金屬材料性能為更合理使用金屬材料,充分發(fā)揮其作用,掌握各種金屬材料制成的零構(gòu)件在正常工作情況下應(yīng)具備的性能(使用性能)及其在冷熱加工過程中材料應(yīng)具備的性能(工藝性能)。
材料的使用性能包括物理性能(如比重、熔點、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、熱膨脹性、磁性等),化學(xué)性能(耐用腐蝕性、抗氧化性),力學(xué)性能也叫機械性能。
材料的工藝性能指材料適應(yīng)冷、熱加工方法的能力。金屬材料比表面積研究是非常重要的。
折疊機械性能
機械性能是指金屬材料在外力作用下所表現(xiàn)出來的特性。
1、強度:材料在外力(載荷)作用下,抵抗變形和斷裂的能力。材料單位面積受載荷稱應(yīng)力。
2、屈服點(бs):稱屈服強度,指材料在拉抻過程中,材料所受應(yīng)力達到某一臨界值時,載荷不再增加變形卻繼續(xù)增加或產(chǎn)生0.2%L。時應(yīng)力值,單位用牛頓/毫米2(N/mm)表示。
3、抗拉強度(бb)也叫強度極限指材料在拉斷前承受大應(yīng)力值。單位用牛頓/毫米(N/mm)表示。如鋁鋰合金抗拉強度可達689.5MPa
據(jù)記載,中國是世界上早生產(chǎn)炭黑的國家之一。在古時候,人們焚燒動植物油、松樹枝,收集火煙凝成的黑灰,用來調(diào)制墨和黑色顏料。這種被稱之為“炱”的黑灰就是早的炭黑。
1821 年人們在北美地區(qū)用天然氣為原料生產(chǎn)炭黑,從此炭黑不再是“炱”那么簡單,它是“氣態(tài)或液態(tài)的碳氫化合物在空氣不足的條件下進行不完全燃燒或熱裂分解所生成的無定形碳,為疏松、質(zhì)輕而極細的黑色粉末”。大片油氣田相繼開采,源源不斷的原料供應(yīng)推動炭黑生產(chǎn)由手工操作邁入了大規(guī)模工業(yè)化時代。
1912 年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對橡膠具有補強作用,從此炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在位的是生膠,第二位的是炭黑;換言之,炭黑已成為消費量大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%~50%,也就是說,在橡膠配方中,通常每使用2份橡膠就會搭配使用1份炭黑。
色素用炭黑—國際上,根據(jù)炭黑的著色能力,通常分為三類,即高色素炭黑,中色素炭黑和低色素炭黑。這種分類通常用三個英文字母表示,前兩個字母表示炭黑的著色能力,后一個字母表示生產(chǎn)方法。
橡膠用炭黑—橡膠用炭黑原來是按粒徑大小來分類的,但后來改為按氮表面積分類。此外,命名時把炭黑顏料的硫化速度和結(jié)構(gòu)等因素也考慮進去了,由4個系統(tǒng)構(gòu)成。個英文字母代表膠料的硫化速度,以N代表正常硫化速度,S代表緩慢硫化速度。后面3個為阿拉伯?dāng)?shù)字。個數(shù)字代表炭黑氮表面積范圍,共列為0~9個等級。第二和第三個數(shù)字則由美國材料試驗協(xié)會負責(zé)炭黑和術(shù)語的D24.41的,反映不同的結(jié)構(gòu)程度,也就是炭黑大概的高低結(jié)構(gòu)確定的,有一定的任意性。相對而言,數(shù)字越大,結(jié)構(gòu)越高。
硬脂酸是自然界廣泛存在的一種脂肪酸,幾乎所有油脂中都有含量不等的硬脂酸,在動物脂肪中的含量較高,如牛油中含量可達24%,植物油中含量較少,茶油為0.8%,棕櫚油為6%,但可可脂中的含量則高達34%。工業(yè)硬脂酸的生產(chǎn)方法主要有分餾法和壓榨法兩種。在硬化油中加入分解劑,然后水解得粗脂肪酸,再經(jīng)水洗、蒸餾、脫色即得成品。同時副產(chǎn)甘油。
(1)分餾法 在水解鍋中加入棉籽油硬化油6t,水解劑硬脂酸甲酚磺酸和硬脂酸萘磺酸120kg。通入蒸氣至油層透明后,加水4200kg。繼續(xù)加熱至沸,常壓下反應(yīng)7.5h,澄清0.5h,分離下層甘油水。此后再加水解劑120kg,通入蒸氣加熱到油層透明后,加水3600kg,反應(yīng)約10h,當(dāng)混合酸價達190mg KOH/g以上時即為水解終點。此后澄清0.5h,分離甘油水后,加鹽7kg、水3600 kg進行水洗。再用鹽14kg、水4200kg進行二次水洗滌。步洗滌后澄清0.5h,第二步洗滌后澄清2h。
使用骨膠時,先用體積相等或略多的水(好用熱水)將骨膠浸泡10小時左右,使膠塊變軟,然后加熱至75℃左右,使其成為膠液即可使用。膠與水的比例應(yīng)根據(jù)所需黏度而定,如水多黏度低而?。杭铀兖ざ染透叨?。熱膠時膠溫不宜過高,溫度超過100℃則會因分子降解而使黏度下降,膠老化變質(zhì)。骨膠在使用中有微量沉淀,所以要邊用邊加水井進行必要的攪拌,以調(diào)節(jié)黏度和流動性。熱膠時采用浴熱方法,決不可用儲存膠的容器直接加熱。
消泡劑應(yīng)具備下列性質(zhì):①消泡力強,用量少;②加到起泡體系中不影響體系的基本性質(zhì),即不與被消泡體系起反應(yīng);③表面張力??;④ 與表面的平衡性好;⑤耐熱性好;⑥擴散性、滲透性好,正鋪展系數(shù)較高;⑦化學(xué)性穩(wěn)定,耐氧化性強;⑧氣體溶解性、透過性好;⑨在起泡性溶液中的溶解性??;⑩無生理活性,安全性高。
消泡劑的應(yīng)用十分廣泛,如食品工業(yè)、造紙工業(yè)、水處理、采油工業(yè)、印染工業(yè)、涂料工業(yè)、 洗滌劑工業(yè)、橡膠膠乳工業(yè)、氣溶膠工業(yè)、日化工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、奶制品工業(yè)等。