Nowoczesne materiały konstrukcyjne : wybrane zagadnienia / Wojciech Kucharczyk, Andrzej Mazurkiewicz, Wojciech śurowski. wyd. 3. Radom, cop. 2011 Spis treści Wstęp 9 1. Wysokostopowe staliwa Cr-Ni-Cu - struktura i właściwości 11 1.1. Wprowadzenie 11 1.2. Stopy odporne na korozję 12 1.3. Struktura i właściwości wybranych stopów 17 1.3.1. Struktura staliwa austenitycznego 20 1.3.2. Struktura staliwa austenityczno-ferrytycznego 21 1.3.3. Struktura staliwa ferrytycznego 23 1.4. Zagadnienia laboratoryjne 24 Bibliografia 26 2. Struktura i właściwości wybranych kompozytów metalowych 27 2.1. Wprowadzenie 27 2.2. Podział kompozytów 28 2.3. Kompozyty metalowe - budowa osnowy i umocnienia 30 2.3.1. Kompozyty z osnową aluminiową zbrojoną ciągłymi włóknami 35 2.3.2. Kompozyty z osnową aluminiową zbrojoną cząstkami 37 2.3.3. Kompozyty z osnową tytanową 39 2.3.4. Kompozyty z osnową magnezową 40 2.3.5. Kompozyty z osnową intermetaliczną 40 2.3.6. Kompozyty in situ 41 2.4. Właściwości materiałów kompozytowych 43 2.5. Zagadnienia laboratoryjne 53 Bibliografia 53 3. Tworzywa sztuczne 55 3.1. Ogólna charakterystyka tworzyw sztucznych 55 3.2. Zalety i wady tworzyw sztucznych 58 3.3. Otrzymywanie i budowa polimerów 60 3.3.1. Otrzymywanie polimerów 60 3.3.2. Struktura makrocząsteczek 62 3.3.3. Struktura związków wielkocząsteczkowych 63 3.3.4. Stany fizyczne polimerów 64 3.4. Klasyfikacja tworzyw sztucznych 68 3.4.1. Klasyfikacja chemiczna tworzyw sztucznych 68 3.4.2. Klasyfikacja technologiczna tworzyw sztucznych 69 3.5. Składniki dodatkowe 71 3.6. Otrzymywanie, właściwości i zastosowanie tworzyw sztucznych 72 3.6.1. Tworzywa termoplastyczne 72 3.6.2. Tworzywa utwardzalne 77 3.6.3. Guma 82 3.7. Podstawy ogólne przetwórstwa tworzyw sztucznych 89 3.7.1. Właściwości technologiczne tworzyw sztucznych 92 3.7.2. Podstawy reologiczne przetwórstwa 96
3.8. Powłoki ochronne z tworzyw sztucznych 97 3.8.1. Tworzywa powłokowe 98 3.8.2. Zastosowanie powłok z tworzyw sztucznych 101 3.8.3. Właściwości powłok z tworzyw sztucznych 103 3.9. Zagadnienia laboratoryjne 105 Bibliografia 110 4. Materiały stosowane na kompozyty polimerowe 111 4.1. Wprowadzenie 111 4.2. Materiały polimerowe stosowane na osnowę 113 4.2.1. Duroplasty 114 4.2.2. Osnowy termoplastyczne 123 4.3. Materiały stosowane na zbrojenie 126 4.3.1. Włókna szklane 126 4.3.2. Włókna karbonizowane 135 4.3.3. Syntetyczne włókna organiczne 140 4.3.4. Sztuczne włókna nieorganiczne (metaliczne, mineralne) 145 4.3.5. Włókna naturalne 147 4.4. Napełniacze proszkowe 149 4.5. Zagadnienia laboratoryjne 152 Bibliografia 154 5. Właściwości mechaniczne kompozytów polimerowych 155 5.1. Wprowadzenie 155 5.2. Wytrzymałość polimerów 162 5.3. Kompozyty z napełniaczem włóknistym 169 5.4. Kompozyty z napełniaczem proszkowym 182 5.5. Tłoczywa polimerowe 184 5.6. Pianki - porowate ciała stałe 189 5.7. Kompozyty C-C 191 5.8. Wyroby przekładkowe (sandwich) 193 5.9. Próby wytrzymałościowe tworzyw polimerowych 194 5.9.1. Badanie cech wytrzymałościowych przy statycznym rozciąganiu 194 5.9.2. Badanie cech wytrzymałościowych przy statycznym ściskaniu 196 5.9.3. Badanie cech wytrzymałościowych przy statycznym zginaniu 198 5.9.4. Badania na ścinanie 199 5.9.5. Badanie udarności tworzyw (metoda Charpy'ego) 201 5.10. Zagadnienia laboratoryjne 202 Bibliografia 204 6. Właściwości i budowa wyrobów z proszków spiekanych 205 6.1. Wprowadzenie 205 6.2. Technologie wytwarzania proszków spiekanych 210 6.3. Czynniki wpływające na właściwości wyrobów z proszków spiekanych 225 6.4. Przykłady wyrobów z proszków spiekanych o /,róŝnicowanych właściwościach i budowie 232 6.5. Przykład procesu technologicznego wytworzenia wyrobu typu tulejka 238 6.6. Zagadnienia laboratoryjne 241 Bibliografia 249
7. Ceramika i szkło 251 7.1. Materiały ceramiczne 251 7.1.1. Struktura materiałów ceramicznych 253 7.1.2. Właściwości i zastosowanie materiałów ceramicznych 256 7.1.3. Przegląd materiałów ceramicznych 262 7.1.4. Nowe technologie 264 7.2. Szkło 265 7.2.1. Struktura i pierwotne właściwości szkła 265 7.2.2. Wtórne właściwości szkła 266 7.3. Porównanie właściwości ceramiki z metalami i polimerami 268 7.4. Istotne cechy materiałów ceramicznych 270 7.4.1. Właściwości mechaniczne i fizyczne 270 7.4.2. Właściwości chemiczne 286 7.4.3. Właściwości magnetyczne 288 7.5. Zagadnienia laboratoryjne 289 Bibliografia 289 8. Materiały ablacyjne do zastosowań termoochronnych 291 8.1. Wprowadzenie 291 8.2. Przewodzenie ciepła w ciałach stałych 292 8.3. Model fizyczny ablacji 296 8.4. Zjawisko erozji i zuŝywania materiału w procesie ablacji 300 8.4.1. Wpływ źródła ciepła na zuŝywanie ablacyjne 302 8.5. Kompozyty polimerowe jako podstawowe materiały ablacyjne 305 8.6. Materiały ablacyjne w przemyśle zbrojeniowym 310 8.7. Systemy ochrony termicznej w kosmonautyce 314 8.8. Termoodporne zabezpieczenia konstrukcji budowlanych 317 8.9. Klasyczne elementy termoizolacyjne i ogniotrwałe 329 8.10. Zagadnienia laboratoryjne 331 Bibliografia 334 9. Materiały o zwiększonej odporności na ścieranie 337 9.1. Wprowadzenie 337 9.2. Procesy zuŝywania 339 9.3. Miary zuŝycia 351 9.4. Uwarunkowania odporności materiałów na zuŝycie ścierne 359 9.5. Materiały o zwiększonej odporności na ścieranie 360 9.5.1. Staliwa 360 9.5.2. Stellity 362 9.5.3. Stale na łoŝyska toczne 363 9.5.4. Stopy łoŝyskowe 364 9.5.5. śeliwo 365 9.5.6. Brązy 365 9.5.7. Materiały supertwarde 369 9.5.8. Materiały cierne 370 9.6. Zagadnienia laboratoryjne 373 Bibliografia 375 10. Materiały elektroizolacyjne 377 10.1. Ogólna charakterystyka materiałów elektroizolacyjnych 377 10.2. Właściwości materiałów elektroizolacyjnych 380
10.2.1. Właściwości elektryczne 380 10.2.2. Właściwości cieplne 381 10.2.3. Palność 382 10.3. Materiały izolacyjne stałe nieorganiczne 383 10.3.1. Szkła 383 10.3.2. Materiały ceramiczne 383 10.3.3. Mika i materiały mikowe 387 10.3.4. Materiały azbestowe 387 10.4. Materiały izolacyjne stałe organiczne, naturalne 388 10.4.1. Materiały celulozowe 388 10.4.2. Asfalty 389 10.4.3. Woski 389 10.5. Materiały izolacyjne syntetyczne 390 10.5.1. Elastomery 390 10.5.2. Termoplasty 392 10.5.3. Duroplasty 398 10.5.4. Materiały warstwowe 399 10.5.5. Folie elektroizolacyjne 399 10.5.6. Materiały termokurczliwe 400 10.6. Materiały izolacyjne ciekłe 400 10.6.1. Oleje mineralne 400 10.6.2. Oleje syntetyczne 403 10.6.3. Oleje roślinne 404 10.7. Gazy 404 10.8. Współczesne materiały elektroizolacyjne 406 10.9. Źródła zagroŝeń poŝarowych w instalacjach i urządzeniach elektrycznych 409 10.10. Zagadnienia laboratoryjne 413 10.10.1. Właściwości dielektryczne 414 10.10.2. Własności mechaniczne 416 10.10.3. Własności cieplne 416 10.10.4. Własności fizykochemiczne 417 10.10.5. Pomiary rezystywności skrośnej i powierzchniowej 417 10.10.6. Badanie zagroŝenia ogniowego - badanie rozŝarzonym drutem 424 Bibliografia 427 11. Materiały metaliczne z pamięcią kształtu 429 11.1. Wprowadzenie 429 11.2. Klasyfikacja i rodzaje materiałów z pamięcią kształtu 430 11.3. Zjawiska zachodzące w materiałach z pamięcią kształtu z przemianą martenzytyczną 435 11.4. Właściwości materiałów z pamięcią kształtu 446 11.5. Zagadnienia laboratoryjne 452 Bibliografia 453 12. Stale maraging 455 12.1. Wprowadzenie 455 12.2. Skład chemiczny i właściwości stali martenzytycznych 456 12.3. Obróbka cieplna SM 460 12.4. Zastosowanie stali maraging 464 12.5. Zagadnienia laboratoryjne 465
Bibliografia 466 13. Nanokompozyty polimerowe 467 13.1. Wprowadzenie 467 13.2. Rodzaje nanododatków i ich funkcja w kompozytach 469 13.3. Krzemiany warstwowe (2D) 477 13.4. Fulereny (3D) 483 13.4.1. Odmiany folerenów 486 13.4.2. Metody otrzymywania 489 13.5. Nanorurki węglowe (fulereny ID) 491 13.5.1. Właściwości nanorurek węglowych 494 13.5.2. Metody wytwarzania CNT 497 13.6. Inne nanonapełniacze 499 13.6.1. Nanowłókna węglowe 499 13.6.2. Metale i ich związki 500 13.6.3. Inne nano dodatki ceramiczne 501 13.7. Metody wytwarzania nanokompozytów polimerowych 503 13.7.1. Nanokompozyty z krzemianami warstwowymi 503 13.7.2. Nanokompozyty węglowe 508 13.8. Właściwości nanokompozytów z MMT 510 13.8.1. Mechaniczne 510 13.8.2. Barierowe 514 13.8.3. Właściwości termiczne, palność, cechy termooochronne 515 13.9. Właściwości nanokompozytów węglowych 519 13.10. Zastosowania w technice 522 13.11. Zagadnienia laboratoryjne 528 Bibliografia 530 Streszczenie / Summary 532 oprac. BPK