Материаловедение: конспект лекций

Алексеев Виктор Константинович

По назначению гидроизоляционные материалы подразделяются на антифильтрационные, антикоррозионные (металлические), лакокрасочные, стеклоэмали, оксидные пленки, резиновые, пластмассовые и битумные смазки и герметизирующие (пасты, замазки или растворы). Гидроизоляционные материалы по виду основного материала бывают: асфальтовые (битум, асфальтовая мастика), минеральные (цементы, магнезиальные вяжущие, доломит, известково—нефелиновые вяжущие и др.) и металлические.

Широко используются в строительстве и системе ЖКХ следующие гидроизоляционные материалы: пленочные (полиэтиленовые, полипропиленовые и другие, в частности «ПИЛ» – пленка изоляционная с липким слоем), жгутовые и в виде пластин (полиизобутиленовые, каучуковые), мастичные (битумные,

полиизобутиленовые) и рулонные (пергамин, толь, рубероид).

Мастичные и рулонные гидроизоляционные материалы изготавливают на искусственной основе и на основе природных материалов, жгутовые и пленочные – только на полимерной основе.

Хорошим гидроизоляционным материалом на основе органических вяжущих являются битумы. Природный битум – вещество черного цвета, без запаха, размягчается при температуре +35–90 °C, при охлаждении вновь затвердевает. Искусственный битум получают перегонкой природных битумов (остаточный гудрон) или из отходов очистки смазочных масел (регенерированный гудрон). На основе битума приготовляют мастику РБ (резинобитумную), которая является хорошим гидроизоляционным материалом. Перед нанесением гидроизоляционных покрытий на стены, фундаменты выполняют водонепроницаемые штукатурки на цементных растворах (с использованием сульфатостойкого цемента) с добавлением церезита, жидкого стекла, алюмината натрия.

Наибольшее применение при выполнении гидроизоляции различных строительных конструкций нашли пленочные полимерные материалы, которые выпускают четырех марок: «Т» – для гидроизоляции при строительстве временных сооружений, защитных укрытий; «В» и «В ₁» – для использования при гидроизоляции мелиоративных и водохозяйственных сооружений; «М» – для технических гидроизоляций. Гидроизоляционные полиэтиленовые пленки выпускают толщиной 0,015—0,5 мм, шириной 800—6000 мм, длиной более 50 м, плотностью 910–929 кг/м ³. У строителей большим спросом пользуются поливинилхлоридные пленки общего назначения (марки «ОН») и для гидрозащиты (марки «Р») Специальные пленки для гидрозащиты марки «Р» имеют следующие характеристики: толщина 0,03—0,27 мм, ширина – 15 г/м ², водопоглощение – 0,5 %; прочность при растяжении – 8—19 МПа.

При выполнении гидроизоляции кровли, как правило, по технологии применяются гидроизоляционные материалы в комплексе: битум, резинобитумные мастики, рубероид пленки марки «Р», гидроизол.

4. Электроизоляционные материалы

В условиях большой распространенности различных электроустановок практически во всех отраслях промышленности и хозяйства страны в целом электроизоляционные материалы получили повсеместное применение. Самая важная характеристика электроизоляционных материалов – большое электрическое сопротивление. Электроизоляционные материалы подразделяются на: газообразные (воздух, различные газы); жидкие (различные масла и кремнийорганические жидкости) и твердые – органического происхождения (смолы, пластмассы, парафины, воски, битумы, дерево) и неорганического (слюда, стекло, керамика и др.). Такой электроизоляционный материал, как слюда относится к группе породообразующих минералов, так называемым листовым алюмосиликатам.

Слюда, как электроизоляционный материал, подразделяется на два вида: флогопит—плотность – 2700–2850 кг/м ³ и твердость, по минералогической шкале 2–3 и биотит—плотность – 2700–3100 кг/м ³, твердость, по минералогической шкале 2,5–3.

Наибольшее распространение получили электроизоляционные материалы, создаваемые путем органического синтеза. Эти материалы характеризуются заранее заданными электрическими, физико—химическими и механическими свойствами. К электроизоляционным материалам относится фторопласт–4 – продукт полимеризации тетрафторэтилена, который

выпускается в виде белого, легко комкающегося порошка или пластин. Фторопласт–4 в зависимости от назначения подразделяется на следующие марки: «П» – для изготовления электроизоляционной и конденсаторной пленок; «ПН» – для производства электротехнических изделий с повышенной надежностью.

Для изготовления различных электротехнических изделий часто применяются литьевые сополимеры полиамида марок АК–93/7, АК–85/15 и АК–80/20 – продукты совместной поликонденсации соли «АГ» и капролактама. Литьевые сополимеры полиамида имеют диэлектрическую проницаемость при 10 ⁶ Гц после 24–часового пребывания в дистиллированной воде 4–5, а удельное поверхностное электрическое сопротивление (в исходном состоянии) – 1 x 10 ¹⁴ —1 x10 ¹⁵ Ом x см.

Уже на протяжении многих лет для изготовления электроизоляционных изделий применяется литьевой полиамид 610 – продукт поликонденсации соли гексаметилендиамина и се—бациновой кислоты. Изделия получают литьем под давлением, используя полиамид 610 в виде гранул белого и светло—желтого цветов размером 3–5 мм. Полиамид 610 имеет следующие показатели: удельное объемное электрическое сопротивление – не менее 1 x 10 ¹⁴ Ом x см, электрическую прочность – не менее 20 кВ/мм.

К электроизоляционным материалам относятся применяемые на протяжении нескольких десятилетий аминопласты – прессовочные карбамидо—и меламиноформальдегидные массы, получаемые на основе аминосмол (термореактивных продуктов конденсации формальдегида с карбамидом, меламином или их сочетанием) с использованием наполнителей (органических, минеральных или их сочетания). Аминоплас—ты выпускаются нескольких марок МФБ – светотехнические, МФВ – с повышенными электроизоляционными свойствами, которые имеют удельное объемное электрическое сопротивление 1 x 10 ¹¹ —1 x 10 ¹² Ом x см.

5. Смазочные материалы

В соответствии со стандартом смазочные материалы классифицируют по происхождению, физическому состоянию, по наличию присадок, по назначению, по температуре применения.

По происхождению или исходному сырью смазочные материалы подразделяют на:

1) минеральные смазочные материалы, которые получают смешением углеводородов минерального происхождения в естественном состоянии или в результате их обработки;

2) нефтяные смазочные материалы – очищенное масло, полученное на основе нефтяного сырья;

3) синтетические смазочные материалы – материалы полученные синтезом;

4) растительные смазочные материалы – материалы растительного происхождения;

5) животные смазочные материалы, получаемые из сырья животного происхождения.

По физическому состоянию смазочные материалы подразделяются на газообразные, жидкие, пластичные и твердые. По назначению смазочные материалы делятся на:

1) моторные, предназначенные для двигателей внутреннего сгорания (карбюраторных, дизелей, авиационных и т. д.);

2) трансмиссионные, применяемые в трансмиссиях тракторов, автомобилей, самоходных и других машин;

3) индустриальные, предназначенные главным образом для станков;

4) гидравлические, используемые в гидравлических системах различных машин;

5) специальные – компрессорные, приборные, цилиндрические, электроизоляционные, вакуумные и др.

По температуре применения среди вышеперечисленных смазочных материалов различают: низкотемпературные (для узлов с температурой не выше +60 °C) – приборные, индустриальные и тому подобные; среднетемпературные, применяемые при температурах от +150 до +200 °C, – турбинные, компрессорные, цилиндровые и тому подобные; высокотемпературные, используемые в узлах, которые подвергаются воздействию температур до +300 °C и более.