способами.
  • Экологичность мебели из массива самая высокая по сравнению с искусственными решениями.

Недостатки массива дерева

  • Мебель из массива — это дорогая мебель. Даже комбинированные изделия с элементами ДСП, МДФ и других искусственных материалов, включающие компоненты натуральной древесины, существенно разнятся в цене с образцами, полностью изготовленными из искусственных материалов.