Το πιο ανθεκτικό πλαστικό. Τα πιο ανθεκτικά υλικά στον κόσμο. Παραδείγματα των πιο κοινών τύπων πλαστικού στην αυτοκινητοβιομηχανία

Ο κόσμος γύρω μας εξακολουθεί να είναι γεμάτος με πολλά μυστήρια, αλλά ακόμη και εκείνα που είναι γνωστά από καιρό επιστήμονες των φαινομένωνκαι οι ουσίες δεν παύουν ποτέ να εκπλήσσουν και να απολαμβάνουν. Θαυμάζουμε τα έντονα χρώματα, απολαμβάνουμε γεύσεις και χρησιμοποιούμε τις ιδιότητες κάθε είδους ουσιών που κάνουν τη ζωή μας πιο άνετη, ασφαλέστερη και πιο ευχάριστη. Σε αναζήτηση των πιο αξιόπιστων και ισχυρά υλικάΟ άνθρωπος έχει κάνει πολλές συναρπαστικές ανακαλύψεις, και εδώ είναι μια επιλογή από μόλις 25 τέτοιες μοναδικές ενώσεις!

25. Διαμάντια

Αν όχι όλοι, τότε σχεδόν όλοι το γνωρίζουν σίγουρα. Τα διαμάντια δεν είναι μόνο ένα από τα πιο σεβαστά πολύτιμοι λίθοι, αλλά και ένα από τα σκληρότερα ορυκτά στη Γη. Στην κλίμακα Mohs (μια κλίμακα σκληρότητας που αξιολογεί την αντίδραση ενός ορυκτού στο ξύσιμο), ένα διαμάντι παρατίθεται στη γραμμή 10. Υπάρχουν συνολικά 10 θέσεις στην κλίμακα και η 10η είναι το τελευταίο και πιο δύσκολο πτυχίο. Τα διαμάντια είναι τόσο σκληρά που μπορούν να γρατσουνιστούν μόνο από άλλα διαμάντια.

24. Αλίευση ιστών του είδους αράχνης Caerostris darwini


Φωτογραφία: pixabay

Είναι δύσκολο να το πιστέψει κανείς, αλλά ο ιστός της αράχνης Caerostris darwini (ή της αράχνης του Δαρβίνου) είναι ισχυρότερος από τον χάλυβα και σκληρότερος από το Kevlar. Αυτός ο ιστός έχει αναγνωριστεί ως το σκληρότερο βιολογικό υλικό στον κόσμο, αν και τώρα έχει ήδη έναν πιθανό ανταγωνιστή, αλλά τα δεδομένα δεν έχουν ακόμη επιβεβαιωθεί. Η ίνα αράχνης δοκιμάστηκε για χαρακτηριστικά όπως η θραύση, η αντοχή σε κρούση, η αντοχή σε εφελκυσμό και ο συντελεστής Young (η ιδιότητα ενός υλικού να αντιστέκεται στο τέντωμα και τη συμπίεση κατά την ελαστική παραμόρφωση) και για όλους αυτούς τους δείκτες ο ιστός αράχνης εμφανίστηκε με τον πιο εκπληκτικό τρόπο τρόπος. Επιπλέον, το δίχτυ σύλληψης της αράχνης του Δαρβίνου είναι απίστευτα ελαφρύ. Για παράδειγμα, αν τυλίξουμε τον πλανήτη μας με ίνα Caerostris darwini, το βάρος μιας τόσο μακριάς κλωστής θα είναι μόνο 500 γραμμάρια. Τόσο μεγάλα δίκτυα δεν υπάρχουν, αλλά οι θεωρητικοί υπολογισμοί είναι απλά καταπληκτικοί!

23. Αερογράφος


Φωτογραφία: BrokenSphere

Αυτός ο συνθετικός αφρός είναι ένα από τα ελαφρύτερα ινώδη υλικά στον κόσμο και αποτελείται από ένα δίκτυο σωλήνων άνθρακα με διάμετρο μόλις λίγων μικρών. Ο αερογραφίτης είναι 75 φορές ελαφρύτερος από τον αφρό, αλλά ταυτόχρονα πολύ ισχυρότερος και πιο εύκαμπτος. Μπορεί να συμπιεστεί έως 30 φορές το αρχικό του μέγεθος χωρίς να βλάψει την εξαιρετικά ελαστική του δομή. Χάρη σε αυτή την ιδιότητα, ο αφρός αερογραφίτη μπορεί να αντέξει φορτία έως και 40.000 φορές το βάρος του.

22. Παλλάδιο μεταλλικό γυαλί


Φωτογραφία: pixabay

Μια ομάδα επιστημόνων από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια (Berkeley Lab) έχει αναπτυχθεί το νέο είδοςμεταλλικό γυαλί, συνδυάζοντας έναν σχεδόν ιδανικό συνδυασμό αντοχής και ολκιμότητας. Ο λόγος για τη μοναδικότητα του νέου υλικού έγκειται στο γεγονός ότι η χημική του δομή κρύβει με επιτυχία την ευθραυστότητα των υπαρχόντων υαλωδών υλικών και ταυτόχρονα διατηρεί ένα υψηλό όριο αντοχής, το οποίο τελικά αυξάνει σημαντικά την αντοχή σε κόπωση αυτής της συνθετικής δομής.

21. Καρβίδιο βολφραμίου


Φωτογραφία: pixabay

Το καρβίδιο βολφραμίου είναι ένα απίστευτα σκληρό υλικό που είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη φθορά. Υπό ορισμένες συνθήκες, αυτή η σύνδεση θεωρείται πολύ εύθραυστη, αλλά υπό βαρύ φορτίο παρουσιάζει μοναδικές πλαστικές ιδιότητες, που εκδηλώνονται με τη μορφή λωρίδων ολίσθησης. Χάρη σε όλες αυτές τις ιδιότητες, το καρβίδιο του βολφραμίου χρησιμοποιείται στην κατασκευή άκρων διάτρησης θωράκισης και διάφορου εξοπλισμού, συμπεριλαμβανομένων όλων των ειδών κοπτικών, λειαντικών δίσκων, τρυπανιών, κοπτικών, τρυπανιών και άλλων εργαλείων κοπής.

20. Καρβίδιο του πυριτίου


Φωτογραφία: Tiia Monto

Το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα κύρια υλικά που χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αρμάτων μάχης. Αυτή η ένωση είναι γνωστή για το χαμηλό κόστος, την εξαιρετική ανθεκτικότητα και υψηλή σκληρότητα, και ως εκ τούτου χρησιμοποιείται συχνά στην κατασκευή εξοπλισμού ή εργαλείων που χρειάζεται να εκτρέψει τις σφαίρες, να κόψει ή να τρίψει άλλα ανθεκτικά υλικά. Το καρβίδιο του πυριτίου παράγει εξαιρετικά λειαντικά, ημιαγωγούς, ακόμη και ένθετα κοσμημάτων που μιμούνται τα διαμάντια.

19. Κυβικό νιτρίδιο βορίου


Φωτογραφία: wikimedia commons

Το κυβικό νιτρίδιο του βορίου είναι ένα εξαιρετικά σκληρό υλικό, παρόμοιο σε σκληρότητα με το διαμάντι, αλλά έχει επίσης μια σειρά από χαρακτηριστικά πλεονεκτήματα - σταθερότητα σε υψηλή θερμοκρασία και χημική αντοχή. Το κυβικό νιτρίδιο του βορίου δεν διαλύεται σε σίδηρο και νικέλιο ακόμη και όταν εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες, ενώ το διαμάντι υπό τις ίδιες συνθήκες εισέρχεται σε χημικές αντιδράσεις αρκετά γρήγορα. Αυτό είναι πραγματικά ευεργετικό για τη χρήση του σε βιομηχανικά εργαλεία λείανσης.

18. Πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους (UHMWPE), μάρκας ινών Dyneema


Φωτογραφία: Justsail

Το πολυαιθυλένιο υψηλού συντελεστή έχει εξαιρετικά υψηλή αντοχή στη φθορά, χαμηλό συντελεστή τριβής και υψηλή αντοχή στη θραύση (αξιοπιστία χαμηλής θερμοκρασίας). Σήμερα θεωρείται η ισχυρότερη ινώδης ουσία στον κόσμο. Το πιο εκπληκτικό με αυτό το πολυαιθυλένιο είναι ότι είναι ελαφρύτερο από το νερό και μπορεί να σταματήσει τις σφαίρες ταυτόχρονα! Τα καλώδια και τα σχοινιά που κατασκευάζονται από ίνες Dyneema δεν βυθίζονται στο νερό, δεν χρειάζονται λίπανση και δεν αλλάζουν τις ιδιότητές τους όταν είναι βρεγμένα, κάτι που είναι πολύ σημαντικό για τη ναυπηγική.

17. Κράματα τιτανίου


Φωτογραφία: Alchemist-hp (pse-mendelejew.de)

Τα κράματα τιτανίου είναι απίστευτα όλκιμα και παρουσιάζουν εκπληκτική αντοχή όταν τεντώνονται. Επιπλέον, έχουν υψηλή αντοχή στη θερμότητα και αντοχή στη διάβρωση, γεγονός που τα καθιστά εξαιρετικά χρήσιμα σε τομείς όπως η κατασκευή αεροσκαφών, η πυραυλική, η ναυπηγική, η χημική, η μηχανική τροφίμων και μεταφορών.

16. Υγρό κράμα μετάλλων


Φωτογραφία: pixabay

Αναπτύχθηκε το 2003 στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνια, αυτό το υλικό είναι γνωστό για την αντοχή και την αντοχή του. Το όνομα της ένωσης συνδέεται με κάτι εύθραυστο και υγρό, αλλά όταν θερμοκρασία δωματίουΣτην πραγματικότητα είναι ασυνήθιστα σκληρό, ανθεκτικό στη φθορά, δεν φοβάται τη διάβρωση και όταν θερμαίνεται, μεταμορφώνεται όπως τα θερμοπλαστικά. Οι κύριοι τομείς εφαρμογής μέχρι στιγμής είναι η κατασκευή ρολογιών, μπαστούνια γκολφ και καλύμματα για κινητά τηλέφωνα (Vertu, iPhone).

15. Νανοκυτταρίνη


Φωτογραφία: pixabay

Η νανοκυτταρίνη είναι απομονωμένη από ίνες ξύλου και είναι ένας νέος τύπος ξύλινο υλικό, που είναι πιο δυνατό ακόμα και από το ατσάλι! Επιπλέον, η νανοκυτταρίνη είναι επίσης φθηνότερη. Η καινοτομία έχει μεγάλες δυνατότητες και στο μέλλον θα μπορούσε να ανταγωνιστεί σοβαρά το γυαλί και τις ίνες άνθρακα. Οι προγραμματιστές πιστεύουν ότι αυτό το υλικό σύντομα θα έχει μεγάλη ζήτηση στην παραγωγή στρατιωτικών τεθωρακισμένων, υπερ-εύκαμπτων οθονών, φίλτρων, εύκαμπτων μπαταριών, απορροφητικών αεροπηκτών και βιοκαυσίμων.

14. Δόντια σαλιγκαριών πεταλούδας


Φωτογραφία: pixabay

Προηγουμένως, σας είπαμε ήδη για το δίχτυ σύλληψης της αράχνης του Δαρβίνου, το οποίο κάποτε αναγνωρίστηκε ως το ισχυρότερο βιολογικό υλικό στον πλανήτη. Ωστόσο, μια πρόσφατη μελέτη έδειξε ότι η πεταλούδα είναι η πιο ανθεκτική βιολογική ουσία που γνωρίζει η επιστήμη. Ναι, αυτά τα δόντια είναι ισχυρότερα από τον ιστό του Caerostris darwini. Και αυτό δεν προκαλεί έκπληξη, γιατί είναι μικροσκοπικά θαλάσσια πλάσματαΤρέφονται με φύκια που αναπτύσσονται στην επιφάνεια σκληρών βράχων και για να διαχωρίσουν την τροφή από το βράχο, αυτά τα ζώα πρέπει να εργαστούν σκληρά. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι στο μέλλον θα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το παράδειγμα της ινώδους δομής των δοντιών των θαλάσσιων πεταλών στη μηχανική βιομηχανία και να αρχίσουμε να κατασκευάζουμε αυτοκίνητα, βάρκες και ακόμη και αεροσκάφη υψηλής αντοχής, εμπνευσμένα από το παράδειγμα των απλών σαλιγκαριών.

13. Χάλυβας Maraging


Φωτογραφία: pixabay

Ο χάλυβας Maraging είναι ένα κράμα υψηλής αντοχής, υψηλής περιεκτικότητας σε κράμα με εξαιρετική ολκιμότητα και σκληρότητα. Το υλικό χρησιμοποιείται ευρέως στην επιστήμη των πυραύλων και χρησιμοποιείται για την κατασκευή όλων των ειδών εργαλείων.

12. Όσμιο


Φωτογραφία: Periodictableru / www.periodictable.ru

Το όσμιο είναι ένα απίστευτα πυκνό στοιχείο και λόγω της σκληρότητάς του και του υψηλού σημείου τήξης του, είναι δύσκολο να μηχανική κατεργασία. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το όσμιο χρησιμοποιείται εκεί όπου εκτιμάται περισσότερο η αντοχή και η αντοχή. Τα κράματα οσμίου βρίσκονται σε ηλεκτρικές επαφές, πυραύλους, στρατιωτικά βλήματα, χειρουργικά εμφυτεύματα και πολλές άλλες εφαρμογές.

11. Kevlar


Φωτογραφία: wikimedia commons

Το Kevlar είναι μια ίνα υψηλής αντοχής που μπορεί να βρεθεί σε ελαστικά αυτοκινήτων, τακάκια φρένων, καλώδια, προσθετικά και ορθοπεδικά προϊόντα, θωράκιση σώματος, υφάσματα ΠΡΟΣΤΑΤΕΥΤΙΚΑ ΡΟΥΧΑ, ναυπηγική και σε μη επανδρωμένα εναέρια μέρη αεροσκάφος. Το υλικό έχει γίνει σχεδόν συνώνυμο της αντοχής και είναι ένα είδος πλαστικού με απίστευτα υψηλή αντοχή και ελαστικότητα. Η αντοχή εφελκυσμού του Kevlar είναι 8 φορές υψηλότερη από αυτή του χαλύβδινου σύρματος και αρχίζει να λιώνει σε θερμοκρασία 450℃.

10. Εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους πολυαιθυλένιο υψηλής πυκνότητας, μάρκα ινών Spectra


Φωτογραφία: Tomas Castelazo, www.tomascastelazo.com / Wikimedia Commons

Το UHMWPE είναι ουσιαστικά ένα πολύ ανθεκτικό πλαστικό. Το Spectra, ένα εμπορικό σήμα UHMWPE, είναι, με τη σειρά του, μια ελαφριά ίνα με την υψηλότερη αντοχή στη φθορά, 10 φορές ανώτερη από τον χάλυβα σε αυτόν τον δείκτη. Όπως το Kevlar, το Spectra χρησιμοποιείται στην κατασκευή θωράκισης σώματος και προστατευτικών κρανών. Μαζί με το UHMWPE, η μάρκα Dynimo Spectrum είναι δημοφιλής στη ναυπηγική βιομηχανία και τις μεταφορές.

9. Γραφένιο


Φωτογραφία: pixabay

Το γραφένιο είναι μια αλλοτροπική τροποποίηση του άνθρακα και του κρυσταλλικό κύτταροΠάχος μόνο ενός ατόμου, είναι τόσο ισχυρό που είναι 200 ​​φορές σκληρότερο από τον χάλυβα. Το γραφένιο μοιάζει μεμβράνη προσκόλλησης, αλλά το να το σπάσεις είναι σχεδόν αδύνατο έργο. Για να τρυπήσετε ένα φύλλο γραφενίου, θα πρέπει να κολλήσετε ένα μολύβι σε αυτό, στο οποίο θα πρέπει να ισορροπήσετε ένα φορτίο που ζυγίζει ένα ολόκληρο σχολικό λεωφορείο. Καλή τύχη!

8. Χαρτί νανοσωλήνων άνθρακα


Φωτογραφία: pixabay

Χάρη στη νανοτεχνολογία, οι επιστήμονες κατάφεραν να φτιάξουν χαρτί που είναι 50 χιλιάδες φορές πιο λεπτό από μια ανθρώπινη τρίχα. Τα φύλλα νανοσωλήνων άνθρακα είναι 10 φορές ελαφρύτερα από τον χάλυβα, αλλά το πιο εκπληκτικό είναι ότι είναι έως και 500 φορές ισχυρότερα από τον χάλυβα! Οι μακροσκοπικές πλάκες νανοσωλήνων είναι πολύ υποσχόμενες για την κατασκευή ηλεκτροδίων υπερπυκνωτών.

7. Μεταλλικό μικροδίκτυο


Φωτογραφία: pixabay

Αυτό είναι το ελαφρύτερο μέταλλο στον κόσμο! Το μεταλλικό μικροδίκτυο είναι ένα συνθετικό πορώδες υλικό που είναι 100 φορές ελαφρύτερο από τον αφρό. Ας τον όμως εμφάνισηΜην ξεγελιέστε, αυτά τα μικροδίκτυα είναι επίσης απίστευτα ισχυρά, δίνοντάς τους μεγάλες δυνατότητες χρήσης σε κάθε είδους μηχανολογικούς τομείς. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή εξαιρετικών αμορτισέρ και θερμομονωτών, και καταπληκτική ικανότηταΑυτό το μέταλλο συρρικνώνεται και επιστρέφει στην αρχική του κατάσταση, επιτρέποντάς του να χρησιμοποιηθεί για την αποθήκευση ενέργειας. Τα μεταλλικά μικροπλέγματα χρησιμοποιούνται επίσης ενεργά στην παραγωγή διάφορα μέρηγια αεροσκάφη της αμερικανικής εταιρείας Boeing.

6. Νανοσωλήνες άνθρακα


Φωτογραφία: Χρήστης Mstroeck / en.wikipedia

Έχουμε ήδη μιλήσει παραπάνω για εξαιρετικά ισχυρές μακροσκοπικές πλάκες από νανοσωλήνες άνθρακα. Τι είδους υλικό είναι όμως αυτό; Ουσιαστικά πρόκειται για επίπεδα γραφενίου τυλιγμένα σε σωλήνα (9ο σημείο). Το αποτέλεσμα είναι ένα απίστευτα ελαφρύ, ανθεκτικό και ανθεκτικό υλικό με μεγάλη γκάμα εφαρμογών.

5. Αερογράφος


Φωτογραφία: wikimedia commons

Γνωστό και ως αερογέλη γραφενίου, αυτό το υλικό είναι εξαιρετικά ελαφρύ και ταυτόχρονα ισχυρό. Ο νέος τύπος gel αντικαθιστά πλήρως την υγρή φάση με μια αέρια φάση και χαρακτηρίζεται από εντυπωσιακή σκληρότητα, αντοχή στη θερμότητα, χαμηλή πυκνότητα και χαμηλή θερμική αγωγιμότητα. Απίστευτα, το αερογέλη γραφενίου είναι 7 φορές ελαφρύτερο από τον αέρα! Η μοναδική ένωση είναι σε θέση να αποκαταστήσει το αρχικό της σχήμα ακόμη και μετά από 90% συμπίεση και μπορεί να απορροφήσει ποσότητα λαδιού που είναι 900 φορές το βάρος του αερογραφενίου που χρησιμοποιείται για απορρόφηση. Ίσως στο μέλλον αυτή η κατηγορία υλικών να βοηθήσει στην καταπολέμηση περιβαλλοντικών καταστροφών όπως οι πετρελαιοκηλίδες.

4. Υλικό χωρίς τίτλο, που αναπτύχθηκε από το Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT)


Φωτογραφία: pixabay

Καθώς διαβάζετε αυτό, μια ομάδα επιστημόνων από το MIT εργάζεται για να βελτιώσει τις ιδιότητες του γραφενίου. Οι ερευνητές είπαν ότι έχουν ήδη καταφέρει να μετατρέψουν τη δισδιάστατη δομή αυτού του υλικού σε τρισδιάστατη. Η νέα ουσία γραφενίου δεν έχει λάβει ακόμη το όνομά της, αλλά είναι ήδη γνωστό ότι η πυκνότητά της είναι 20 φορές μικρότερη από αυτή του χάλυβα και η δύναμή της είναι 10 φορές μεγαλύτερη από αυτή του χάλυβα.

3. Καραμπίνα


Φωτογραφία: Smokefoot

Αν και είναι απλώς γραμμικές αλυσίδες ατόμων άνθρακα, το καρβίνιο έχει 2 φορές μεγαλύτερη αντοχή σε εφελκυσμό από το γραφένιο και είναι 3 φορές σκληρότερο από το διαμάντι!

2. Τροποποίηση βουρτζίτη νιτριδίου βορίου


Φωτογραφία: pixabay

Αυτή η πρόσφατα ανακαλυφθείσα φυσική ουσία σχηματίζεται κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων και είναι 18% σκληρότερη από τα διαμάντια. Ωστόσο, είναι ανώτερο από τα διαμάντια σε μια σειρά από άλλες παραμέτρους. Το νιτρίδιο του βορίου Wurtzite είναι μία από τις μόνο 2 φυσικές ουσίες που βρίσκονται στη Γη και είναι σκληρότερο από το διαμάντι. Το πρόβλημα είναι ότι υπάρχουν πολύ λίγα τέτοια νιτρίδια στη φύση, και επομένως δεν είναι εύκολο να μελετηθούν ή να εφαρμοστούν στην πράξη.

1. Lonsdaleite


Φωτογραφία: pixabay

Γνωστό και ως εξαγωνικό διαμάντι, ο λονσδαλεΐτης αποτελείται από άτομα άνθρακα, αλλά σε αυτήν την τροποποίηση τα άτομα είναι διατεταγμένα ελαφρώς διαφορετικά. Όπως το νιτρίδιο του βορίου wurtzite, ο lonsdaleite είναι μια φυσική ουσία ανώτερη σε σκληρότητα από το διαμάντι. Επιπλέον, αυτό το εκπληκτικό ορυκτό είναι έως και 58% πιο σκληρό από το διαμάντι! Όπως το νιτρίδιο του βορίου wurtzite, αυτή η ένωση είναι εξαιρετικά σπάνια. Μερικές φορές ο λονσδαλεΐτης σχηματίζεται κατά τη σύγκρουση μετεωριτών που περιέχουν γραφίτη με τη Γη.

Στα σύγχρονα αυτοκίνητα, η αναλογία των πλαστικών εξαρτημάτων αυξάνεται συνεχώς. Αυξάνονται και οι επισκευές σε πλαστικές επιφάνειες και όλο και πιο συχνά ερχόμαστε αντιμέτωποι με την ανάγκη να τις βάφουμε.

Από πολλές απόψεις, ο χρωματισμός των πλαστικών διαφέρει από τον χρωματισμό μεταλλικές επιφάνειες, το οποίο οφείλεται κυρίως στις ιδιότητες των ίδιων των πλαστικών: είναι πιο ελαστικά και έχουν λιγότερη πρόσφυση στα υλικά βαφής. Και δεδομένου ότι η γκάμα των πολυμερών υλικών που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι πολύ διαφορετική, αν δεν υπήρχαν ορισμένα γενικά υλικά επισκευής ικανά να δημιουργήσουν υψηλής ποιότητας διακοσμητικές επιστρώσεις σε πολλούς από τους τύπους τους, οι ζωγράφοι πιθανότατα θα έπρεπε να αποκτήσουν ειδική εκπαίδευσηστη χημεία.

Ευτυχώς, όλα στην πραγματικότητα θα αποδειχθούν πολύ πιο απλά και δεν θα χρειαστεί να βουτήξουμε ασταμάτητα στη μελέτη της μοριακής χημείας των πολυμερών. Ωστόσο, ορισμένες πληροφορίες σχετικά με τους τύπους των πλαστικών και τις ιδιότητές τους, τουλάχιστον με σκοπό τη διεύρυνση των οριζόντων κάποιου, θα είναι σαφώς χρήσιμες.

Σήμερα θα μάθετε

Πλαστικά στις μάζες

Τον 20ο αιώνα, η ανθρωπότητα γνώρισε μια συνθετική επανάσταση· νέα υλικά - πλαστικά - μπήκαν στη ζωή της. Το πλαστικό μπορεί με ασφάλεια να θεωρηθεί μία από τις κύριες ανακαλύψεις της ανθρωπότητας· χωρίς την εφεύρεσή του, πολλές άλλες ανακαλύψεις θα είχαν ληφθεί πολύ αργότερα ή δεν θα υπήρχαν καθόλου.

Το πρώτο πλαστικό εφευρέθηκε το 1855 από τον Βρετανό μεταλλουργό και εφευρέτη Alexander Parkes. Όταν αποφάσισε να βρει ένα φτηνό υποκατάστατο για ένα ακριβό Ελεφαντόδοντο, από τις οποίες κατασκευάζονταν τότε μπάλες μπιλιάρδου, δύσκολα φανταζόταν τι σημασία θα αποκτούσε αργότερα το προϊόν που έλαβε.

Τα συστατικά της μελλοντικής ανακάλυψης ήταν η νιτροκυτταρίνη, η καμφορά και το αλκοόλ. Το μίγμα αυτών των συστατικών θερμάνθηκε σε ρευστή κατάσταση και στη συνέχεια χύθηκε σε καλούπι και σκληρύνθηκε σε κανονική θερμοκρασία. Έτσι γεννήθηκε το parkesin - ο γενάρχης των σύγχρονων πλαστικών.

Από φυσικά και χημικά τροποποιημένα φυσικά υλικά σε εντελώς συνθετικά μόρια, η ανάπτυξη των πλαστικών ήρθε λίγο αργότερα - όταν ο Γερμανός καθηγητής Hermann Staudinger του Πανεπιστημίου του Φράιμπουργκ ανακάλυψε το μακρομόριο - το «τούβλο» από το οποίο προέρχονται όλα τα συνθετικά (και φυσικά) οργανικά υλικά. χτισμένο. Αυτή η ανακάλυψη χάρισε στον 72χρονο καθηγητή το βραβείο Νόμπελ το 1953.

Από τότε άρχισαν όλα... Σχεδόν κάθε χρόνο γίνονταν αναφορές από χημικά εργαστήρια για ένα ακόμη συνθετικό υλικό με νέες, πρωτόγνωρες ιδιότητες, και σήμερα ο κόσμος παράγει ετησίως εκατομμύρια τόνους από κάθε είδους πλαστικά, χωρίς τα οποία η ζωή ΣΥΓΧΡΟΝΟΣ ΑΝΘΡΩΠΟΣαπολύτως αδιανόητο.

Τα πλαστικά χρησιμοποιούνται όπου είναι δυνατόν: στην παροχή άνετη ζωήτων ανθρώπων, γεωργία, σε όλους τους τομείς της βιομηχανίας. Η αυτοκινητοβιομηχανία δεν αποτελεί εξαίρεση, όπου το πλαστικό χρησιμοποιείται όλο και πιο ευρέως, εκτοπίζοντας ανεξέλεγκτα τον κύριο ανταγωνιστή του - το μέταλλο.

Σε σύγκριση με τα μέταλλα, τα πλαστικά είναι πολύ νεαρά υλικά. Η ιστορία τους δεν πάει καν 200 χρόνια πίσω, ενώ ο κασσίτερος, ο μόλυβδος και ο σίδηρος ήταν οικεία στην ανθρωπότητα στην αρχαιότητα - 3000-4000 π.Χ. μι. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, τα πολυμερή υλικά είναι σημαντικά ανώτερα από τον κύριο τεχνολογικό ανταγωνιστή τους σε πολλούς δείκτες.

Πλεονεκτήματα των πλαστικών

Τα πλεονεκτήματα των πλαστικών έναντι των μετάλλων είναι προφανή.

Πρώτον, το πλαστικό είναι σημαντικά ελαφρύτερο. Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε το συνολικό βάρος του αυτοκινήτου και την αντίσταση του αέρα κατά την οδήγηση, μειώνοντας έτσι την κατανάλωση καυσίμου και, ως εκ τούτου, τις εκπομπές καυσαερίων.

Η συνολική μείωση του βάρους του οχήματος κατά 100 kg λόγω της χρήσης πλαστικών εξαρτημάτων επιτρέπει την εξοικονόμηση έως και ενός λίτρου καυσίμου ανά 100 km.

Δεύτερον, η χρήση πλαστικών δίνει σχεδόν απεριόριστες δυνατότητεςγια τη διαμόρφωση, επιτρέποντάς σας να μεταφράσετε οποιεσδήποτε ιδέες σχεδίασης σε πραγματικότητα και να αποκτήσετε λεπτομέρειες από τα πιο περίπλοκα και έξυπνα σχήματα.

Τα πλεονεκτήματα των πλαστικών περιλαμβάνουν επίσης την υψηλή αντοχή στη διάβρωση, την αντοχή τους σε ατμοσφαιρικές επιρροές, οξέα, αλκάλια και άλλα επιθετικά χημικά προϊόντα, εξαιρετικά ηλεκτρικά και θερμομονωτικές ιδιότητες, υψηλός συντελεστής μείωσης θορύβου... Εν ολίγοις, δεν προκαλεί έκπληξη γιατί τα πολυμερή υλικά χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Έχει γίνει κάποια προσπάθεια δημιουργίας ενός αυτοκινήτου αποκλειστικά από πλαστικό; Αλλά φυσικά! Θυμηθείτε μόνο το γνωστό Trabant, που παρήχθη στη Γερμανία πριν από περισσότερα από 40 χρόνια στο εργοστάσιο του Zwickkau - το σώμα του ήταν κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από πλαστικοποιημένο πλαστικό.

Για να ληφθεί αυτό το πλαστικό, 65 στρώσεις πολύ λεπτού βαμβακερού υφάσματος (που έφτασε στο εργοστάσιο από εργοστάσια κλωστοϋφαντουργίας), εναλλάξ με στρώματα αλεσμένης ρητίνης κρεσόλης-φορμαλδεΰδης, συμπιέστηκαν σε ένα πολύ ισχυρό υλικό πάχους 4 mm σε πίεση 40 atm. και θερμοκρασία 160 °C για 10 λεπτά.

Μέχρι τώρα, τα σώματα του GDR "Trabants", για τα οποία τραγουδούσαν τραγούδια, έλεγαν θρύλους (αλλά πιο συχνά γράφονταν αστεία), βρίσκονται σε πολλές χωματερές σε όλη τη χώρα. Λένε ψέματα... αλλά δεν σκουριάζουν!

Τραμπάντ. Το πιο δημοφιλές πλαστικό αυτοκίνητο στον κόσμο

Εκτός από τα αστεία, υπάρχουν πολλά υποσχόμενες εξελίξεις αμαξωμάτων αποκλειστικά από πλαστικό για αυτοκίνητα παραγωγής ακόμα και τώρα· πολλά αμαξώματα σπορ αυτοκινήτων είναι κατασκευασμένα εξ ολοκλήρου από πλαστικό. Παραδοσιακά, τα μεταλλικά μέρη (κουκούλες, φτερά) σε πολλά αυτοκίνητα αντικαθίστανται τώρα επίσης με πλαστικά, για παράδειγμα, σε Citroën, Renault, Peugeot και άλλα.

Αλλά σε αντίθεση με τα πάνελ αμαξώματος του δημοφιλούς "Trabi", πλαστικά μέρη σύγχρονα αυτοκίνηταδεν προκαλούν πια ένα ειρωνικό χαμόγελο. Αντίθετα - η αντοχή τους σε κρουστικά φορτία, η ικανότητα των παραμορφωμένων περιοχών να αυτοθεραπεύονται, η υψηλότερη αντίσταση στη διάβρωση και η χαμηλή ειδικό βάροςσας κάνει να νιώσετε βαθύ σεβασμό για αυτό το υλικό.

Ολοκληρώνοντας τη συζήτηση για τα πλεονεκτήματα των πλαστικών, δεν μπορεί να παραλείψει κανείς να σημειώσει το γεγονός ότι, αν και με κάποιες επιφυλάξεις, τα περισσότερα από αυτά εξακολουθούν να βάφονται τέλεια. Εάν η γκρίζα πολυμερής μάζα δεν είχε μια τέτοια ευκαιρία, είναι απίθανο να είχε αποκτήσει τέτοια δημοτικότητα.

Γιατί να βάψετε πλαστικό;

Η ανάγκη βαφής των πλαστικών οφείλεται αφενός σε αισθητικούς λόγους και αφετέρου στην ανάγκη προστασίας των πλαστικών. Άλλωστε τίποτα δεν είναι αιώνιο. Αν και τα πλαστικά δεν σαπίζουν, κατά τη λειτουργία και την έκθεση σε ατμοσφαιρικές επιδράσεις, εξακολουθούν να υπόκεινται σε διαδικασίες γήρανσης και καταστροφής. Και το εφαρμοσμένο στρώμα βαφής προστατεύει την επιφάνεια του πλαστικού από διάφορες επιθετικές επιρροές και, ως εκ τούτου, παρατείνει τη διάρκεια ζωής του.

Εάν σε συνθήκες παραγωγής η βαφή πλαστικών επιφανειών είναι πολύ απλή - σε αυτή την περίπτωση μιλάμε μεγάλες ποσότητεςνέα πανομοιότυπα μέρη από το ίδιο πλαστικό (και έχουν τις δικές τους τεχνολογίες), τότε ένας ζωγράφος σε ένα συνεργείο αυτοκινήτων αντιμετωπίζει προβλήματα ετερογένειας υλικών διαφορετικών εξαρτημάτων.

Εδώ πρέπει να απαντήσετε στην ερώτηση: «Τι είναι τελικά πλαστικό; Από τι είναι φτιαγμένο, ποιες είναι οι ιδιότητες και οι κύριοι τύποι του;

Τι είναι το πλαστικό;

Σύμφωνα με το εγχώριο κρατικό πρότυπο:

Τα πλαστικά είναι υλικά των οποίων τα κύρια συστατικά είναι οργανικές ενώσεις υψηλής μορίας που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της σύνθεσης ή του μετασχηματισμού φυσικών προϊόντων. Όταν υποβάλλονται σε επεξεργασία υπό ορισμένες συνθήκες, τείνουν να παρουσιάζουν πλαστικότητα και την ικανότητα να χυτεύονται ή
παραμόρφωση.

Εάν αφαιρέσετε την πρώτη λέξη "πλαστικά" από μια τόσο δύσκολη περιγραφή, έστω και για να διαβάσετε, και όχι μόνο για να καταλάβετε, ίσως, δύσκολα κανείς θα μαντέψει για τι πράγμα μιλάμε. Λοιπόν, ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε λίγο.

Τα "πλαστικά" ή "πλαστικές μάζες" ονομάστηκαν έτσι επειδή αυτά τα υλικά μπορούν να μαλακώσουν όταν θερμανθούν, να γίνουν πλαστικά και στη συνέχεια υπό πίεση μπορούν να καλουπωθούν μια ορισμένη μορφή, το οποίο διατηρείται κατά την περαιτέρω ψύξη και σκλήρυνση.

Η βάση οποιουδήποτε πλαστικού είναι (το ίδιο «υψηλό μοριακό βάρος οργανική ένωση"από τον παραπάνω ορισμό).

Η λέξη πολυμερές προέρχεται από τις ελληνικές λέξεις πολύ (πολλά) και μέρος (μέρη ή μονάδες). Πρόκειται για μια ουσία της οποίας τα μόρια αποτελούνται από μεγάλος αριθμόςπανομοιότυποι, διασυνδεδεμένοι σύνδεσμοι. Αυτοί οι σύνδεσμοι ονομάζονται μονομερή("μονό" - ένα).

Αυτό είναι, για παράδειγμα, πώς μοιάζει ένα μονομερές πολυπροπυλενίου, το είδος του πλαστικού που χρησιμοποιείται περισσότερο στην αυτοκινητοβιομηχανία:

Οι μοριακές αλυσίδες ενός πολυμερούς αποτελούνται από έναν σχεδόν αμέτρητο αριθμό τέτοιων τεμαχίων που συνδέονται σε ένα ενιαίο σύνολο.

Αλυσίδες μορίων πολυπροπυλενίου

Με βάση την προέλευσή τους, όλα τα πολυμερή χωρίζονται σε συνθετικόςΚαι φυσικός. Τα φυσικά πολυμερή αποτελούν τη βάση όλων των ζωικών και φυτικών οργανισμών. Αυτά περιλαμβάνουν πολυσακχαρίτες (κυτταρίνη, άμυλο), πρωτεΐνες, νουκλεϊκά οξέα, φυσικό καουτσούκ και άλλες ουσίες.

Αν και υπάρχουν τροποποιημένα φυσικά πολυμερή βιομηχανική εφαρμογή, τα περισσότερα πλαστικά είναι συνθετικά.

Τα συνθετικά πολυμερή λαμβάνονται μέσω μιας διαδικασίας χημικής σύνθεσης από τα αντίστοιχα μονομερή.

Η πρώτη ύλη είναι συνήθως πετρέλαιο, φυσικό αέριο ή άνθρακας. Σαν άποτέλεσμα χημική αντίδρασηπολυμερισμός (ή πολυσυμπύκνωση), πολλά «μικρά» μονομερή της πρώτης ύλης συνδέονται μεταξύ τους, σαν χάντρες σε μια χορδή, σε «τεράστια» μόρια πολυμερούς, τα οποία στη συνέχεια μορφοποιούνται, χυτεύονται, συμπιέζονται ή περιστρέφονται στο τελικό προϊόν.

Έτσι, για παράδειγμα, το πλαστικό πολυπροπυλενίου λαμβάνεται από το εύφλεκτο αέριο προπυλένιο, από το οποίο κατασκευάζονται προφυλακτήρες:

Τώρα μάλλον μαντέψατε από πού προέρχονται τα ονόματα των πλαστικών. Το πρόθεμα «πολυ-» («πολλά») προστίθεται στο όνομα του μονομερούς: αιθυλένιο → πολυαιθυλένιο, προπυλένιο → πολυπροπυλένιο, βινυλοχλωρίδιο → πολυβινυλοχλωρίδιοκαι τα λοιπά.

Οι διεθνείς συντομογραφίες για τα πλαστικά είναι συντομογραφίες των χημικών ονομάτων τους. Για παράδειγμα, το πολυβινυλοχλωρίδιο ορίζεται ως PVC(Πολυβινυλοχλωρίδιο), πολυαιθυλένιο - Π.Ε.(Πολυαιθυλένιο), πολυπροπυλένιο - PP(Πολυπροπυλένιο).

Εκτός από το πολυμερές (που ονομάζεται επίσης συνδετικό υλικό), τα πλαστικά μπορεί να περιέχουν διάφορα πληρωτικά, πλαστικοποιητές, σταθεροποιητές, βαφές και άλλες ουσίες που παρέχουν στο πλαστικό ορισμένες τεχνολογικές και καταναλωτικές ιδιότητες, όπως ρευστότητα, ολκιμότητα, πυκνότητα, αντοχή, ανθεκτικότητα κ. .

Τύποι πλαστικών

Τα πλαστικά ταξινομούνται σύμφωνα με διαφορετικά κριτήρια: χημική σύνθεση, περιεκτικότητα σε λιπαρά, σκληρότητα. Αλλά το κύριο κριτήριο που εξηγεί τη φύση του πολυμερούς είναι η συμπεριφορά του πλαστικού όταν θερμαίνεται. Σε αυτή τη βάση, όλα τα πλαστικά χωρίζονται σε τρεις κύριες ομάδες:

• Θερμοπλαστικά?
• Θερμοσκληρυντές?
• ελαστομερή.

Το να ανήκεις σε μια συγκεκριμένη ομάδα καθορίζεται από το σχήμα, το μέγεθος και τη θέση των μακρομορίων, μαζί με τη χημική σύνθεση.

Θερμοπλαστικά (θερμοπλαστικά πολυμερή, πλαστομερή)

Τα θερμοπλαστικά είναι πλαστικά που λιώνουν όταν θερμαίνονται και επιστρέφουν στην αρχική τους κατάσταση όταν ψύχονται.

Αυτά τα πλαστικά αποτελούνται από γραμμικές ή ελαφρώς διακλαδισμένες μοριακές αλυσίδες. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα μόρια βρίσκονται σφιχτά το ένα δίπλα στο άλλο και ελάχιστα κινούνται, επομένως υπό αυτές τις συνθήκες το πλαστικό είναι σκληρό και εύθραυστο. Με μια μικρή αύξηση της θερμοκρασίας, τα μόρια αρχίζουν να κινούνται, ο δεσμός μεταξύ τους εξασθενεί και το πλαστικό γίνεται πλαστικό. Εάν θερμάνετε ακόμη περισσότερο το πλαστικό, οι διαμοριακοί δεσμοί γίνονται ακόμα πιο αδύναμοι και τα μόρια αρχίζουν να γλιστρούν μεταξύ τους - το υλικό περνά σε ελαστική, παχύρρευστη κατάσταση. Όταν η θερμοκρασία πέσει και κρυώσει, η όλη διαδικασία πηγαίνει αντίστροφα.

Εάν αποφευχθεί η υπερθέρμανση, οπότε οι αλυσίδες των μορίων διασπώνται και το υλικό αποσυντίθεται, η διαδικασία θέρμανσης και ψύξης μπορεί να επαναληφθεί όσες φορές επιθυμείτε.

Αυτό το χαρακτηριστικό της επανειλημμένης μαλακώματος των θερμοπλαστικών επιτρέπει την επανειλημμένη επεξεργασία αυτών των πλαστικών σε διάφορα προϊόντα. Δηλαδή, θεωρητικά, ένα φτερό μπορεί να γίνει από πολλές χιλιάδες κούπες γιαουρτιού. Από περιβαλλοντικής άποψης, αυτό είναι πολύ σημαντικό, αφού η μετέπειτα ανακύκλωση ή απόρριψη είναι μεγάλο πρόβλημαπολυμερή. Μόλις μπουν στο έδαφος, τα πλαστικά προϊόντα αποσυντίθενται μέσα σε 100-400 χρόνια!

Επιπλέον, λόγω αυτών των ιδιοτήτων, τα θερμοπλαστικά προσφέρονται καλά στη συγκόλληση και τη συγκόλληση. Ρωγμές, τσακίσεις και παραμορφώσεις μπορούν εύκολα να εξαλειφθούν με τη χρήση θερμότητας.

Τα περισσότερα πολυμερή που χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία είναι θερμοπλαστικά. Χρησιμοποιούνται για την παραγωγή διαφόρων τμημάτων του εσωτερικού και του εξωτερικού ενός αυτοκινήτου: πάνελ, πλαίσια, προφυλακτήρες, γρίλιες ψυγείου, περιβλήματα λαμπτήρων και εξωτερικοί καθρέπτες, καλύμματα τροχών κ.λπ.

Τα θερμοπλαστικά περιλαμβάνουν πολυπροπυλένιο (PP), χλωριούχο πολυβινύλιο (PVC), συμπολυμερή ακρυλονιτριλίου-βουταδιενίου-στυρενίου (ABS), πολυστυρένιο (PS), οξικό πολυβινύλιο (PVA), πολυαιθυλένιο (PE), μεθακρυλικό πολυμεθύλιο (πλέξιγκλας) (PMMA), πολυαμίδιο ( PA), πολυανθρακικό (PC), πολυοξυμεθυλένιο (POM) και άλλα.

Θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά (θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά, duroplasts)

Εάν για τα θερμοπλαστικά η διαδικασία μαλάκυνσης και σκλήρυνσης μπορεί να επαναληφθεί πολλές φορές, τότε οι θερμοσκληρύνσεις μετά από μία μόνο θέρμανση (κατά τη χύτευση του προϊόντος) γίνονται αδιάλυτες Στερεάς κατάστασης, και όταν ξαναζεσταθούν δεν μαλακώνουν πια. Παρουσιάζεται μη αναστρέψιμη σκλήρυνση.

Στην αρχική κατάσταση, τα θερμοσκληρυνόμενα έχουν μια γραμμική δομή μακρομορίων, αλλά όταν θερμαίνονται κατά την παραγωγή ενός καλουπωμένου προϊόντος, τα μακρομόρια «διασταυρώνονται», δημιουργώντας μια χωρική δομή πλέγματος. Χάρη σε αυτή τη δομή των στενά συνδεδεμένων, «σταυροσυνδεδεμένων» μορίων το υλικό αποδεικνύεται σκληρό και ανελαστικό και χάνει την ικανότητα να μεταβαίνει εκ νέου σε κατάσταση ιξώδους ροής.

Λόγω αυτού του χαρακτηριστικού, τα θερμοσκληρυνόμενα πλαστικά δεν μπορούν να ανακυκλωθούν. Επίσης, δεν μπορούν να συγκολληθούν και να καλουπωθούν σε θερμαινόμενη κατάσταση - όταν υπερθερμανθούν, οι μοριακές αλυσίδες αποσυντίθενται και το υλικό καταστρέφεται.

Αυτά τα υλικά είναι αρκετά ανθεκτικά στη θερμότητα, επομένως χρησιμοποιούνται, για παράδειγμα, για την παραγωγή εξαρτημάτων στροφαλοθαλάμου στο χώρο του κινητήρα. Τα εξωτερικά μέρη του αμαξώματος μεγάλου μεγέθους (κουκούλες, φτερά, καπάκια πορτμπαγκάζ) παράγονται από ενισχυμένα θερμοσκληρυντικά (για παράδειγμα, ίνες γυαλιού).

Η ομάδα των θερμοσκληρυνόμενων περιλαμβάνει υλικά με βάση τη φαινόλη-φορμαλδεΰδη (PF), την ουρία-φορμαλδεΰδη (UF), την εποξική (EP) και τις πολυεστερικές ρητίνες.

Τα ελαστομερή είναι πλαστικά με ιδιαίτερα ελαστικές ιδιότητες. Όταν υποβάλλονται σε δύναμη, παρουσιάζουν ευελιξία και αφού αφαιρεθεί η πίεση, επιστρέφουν στο αρχικό τους σχήμα. Τα ελαστομερή διαφέρουν από τα άλλα ελαστικά πλαστικά ως προς την ικανότητά τους να διατηρούν την ελαστικότητά τους για μεγάλο χρονικό διάστημα. εύρος θερμοκρασίας. Για παράδειγμα, το καουτσούκ σιλικόνης παραμένει ελαστικό στο εύρος θερμοκρασίας από -60 έως +250 °C.

Τα ελαστομερή, όπως και τα θερμοσκληρυνόμενα, αποτελούνται από χωρικά δικτυωμένα μακρομόρια. Μόνο που, σε αντίθεση με τα θερμοσκληρυνόμενα, τα μακρομόρια των ελαστομερών εντοπίζονται ευρύτερα. Αυτή η τοποθέτηση είναι που καθορίζει τις ελαστικές τους ιδιότητες.

Λόγω της δικτυακής δομής τους, τα ελαστομερή είναι άχυτα και αδιάλυτα, όπως τα θερμοσκληρυνόμενα, αλλά διογκώνονται (δεν διογκώνονται τα θερμοσκληρυνόμενα).

Η ομάδα των ελαστομερών περιλαμβάνει διάφορα λάστιχα, πολυουρεθάνη και σιλικόνες. Στην αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιούνται κυρίως για την κατασκευή ελαστικών, τσιμούχων, αεροτομών κ.λπ.

Και οι τρεις τύποι πλαστικών χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία. Παράγονται επίσης μείγματα και των τριών τύπων πολυμερών - τα λεγόμενα «μείγματα», οι ιδιότητες των οποίων εξαρτώνται από την αναλογία του μείγματος και τον τύπο των συστατικών.

Προσδιορισμός του τύπου πλαστικού. Βαθμολόγηση

Οποιαδήποτε επισκευή σε ένα πλαστικό μέρος πρέπει να ξεκινά με τον προσδιορισμό του τύπου πλαστικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο. Εάν στο παρελθόν αυτό δεν ήταν πάντα εύκολο, τώρα είναι εύκολο να "προσδιοριστεί" το πλαστικό - όλα τα μέρη, κατά κανόνα, επισημαίνονται.

Οι κατασκευαστές συνήθως σφραγίζουν την ονομασία τύπου πλαστικού με μέσαεξαρτήματα, είτε πρόκειται για προφυλακτήρα είτε για κάλυμμα κινητό τηλέφωνο. Ο τύπος πλαστικού συνήθως περικλείεται σε χαρακτηριστικές αγκύλες και μπορεί να μοιάζει με αυτό: >PP/EPDM<, >PUR<, .

Δοκιμαστική εργασία: Βγάλτε το κάλυμμα του κινητού σας και δείτε από τι είδους πλαστικό είναι κατασκευασμένο. Τις περισσότερες φορές αυτό είναι >PC<.

Μπορεί να υπάρχουν πολλές παραλλαγές τέτοιων συντομογραφιών. Δεν θα μπορέσουμε να εξετάσουμε τα πάντα (και δεν χρειάζεται), επομένως θα επικεντρωθούμε σε αρκετούς από τους πιο συνηθισμένους τύπους πλαστικών στην αυτοκινητοβιομηχανία.

Παραδείγματα των πιο κοινών τύπων πλαστικού στην αυτοκινητοβιομηχανία

Πολυπροπυλένιο - PP, τροποποιημένο πολυπροπυλένιο - PP/EPDM

Ο πιο κοινός τύπος πλαστικού στην αυτοκινητοβιομηχανία. Στις περισσότερες περιπτώσεις, κατά την επισκευή κατεστραμμένων εξαρτημάτων ή τη βαφή νέων εξαρτημάτων, θα πρέπει να αντιμετωπίσουμε διάφορες τροποποιήσεις πολυπροπυλενίου.

Το πολυπροπυλένιο έχει, ίσως, έναν συνδυασμό όλων των πλεονεκτημάτων που μπορούν να έχουν τα πλαστικά: χαμηλή πυκνότητα (0,90 g/cm³ - η χαμηλότερη τιμή για όλα τα πλαστικά), υψηλή μηχανική αντοχή, χημική αντοχή (ανθεκτικό στα αραιωμένα οξέα και τα περισσότερα αλκάλια, απορρυπαντικά, έλαια , διαλύτες), αντοχή στη θερμότητα (αρχίζει να μαλακώνει στους 140°C, σημείο τήξης 175°C). Σχεδόν δεν υπόκειται σε ρωγμές από διάβρωση και έχει καλή ικανότητα ανάκτησης. Επιπλέον, το πολυπροπυλένιο είναι ένα φιλικό προς το περιβάλλον υλικό.

Τα χαρακτηριστικά του πολυπροπυλενίου δίνουν λόγο να το θεωρήσουμε ιδανικό υλικό για την αυτοκινητοβιομηχανία. Για τις πολύτιμες ιδιότητές του, έλαβε ακόμη και τον τίτλο του «βασιλιά των πλαστικών».

Σχεδόν όλοι οι προφυλακτήρες είναι κατασκευασμένοι από πολυπροπυλένιο· αυτό το υλικό χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή αεροτομών, εσωτερικών εξαρτημάτων, πινάκων οργάνων, δεξαμενών διαστολής, σχάρες ψυγείου, αεραγωγών, περιβλημάτων και καλυμμάτων μπαταριών κ.λπ. Στην καθημερινή ζωή, ακόμη και οι βαλίτσες είναι κατασκευασμένες από πολυπροπυλένιο.

Κατά τη χύτευση των περισσότερων από τα παραπάνω μέρη, δεν χρησιμοποιείται καθαρό πολυπροπυλένιο, αλλά οι διάφορες τροποποιήσεις του.

Το "καθαρό" μη τροποποιημένο πολυπροπυλένιο είναι πολύ ευαίσθητο στην υπεριώδη ακτινοβολία και το οξυγόνο, χάνει γρήγορα τις ιδιότητές του και γίνεται εύθραυστο κατά τη λειτουργία. Για τον ίδιο λόγο, οι βαφές που εφαρμόζονται σε αυτό δεν μπορούν να έχουν ανθεκτική πρόσφυση.

Τα πρόσθετα που εισάγονται στο πολυπροπυλένιο - συχνά με τη μορφή καουτσούκ και τάλκη - βελτιώνουν σημαντικά τις ιδιότητές του και καθιστούν δυνατό τον χρωματισμό του.

Μόνο τροποποιημένο πολυπροπυλένιο μπορεί να βαφτεί. Σε «καθαρό» πολυπροπυλένιο, η πρόσφυση θα είναι πολύ αδύναμη! Κατασκευασμένο από καθαρό πολυπροπυλένιο >PP< изготавливают бачки омывателей, расширительные емкости, одноразовую посуду, стаканчики и т.д.

Οποιεσδήποτε τροποποιήσεις του πολυπροπυλενίου, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η συντομογραφία της σήμανσής του, χαρακτηρίζεται από τα δύο πρώτα γράμματα ως >PP...<. Наиболее распространенный продукт этих модификаций — >PP/EPDM< (сополимер полипропилена и этиленпропиленового каучука).

ABS (συμπολυμερές ακρυλονιτριλίου βουταδιενίου στυρενίου)

Το ABS είναι ένα ελαστικό, αλλά ταυτόχρονα ανθεκτικό στις κρούσεις πλαστικό. Το ελαστικό συστατικό (βουταδιένιο) είναι υπεύθυνο για την ελαστικότητα και το ακρυλονιτρίλιο είναι υπεύθυνο για την αντοχή. Αυτό το πλαστικό είναι ευαίσθητο στην υπεριώδη ακτινοβολία - υπό την επιρροή του το πλαστικό γερνά γρήγορα. Επομένως, τα προϊόντα ABS δεν μπορούν να εκτεθούν στο φως για μεγάλο χρονικό διάστημα και πρέπει να βαφτούν.

Συνηθέστερα χρησιμοποιείται για την παραγωγή περιβλημάτων λαμπτήρων και εξωτερικών καθρεπτών, γρίλιες ψυγείου, επενδύσεις ταμπλό, επενδύσεις θυρών, καλύμματα τροχών, πίσω αεροτομές κ.λπ.

Πολυανθρακικό - Η/Υ

Ένα από τα πιο ανθεκτικά στις κρούσεις θερμοπλαστικά. Για να καταλάβετε πόσο ανθεκτικό είναι το πολυανθρακικό, αρκεί να γνωρίζετε ότι αυτό το υλικό χρησιμοποιείται στην κατασκευή αλεξίσφαιρων τραπεζικών πάγκων.

Εκτός από την αντοχή, τα πολυανθρακικά χαρακτηρίζονται από ελαφρότητα, αντοχή στην ελαφριά γήρανση και αλλαγές θερμοκρασίας και πυρασφάλεια (είναι ένα υλικό χαμηλής εύφλεκτο, αυτοσβενόμενο).

Δυστυχώς, τα πολυανθρακικά είναι αρκετά ευαίσθητα στους διαλύτες και είναι επιρρεπή σε ρωγμές υπό εσωτερική πίεση.

Οι ακατάλληλοι επιθετικοί διαλύτες μπορούν να επιδεινώσουν σοβαρά τα χαρακτηριστικά αντοχής του πλαστικού, επομένως όταν βάφετε μέρη όπου η αντοχή είναι υψίστης σημασίας (για παράδειγμα, ένα κράνος μοτοσικλέτας από πολυανθρακικό), πρέπει να είστε ιδιαίτερα προσεκτικοί και να ακολουθείτε αυστηρά τις συστάσεις του κατασκευαστή και μερικές φορές ακόμη και να αρνηθείτε να βάψιμο κατ' αρχήν. Αλλά τα σπόιλερ, οι γρίλιες του ψυγείου και τα πάνελ προφυλακτήρα από πολυανθρακικό μπορούν να βαφτούν χωρίς προβλήματα.

Πολυαμίδες - Π.Α

Τα πολυαμίδια είναι άκαμπτα, ανθεκτικά και ταυτόχρονα ελαστικά υλικά. Τα μέρη από πολυαμίδιο μπορούν να αντέξουν φορτία κοντά στα επιτρεπόμενα φορτία για μη σιδηρούχα μέταλλα και κράματα. Το πολυαμίδιο είναι εξαιρετικά ανθεκτικό στη φθορά και τη χημική αντοχή. Είναι σχεδόν αδιαπέραστο στους περισσότερους οργανικούς διαλύτες.

Τις περισσότερες φορές, τα πολυαμίδια χρησιμοποιούνται για την παραγωγή αφαιρούμενων καλυμμάτων αυτοκινήτου, διαφόρων δακτυλίων και επενδύσεων, σφιγκτήρων σωλήνων, γλωττίδων κλειδαριάς πόρτας και μάνδαλων.

Πολυουρεθάνη - PU, PUR

Πριν από την ευρεία εισαγωγή του πολυπροπυλενίου στην παραγωγή, η πολυουρεθάνη ήταν το πιο δημοφιλές υλικό για την κατασκευή διαφόρων ελαστικών ανταλλακτικών αυτοκινήτων: τιμόνια, καλύμματα λάσπης, καλύμματα πεντάλ, μαλακές λαβές θυρών, αεροτομές κ.λπ.

Πολλοί άνθρωποι συνδέουν αυτό το είδος πλαστικού με τη μάρκα Mercedes. Μέχρι πρόσφατα, οι προφυλακτήρες, οι επενδύσεις στις πλαϊνές πόρτες και τα μαρσπιέ σχεδόν σε όλα τα μοντέλα κατασκευάζονταν από πολυουρεθάνη.

Η παραγωγή εξαρτημάτων από αυτό το είδος πλαστικού απαιτεί λιγότερο περίπλοκο εξοπλισμό από ό,τι για το πολυπροπυλένιο. Επί του παρόντος, πολλές ιδιωτικές εταιρείες, τόσο στο εξωτερικό όσο και στις χώρες της πρώην Σοβιετικής Ένωσης, προτιμούν να συνεργάζονται με αυτό το είδος πλαστικού για την παραγωγή όλων των ειδών ανταλλακτικών για τον συντονισμό αυτοκινήτων.

Fiberglass - SMC, BMC, UP-GF

Το Fiberglass είναι ένας από τους σημαντικότερους εκπροσώπους των λεγόμενων «ενισχυμένων πλαστικών». Κατασκευάζονται με βάση εποξειδικές ή πολυεστερικές ρητίνες (αυτές είναι θερμοσκληρυνόμενες) με υαλοβάμβακα ως πληρωτικό.

Οι υψηλές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες, καθώς και η αντοχή σε διάφορα επιθετικά περιβάλλοντα, έχουν καθορίσει την ευρεία χρήση αυτών των υλικών σε πολλούς τομείς της βιομηχανίας. Ένα πολύ γνωστό προϊόν που χρησιμοποιείται στην παραγωγή αμαξωμάτων για αμερικανικά μίνι βαν.

Στην κατασκευή προϊόντων από υαλοβάμβακα, είναι δυνατή η χρήση τεχνολογίας σάντουιτς, όταν τα μέρη αποτελούνται από πολλά στρώματα διαφορετικών υλικών, καθένα από τα οποία πληροί ορισμένες απαιτήσεις (αντοχή, χημική αντοχή, αντοχή στην τριβή).

The Legend of the Unknown Plastic

Εδώ κρατάμε στα χέρια μας ένα πλαστικό εξάρτημα που δεν έχει κανένα σημάδι αναγνώρισης ή σημάδι. Όμως χρειάζεται απεγνωσμένα να μάθουμε τη χημική του σύνθεση ή τουλάχιστον τον τύπο του - είναι θερμοπλαστικό ή θερμοσκληρυνόμενο.

Γιατί, αν μιλάμε, για παράδειγμα, για συγκόλληση, τότε γίνεται μόνο με θερμοπλαστικά (οι συγκολλητικές συνθέσεις χρησιμοποιούνται για την επισκευή θερμοσκληρυνόμενων πλαστικών). Επιπλέον, μόνο υλικά με το ίδιο όνομα μπορούν να συγκολληθούν· ανόμοια απλά δεν αλληλεπιδρούν. Από αυτή την άποψη, καθίσταται απαραίτητο να προσδιοριστεί το πλαστικό "χωρίς όνομα" προκειμένου να επιλεγεί σωστά το ίδιο πρόσθετο συγκόλλησης.

Η αναγνώριση του τύπου πλαστικού δεν είναι εύκολη υπόθεση. Τα πλαστικά αναλύονται σε εργαστήρια για διάφορους δείκτες: φασματογράφημα καύσης, αντίδραση σε διάφορα αντιδραστήρια, οσμή, σημείο τήξης και ούτω καθεξής.

Ωστόσο, υπάρχουν αρκετές απλές δοκιμές που σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε την κατά προσέγγιση χημική σύνθεση του πλαστικού και να το ταξινομήσετε ως μία ή την άλλη ομάδα πολυμερών. Ένα από αυτά είναι η ανάλυση της συμπεριφοράς ενός πλαστικού δείγματος σε μια πηγή ανοιχτής φωτιάς.

Για τη δοκιμή, θα χρειαστούμε ένα αεριζόμενο δωμάτιο και έναν αναπτήρα (ή σπίρτα), με τον οποίο θα πρέπει να βάλουμε προσεκτικά φωτιά σε ένα κομμάτι του υλικού δοκιμής. Αν το υλικό λιώσει, τότε έχουμε να κάνουμε με ένα θερμοπλαστικό, αν δεν λιώσει, έχουμε ένα θερμοσκληρυνόμενο πλαστικό.

Τώρα αφαιρούμε τη φλόγα. Εάν το πλαστικό συνεχίζει να καίγεται, μπορεί να είναι πλαστικό ABS, πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο, πολυστυρένιο, πλεξιγκλάς ή πολυουρεθάνη. Αν σβήσει, πιθανότατα είναι πολυβινυλοχλωρίδιο, πολυανθρακικό ή πολυαμίδιο.

Στη συνέχεια, αναλύουμε το χρώμα της φλόγας και τη μυρωδιά που παράγεται κατά την καύση. Για παράδειγμα, το πολυπροπυλένιο καίγεται με μια φωτεινή μπλε φλόγα και ο καπνός του έχει μια πικάντικη και γλυκιά μυρωδιά, παρόμοια με τη μυρωδιά του κεριού στεγανοποίησης ή του καμένου καουτσούκ. Το πολυαιθυλένιο καίγεται με μια αδύναμη μπλε φλόγα και όταν η φλόγα σβήσει, μπορείτε να μυρίσετε τη μυρωδιά ενός αναμμένου κεριού. Το πολυστυρένιο καίγεται έντονα, και ταυτόχρονα καπνίζει έντονα και μυρίζει αρκετά ευχάριστα - έχει μια γλυκιά λουλουδάτη μυρωδιά. Το πολυβινυλοχλωρίδιο, αντίθετα, μυρίζει δυσάρεστα - όπως το χλώριο ή το υδροχλωρικό οξύ, και το πολυαμίδιο - σαν το καμένο μαλλί.

Η εμφάνισή του μπορεί να πει κάτι για τον τύπο του πλαστικού. Για παράδειγμα, αν υπάρχουν εμφανή ίχνη συγκόλλησης σε ένα εξάρτημα, τότε αυτό πιθανότατα είναι κατασκευασμένο από θερμοπλαστικό, και εάν υπάρχουν ίχνη από γρέζια που αφαιρούνται με τρίψιμο, τότε πρόκειται για θερμοσκληρυνόμενο πλαστικό.

Μπορείτε επίσης να κάνετε μια δοκιμή σκληρότητας: δοκιμάστε να κόψετε ένα μικρό κομμάτι πλαστικού με ένα μαχαίρι ή λεπίδα. Από το θερμοπλαστικό (είναι πιο μαλακό), τα τσιπ θα αφαιρεθούν, αλλά το θερμοσκληρυνόμενο πλαστικό θα θρυμματιστεί.

Ή αλλιώς: βύθιση του πλαστικού στο νερό. Αυτή η μέθοδος καθιστά αρκετά εύκολο τον εντοπισμό πλαστικών που ανήκουν στην ομάδα των πολυολεφινών (πολυαιθυλένιο, πολυπροπυλένιο κ.λπ.). Αυτά τα πλαστικά θα επιπλέουν στην επιφάνεια του νερού επειδή η πυκνότητά τους είναι σχεδόν πάντα μικρότερη από ένα. Άλλα πολυμερή έχουν πυκνότητα μεγαλύτερη από μία, επομένως θα βυθιστούν.

Αυτά και άλλα σημάδια με τα οποία μπορεί να προσδιοριστεί ο τύπος του πλαστικού παρουσιάζονται παρακάτω σε μορφή πίνακα.

ΥΣΤΕΡΟΓΡΑΦΟ.Θα δώσουμε προσοχή στην προετοιμασία και το βάψιμο των πλαστικών μερών.

Μπόνους

Οι εκδόσεις πλήρους μεγέθους των εικόνων θα ανοίξουν σε νέο παράθυρο όταν κάνετε κλικ στην εικόνα!

Αποκωδικοποίηση της ονομασίας των πλαστικών

Ονομασίες των πιο κοινών πλαστικών

Ταξινόμηση των πλαστικών ανάλογα με τη σκληρότητα

Οι κύριες τροποποιήσεις του πολυπροπυλενίου και οι τομείς εφαρμογής τους στα αυτοκίνητα

Μέθοδοι προσδιορισμού του τύπου πλαστικού

28.03.2018

Η έννοια της αντοχής του πλαστικού από τη σκοπιά ενός λαϊκού και ενός μηχανικού είναι πολύ διαφορετική. Αν μιλάμε για οικιακή αντοχή, εννοούμε μια απλή κατανόηση που βασίζεται στην αρχή "σπάει ή δεν σπάει". Το ίδιο χαρακτηριστικό για την παραγωγή, την κατασκευή, το σχεδιασμό έχει πολλές πτυχές, μετά από μελέτη των οποίων αποδεικνύεται ότι όλα τα υλικά έχουν μια σειρά από χαρακτηριστικά με τα οποία μπορεί να προσδιοριστεί ο σκοπός και η ικανότητά τους να χρησιμοποιηθούν για συγκεκριμένους σκοπούς.

Δυστυχώς, είναι αδύνατο να υποδειχθεί το πιο ανθεκτικό πολυμερές για αντικειμενικούς λόγους. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι τα φυσικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά δύναμης ταξινομούνται σύμφωνα με ένα ευρύ φάσμα χαρακτηριστικών, το σύνολο των οποίων ορίζει την έννοια της δύναμης. Αυτό εξαρτάται από τις ιδιότητες του ίδιου του πλαστικού, τη δομή και την αντίδρασή του σε αλλαγές στις εξωτερικές συνθήκες. Για παράδειγμα, θεωρείται «ισχυρό» για τη δημιουργία μονόλιθων από σκυρόδεμα, αλλά παρουσιάζει εξαιρετικά ασθενή αντοχή σε κάμψη και σπασίματα. Για έναν μη ειδικό, παρόμοιες αντιφάσεις μπορούν να βρεθούν στις ιδιότητες οποιουδήποτε πολυμερούς και του υλικού που βασίζεται σε αυτό - πλαστικό.

Χαρακτηριστικά αντοχής, σκληρότητας, ελαστικότητας πλαστικού

Η έννοια της αντοχής (η φύση της απόκρισης σε φυσικά φορτία) περιλαμβάνει συνήθως τα αποτελέσματα της δοκιμής ενός υλικού σύμφωνα με διάφορα κριτήρια. Ανάλογα με το πόση δύναμη ασκήθηκε στο δείγμα, μπορείτε να μάθετε τα χαρακτηριστικά του πολυμερούς και την ικανότητά του να αντιστέκεται σε ένα συγκεκριμένο φορτίο προφίλ:

αντοχή σε θλίψη - διατήρηση της φυσικής δομής και του σχήματος του δείγματος όταν συμπιέζεται.

Η αντοχή σε εφελκυσμό χαρακτηρίζει την ικανότητα ενός δείγματος να αντιστέκεται στην εφελκυστική δύναμη.

αντοχή παραμόρφωσης - ένα κριτήριο που δείχνει την ικανότητα να αντέχει την παραμόρφωση και να επιστρέψει στην αρχική του θέση.

πλαστικό όριο - η ελάχιστη δύναμη με την οποία το υλικό θα "ρέει", θα τεντωθεί, χωρίς να επιστρέψει στο αρχικό του σχήμα.

αντοχή κρούσης - η ικανότητα απορρόφησης της ενέργειας κρούσης χωρίς να καταστρέφεται η δομή.

Η σκληρότητα είναι το αντίστροφο της πλαστικότητας, το όριο της διατήρησης του σχήματος υπό τη δύναμη.

Ανάλογα με το είδος του φορτίου που θα φέρει το προϊόν κατά την παραγωγή, την επεξεργασία και τη λειτουργία, επιλέγεται ένα υλικό με ορισμένες ιδιότητες. Επομένως, είναι άχρηστο να μιλάμε για το πιο ανθεκτικό πολυμερές. ? - αυτή είναι μια ερώτηση που απαιτεί μια σύνθετη απάντηση, εξέταση ενός συνόλου χαρακτηριστικών.

Αντοχή διαφορετικών τύπων πλαστικών

Πρακτικά παραδείγματα αξιολόγησης των χαρακτηριστικών αντοχής διαφορετικών πλαστικών και πλαστικών δείχνουν πόσο δύσκολο είναι για τις ιδιότητές τους να διασταυρωθούν με εις βάθος επαγγελματική εξέταση.

Αντοχή παραμόρφωσης

Το πολυστυρένιο, το πολυανθρακικό, ο μεθακρυλικός πολυμεθυλεστέρας χαρακτηρίζονται ως μηχανικά ισχυρά υλικά σε διάφορες καταπονήσεις, αλλά το φορτίο παραμόρφωσης προκαλεί γρήγορα την καταστροφή τους. Με σημαντική πρόσκρουση, η αντοχή θα είναι χαμηλή, αλλά θα απαιτηθεί σημαντική δύναμη παραμόρφωσης για την καταστροφή του σκληρού πλαστικού. Έτσι, η σκληρότητα ενός πλαστικού δείχνει την αντοχή του, την περιορισμένη αντοχή κρούσης και την ευθραυστότητα του όταν παραμορφώνεται. Είναι εύκολο για έναν μη ειδικό να μπερδευτεί σχετικά με αυτό.

Ευελιξία και πλαστικότητα

Το πολυαιθυλένιο και το πολυπροπυλένιο ανήκουν στην ομάδα των πλαστικών υλικών - αντιστέκονται ελαφρώς στην παραμόρφωση, αλλά ταυτόχρονα δεν σπάνε για μεγάλο χρονικό διάστημα κάτω από ένα τέτοιο φορτίο. Αυτή η ικανότητα χαρακτηρίζεται από ένα αρχικό μέτρο ελαστικότητας - η αρχική αντίσταση στη δύναμη παραμόρφωσης είναι αρκετά μεγάλη, αλλά αφού ξεπεραστεί ένα ορισμένο όριο, αρχίζει η παραμόρφωση. Τα εύκαμπτα πλαστικά μπορούν να χαρακτηριστούν ως λιγότερο ανθεκτικά, αλλά με υψηλή αντοχή στην κρούση. Απορροφούν ενέργεια καλά από το εξωτερικό, κατά την πρόσκρουση και το φορτίο, αλλάζουν σχήμα για μεγάλο χρονικό διάστημα και δεν «σπάνε». Γι' αυτό χρησιμοποιείται όπου απαιτείται υψηλή ευκαμψία του υλικού, ικανότητα αντοχής σε σημαντική δύναμη διατηρώντας το σχήμα του.

Ισχυρές πλαστικές ίνες

Υλικά όπως το Kevlar, το νάιλον και οι ίνες άνθρακα έχουν υψηλή αντοχή συγκρίσιμη με τα σκληρά πλαστικά, έχουν περιορισμένη αντοχή στο φορτίο κραδασμών και μπορούν να αντισταθούν στην παραμόρφωση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Το κύριο πλεονέκτημά τους είναι η ικανότητα να αντιστέκονται στη δύναμη θραύσης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο χρησιμοποιούνται ίνες όπου είναι πιθανό να προκύψουν φορτία εφελκυσμού. Ένα παράδειγμα αυτού είναι το Kevlar, το οποίο είναι ικανό να μην σπάει κάτω από δυνάμεις που σχίζουν χάλυβα.

Τα ανθεκτικά υλικά έχουν ένα ευρύ φάσμα χρήσεων. Δεν υπάρχει μόνο το σκληρότερο μέταλλο, αλλά και το πιο σκληρό και ανθεκτικό ξύλο, καθώς και τα πιο ανθεκτικά τεχνητά υλικά.

Πού χρησιμοποιούνται τα πιο ανθεκτικά υλικά;

Η αντοχή σε εφελκυσμό αυτής της ηλεκτρικά αγώγιμης ίνας είναι τρεις φορές μεγαλύτερη από αυτή του ιστού μιας αράχνης που πλέκει σφαίρα. Το υλικό που προκύπτει χρησιμοποιείται για την κατασκευή υπερελαφρών θωράκισης σώματος και αθλητικού εξοπλισμού. Το όνομα ενός άλλου ανθεκτικού υλικού είναι ONNEX, που δημιουργήθηκε με εντολή του Υπουργείου Άμυνας των ΗΠΑ. Εκτός από τη χρήση του στην παραγωγή θωράκισης σώματος, το νέο υλικό μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε συστήματα ελέγχου πτήσης, αισθητήρες και κινητήρες.

Υπάρχει μια τεχνολογία που αναπτύχθηκε από επιστήμονες, χάρη στην οποία λαμβάνονται ισχυρά, σκληρά, διαφανή και ελαφριά υλικά μέσω του μετασχηματισμού αεροπηκτών. Με βάση αυτά, είναι δυνατή η παραγωγή ελαφριάς θωράκισης σώματος, θωράκισης για άρματα μάχης και ανθεκτικών δομικών υλικών.

Οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ ανακάλυψαν έναν αντιδραστήρα πλάσματος μιας νέας αρχής, χάρη στον οποίο είναι δυνατή η παραγωγή νανοσωληνίσκου, ενός εξαιρετικά ισχυρού τεχνητού υλικού. Αυτό το υλικό ανακαλύφθηκε πριν από είκοσι χρόνια. Είναι μια μάζα ελαστικής συνοχής. Αποτελείται από πλέγματα που δεν φαίνονται με γυμνό μάτι. Το πάχος των τοιχωμάτων αυτών των πλέξεων είναι ένα άτομο.

Το γεγονός ότι τα άτομα φαίνεται να είναι φωλιασμένα μεταξύ τους σύμφωνα με την αρχή της «Ρωσικής κούκλας» καθιστά το νανοσωληνίσκο το πιο ανθεκτικό υλικό από όλα τα γνωστά. Όταν αυτό το υλικό προστίθεται σε σκυρόδεμα, μέταλλο και πλαστικό, η αντοχή και η ηλεκτρική αγωγιμότητά τους ενισχύονται σημαντικά. Το νανοσωληνάριο θα βοηθήσει να γίνουν τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα πιο ανθεκτικά. Εάν το νέο υλικό βγει σε ευρεία παραγωγή, τότε οι δρόμοι, τα σπίτια και ο εξοπλισμός μπορούν να γίνουν πολύ ανθεκτικά. Θα είναι πολύ δύσκολο να τα καταστρέψετε. Το νανοσωληνάριο δεν έχει εισαχθεί ακόμη σε ευρεία παραγωγή λόγω του πολύ υψηλού κόστους του. Ωστόσο, οι επιστήμονες του Νοβοσιμπίρσκ κατάφεραν να μειώσουν σημαντικά το κόστος αυτού του υλικού. Τώρα το νανοσωληνάριο μπορεί να παραχθεί όχι σε κιλά, αλλά σε τόνους.

Το πιο σκληρό μέταλλο

Αυτό το μέταλλο χρησιμοποιείται στη βιομηχανία, την τήξη χάλυβα χρωμίου, νικρώμιο και ούτω καθεξής. Χρησιμοποιείται για αντιδιαβρωτικές και διακοσμητικές επιστρώσεις. Οι πέτρινοι μετεωρίτες που πέφτουν στη Γη είναι πολύ πλούσιοι σε χρώμιο.

Το πιο ανθεκτικό δέντρο

Το ξύλο είναι μιάμιση φορά ισχυρότερο από το χυτοσίδηρο και η αντοχή του σε κάμψη είναι περίπου ίση με αυτή του σιδήρου. Λόγω αυτών των ιδιοτήτων, η σημύδα σιδήρου θα μπορούσε μερικές φορές να αντικαταστήσει το μέταλλο, επειδή αυτό το ξύλο δεν υπόκειται σε διάβρωση και σήψη. Το κύτος ενός πλοίου από Iron Birch δεν χρειάζεται καν να βαφτεί· το πλοίο δεν θα καταστραφεί από τη διάβρωση και επίσης δεν φοβάται τα οξέα.

Μια σημύδα Schmidt δεν μπορεί να τρυπηθεί από μια σφαίρα, δεν μπορείτε να την κόψετε με ένα τσεκούρι. Από όλες τις σημύδες στον πλανήτη μας, η Iron Birch είναι η μακροβιότερη - ζει για τετρακόσια χρόνια. Ο βιότοπός του είναι το φυσικό καταφύγιο Kedrovaya Pad. Πρόκειται για ένα σπάνιο προστατευόμενο είδος που περιλαμβάνεται στο Κόκκινο Βιβλίο. Αν δεν υπήρχε τέτοια σπανιότητα, το εξαιρετικά δυνατό ξύλο αυτού του δέντρου θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί παντού.

Αλλά τα ψηλότερα δέντρα στον κόσμο, τα κόκκινα ξύλα, δεν είναι πολύ ανθεκτικό υλικό.

Το ισχυρότερο υλικό στο Σύμπαν

Το γραφένιο θα εγκαταλείψει σύντομα τα επιστημονικά εργαστήρια. Όλοι οι επιστήμονες στον κόσμο σήμερα μιλούν για τις μοναδικές του ιδιότητες. Έτσι, μερικά γραμμάρια υλικού θα είναι αρκετά για να καλύψουν ένα ολόκληρο γήπεδο ποδοσφαίρου. Το γραφένιο είναι πολύ εύκαμπτο και μπορεί να διπλωθεί, να λυγίσει ή να τυλιχτεί.

Πιθανοί τομείς χρήσης του: ηλιακούς συλλέκτες, κινητά τηλέφωνα, οθόνες αφής, εξαιρετικά γρήγορα τσιπ υπολογιστών.
Εγγραφείτε στο κανάλι μας στο Yandex.Zen