«Получение полимерных композиционных материалов»
Задание №1 — Изготовление дискретно-армированных ПКМ
1. Произвести навеску эпоксидной основы в стакане с помощью весов. Количество выбрать по заданию преподавателя.
2. В отдельном стакане взвесить соответствующее количество отвердителя.
3. В отдельном стакане взвесить наполнитель. Вид и количество выбрать по заданию преподавателя.
4. Перелить взвешенный отвердитель в стакан к полимерной основе.
5. Интенсивно перемешать содержимое стакана ложкой, особенное внимание уделяя промешиванию по дну.
6. Пересыпать взвешенный наполнитель в стакан к полимерной смеси. Интенсивно перемешать содержимое стакана ложкой.
7. Оставить отверждаться смесь в стакане, в котором производили смешивание, или перелить в другую форму по заданию преподавателя.
Задание №2 — Изготовление ПКМ, армированных непрерывным волокном
1. Подготовить наполнитель: отрезать от бобины с нитками куски нити длиной немного превышающей длину форму для изготовления композита. Количество нитей выбрать по заданию преподавателя.
2. Подготовить форму к изготовлению композита: нанести на поверхность формы разделительный состав кисточкой или ватной палочкой. Дождаться высыхания разделителя. Удалить излишки бумажной салфеткой.
3. Подготовить полимерное связующее: взвесить в отдельных стаканах эпоксидную основу (количество выбрать по заданию преподавателя) и соответствующее количество отвердителя. Перелить отвердитель в стакан к эпоксидной основе. Интенсивно перемешать содержимое стакана ложкой, особенное внимание уделяя промешиванию по дну.
4. Нанести небольшое количество полимерного связующего на дно формы. Распределить связующее по дну формы с помощью ложки или пальцами в перчатках.
5. Уложить часть подготовленного наполнителя ровным слоем на дно формы. Нанести сверху небольшое количество связующего с помощью ложки или пальцами в перчатках.
6. Повторять шаги 4 и 5 до тех пор, пока не закончится подготовленный наполнитель или место в форме.
«Исследование структуры и свойств полимерных композиционных материалов»
Задание №1 – Исследование структуры ПКМ
1. Разрежьте образец композиционного материала в соответствии со схемой, предложенной преподавателем, с помощью отрезного станка.
2. Изучите полученные сечения. Посчитайте количество пор, попавших в сечения.
3. Проведите визуальную оценку сечений на предмет равномерности распределения наполнителя. Поставьте оценку по пятибалльной шкале, где оценка 1 соответствует наиболее равномерному распределению, оценка 5 – наименее равномерному.
4. Занесите полученные результаты в таблицу в отчете.
Задание №2 – Исследование твердости ПКМ
1. Убедитесь, что в твердомер установлен индентор в виде шарика диаметром 5 мм. Выберете в настройках твердомера индентор «Бринелль 5 мм» и метод «Пластмассы».
2. Установите исследуемый образец на столик твердомера. Выберете нагрузку из предложенного диапазона.
3. Запустите режим измерения. Дождитесь результатов измерения. Если прибор выдает информационное сообщение о том, что глубина вдавливания не попадает в необходимый диапазон от 0,15 до 0,35 мм, выберете другую нагрузку и повторите измерение.
4. После подбора подходящей нагрузки проведите серию измерений твердости образца. Количество измерений выберете по заданию преподавателя.
5. Занесите полученные результаты в таблицу в отчете.
«Исследование структуры и свойств металломатричных композиционных материалов»
Задание №1 – Количественная оценка равномерности распределения наполнителя в МКМ
1. Получите от преподавателя распечатку изображения структуры МКМ. С помощью линейки и карандаша нанесите на полученное изображение сетку с шагом 1 см.
2. Посчитайте количество точек сетки, попавших на изображение наполнителя (значение А).
3. Посчитайте общее количество точек в нанесенной сетке (значение В).
4. Вычислите содержание наполнителя на фотографии структуры по следующей формуле:
C = A / B ·100%
где С – содержание частиц в матрице, %;
А – число точек, попавших на частицы;
В – общее число точек сетки.
5. Занесите полученное число в таблицу в отчете. После того, как будут обработаны все выданные преподавателем изображения структур, проведите необходимые вычисления в соответствии с описанной в теоретической части методикой.
6. Оцените равномерность распределения по полученному значению коэффициента вариации по следующему критерию:
менее 10% – разброс полученных значений незначительный;
10%-20% – вариативность посредственная;
20%-33% – значительная неоднородность;
более 33% – выборка неоднородна.
Задание №2 – Исследование твердости МКМ
1. Убедитесь, что в твердомер установлен индентор в виде шарика диаметром 2,5 мм. Выберете в настройках твердомера индентор «Бринелль 2,5 мм» и метод измерения, соответствующий нагрузке 62,5 кг.
2. Установите исследуемый образец на столик твердомера. Запустите режим измерения и дождитесь результатов.
3. На экране твердомера высветится изображение полученного отпечатка и его автоматически определенная граница. В случай необходимости скорректируйте границу отпечатка. Запишите полученное число твердости.
4. Проведите серию измерений твердости образца. Количество измерений выберете по заданию преподавателя.
5. Занесите полученные результаты в таблицу в отчете.
Задание №3 – Изучение структур МКМ
1. Получите у преподавателя два образца микрошлифов. Изучите каждый из них в металлографический микроскоп.
2. Нарисуйте схематически структуру полученных шлифов в отчете. Перепишите маркировку с образцов в отчет.
3. На основе знаний, полученных из теоретической части работы, определите какой из образцов изготовлен жидкофазным методом, а какой твердофазным.
