Technické nekovové materiály

V technické praxi se vedle kovových materiálů používají i látky nekovové: mají zpravidla nižší měrnou hmotnost větší odolnost proti korozi jsou dobrými tepelnými i elektrickými izolanty dobře tlumí chvění Nekovové látky: Plasty Dřevo Pryž a syntetický kaučuk Keramika Kamenina Porcelán Kůže a textilie

Plasty - organické sloučeniny skládající se z obřích molekul – tzv. makromolekul, které obsahují tisíce atomů, především uhlíku, vodíku a dalších prvků, např. chloru, fluoru, kyslíku, dusíku aj. Makromolekulární látka – pryskyřice – je základní složkou plastické hmoty – tvoří tzv. pojivo, do kterého se přidávají plnidla a přísady. Plnivo – různé látky, které zvětšují objem a upravují vlastnosti –dřevitá moučka, textilní vlákna apod. Přísady – barviva, stabilizátory vlastností, změkčovadla aj. Nadouvadla – při zpracování uvolňují plyny a vytvářejí pěnovou strukturu hmoty.

Rozdělení plastických hmot Podle vlivu tepla: - Termoplasty – působením tepla měknou, ochlazením tvrdnou - Reaktoplasty (Termosety) – působením tepla se vytvrzují –nevratně přecházejí do netavitelného a nerozpustného stavu - Elastomery – vznikají vulkanizací – syntetické kaučuky Podle výchozích surovin: Hmoty vzniklé zušlechtěním přírodních makromolekulárních látek Hmoty vyrobené synteticky z jednoduchých nízkomolekulárních látek

Rozdělení plastických hmot Podle druhu chemických reakcí, kterými vznikly: Polykondenzáty – vznikají sloučením nízkomolekulárních látek za vzniku odpadových jednoduchých látek (vody). Polymery – vznikají prostým spojením nízkomolekulárních látek na látku makromolekulární Polyadukty – sloučeniny nízkomolekulárních látek bez vzniku odpadních látek. Modifikované - plastické hmoty smíšené, hnětené, roubované, popř. ozářené paprsky gama.

Termoplasty Polyvinylchlorid – PVC – nejznámější plast, měkký PVC – těsnící profily, izolace elektrických vodičů, obaly tvrdý PVC – použitelný do 60 °C, chemicky odolný – potrubí, nádrže Polyethylen – PE - měkký PE (PET) – použití ve farmaceutice, potravinářství – obaly, lahve, hadice, předměty pro domácnost - tvrdý PE – kbelíky, kanystry, potrubí, armatury Polypropylen - PP - odolává teplotám až do 90 °C, nádoby, potrubí na horkou vodu

Termoplasty Polystyren – PS Nejznámější pěnový PS – tepelné izolace v chladírenství, ve stavebnictví apod. Polytetrafluorethylen – PTFE – teflon – velmi houževnatý, tepelná odolnost v rozsahu - 250 až + 250°C , odolný vůči chemikáliím, vysoká kluznost. Používá se na těsnění, ucpávky, hadice pro chemický průmysl, pohybová nemazaná ložiska. Polyamidy – PA – více typů – použití cca do 80 °C, vysoká odolnost proti opotřebení, dobře tlumí rázy. Použití – bezmazná kluzná ložiska a ozubená kola pro provoz v potravinářství (kde by mazivo znečišťovalo potraviny). V automobilovém průmyslu – kliky, rukojeti, šrouby, matice, kryty ventilátorů apod. Výroba vláken – silon, nylon, perlon, kapron – rybářských vlasců, lana, řemeny, kordy do pneumatik.

Termoplasty Polyethylentereftalát – PETP – do 100 °C rozměrově stálý, odolává až 150 °C – izolace kabelů do horkého prostředí. Vlákna (tesil) v oděvním průmyslu, sítě, lana. V automobilech filtrační tkaniny, bezpečnostní pásy. Pogumované tkaniny – nafukovací čluny, nafukovací haly, skladiště apod. Polymethylmetakrylát – PMMA – plexisklo – do 75°C, ochranné kryty a štítky, netříštivé, ale vytváří ostré, špičaté střepy – v automobilech se nesmí používat. Vyztužený polyesterovým vláknem – laminát.

Reaktoplasty Fenolformaldehyd – tvrdý, křehký, odolný proti rozpouštědlům, odolává teplotám do 120 °C. nejčastěji se používá jako lisovací hmota s těmito plnidly: Dřevěná moučka – bakelit – elektroizolační součástky, svorkovnice, objímky žárovek Vrstvený papír – umakart – nábytkářský průmysl Vrstvená bavlněná tkanina – textgumoid Vrstvená skelná tkanina – skelné lamináty Epoxidy – čisté – zalévání elektrosoučástek a obvodů, lepidla na kovy, odlévání modelů pro slévárenství apod., epoxidové skelné lamináty – chemické nádrže, potrubí, elektro izolanty a pod.

Elastomery Silikony – sloučeniny křemíku a kyslíku, odolné povětrnostním podmínkám, odolávajícím teplotám až 200 °C. Jako lineární polymery se dodávají ve formě olejů, past, tuků a ochranných past pro autokosmetiku apod.

Technická pryž Základní surovina – kaučuk - přírodní kaučuk se získává z mléčné šťávy (latexu) z kůry tropického stromu kaučukovníku - syntetický kaučuk se vyrábí polymerací etylalkoholu, acetylénu a krakových plynů Vulkanizací kaučuku – přidáním vulkanizačních směsí, z nichž převážnou část tvoří síra, se získává technická pryž, její vlastnosti jsou závislé na složení vulkanizačních směsí. Využití technické pryže je velmi rozsáhlé – pneumatiky, vzdušnice, těsnění, ochranné oděvy a obuv, proložené vrstvami textilu - hadice

Dřevo Materiál rostlinného původu, jeho vlastnosti závisí především na druhu, podmínkách růstu, stáří, době kácení, sušení a mnoha dalších faktorech. Dřevo dobře tlumí rázy, má nízkou tepelnou a zvukovou vodivost. Nejlepší mechanické vlastnosti má ve směru vláken (až 100 MPa). Má nízkou měrnou hmotnost – cca 0,5 kg/dm3. Nevýhodou dřeva je jeho sesychavost, bobtnavost a náchylnost k hnilobě. Dřevo nejčastěji zpracováváme na řezivo (trámy, fošny, prkna), nebo na dýhy. Obojí se dále využívá na výrobu konstrukčních desek ze dřeva – spárovky, překližky, laťovky.

Dřevo Kromě masivního dřevěného materiálu se používají velkoplošné desky z dřevěných třísek, nebo vláken. Pojiva desek jsou: syntetická – pryskyřice minerální – cement, sádra, vodní sklo Desky mohou mít povrch přirozený, nebo broušený, či opatřený lakem, dýhou, umakartem apod. Vedle dřeva mají technický význam i jiné hmoty rostlinného původu, např. korek (kůra korkového dubu) – dobrý materiál na zvukovou a tepelnou izolaci.

Sklo - Vyrábí se tavením tzv. sklářského kmene – křemičitý písek, vápenec, soda, skleněný odpad a přísady určující jeho vlastnosti. Bezpečnostní sklo tvrzené – rozpadá se na neškodnou tříšť – boční a zadní zasklení motorových vozidel, vchody ve veřejných budovách apod. vrstvené – obsahuje bezpečnostní fólii, na které zůstane skleněná tříšť nalepená – čelní skla automobilů, ochranné kryty obráběcích strojů apod. Konstrukční sklo - Pomocí vhodných přísad se dosahuje potřebných vlastností pro jeho použití ve stavebnictví, chemickém průmyslu v potravinářství, optice, výpočetní technice apod. Skleněná vlákna – s polyesterovou pryskyřicí - sklolamináty

Technický porcelán Základními surovinami jsou kaolín, živec a křemen. V technické praxi se rozemleté směsi zpracovávají zejména lisováním, následně se glazurují a vypalují při teplotě cca 1 500 °C. Porcelán má velkou pevnost v tlaku, snáší kolísavé teploty až do 1 100 °C. Je dobrým izolantem, odolává chemikáliím.

Technická kůže Vydělanou vepřovou nebo hovězí kůži v technické praxi používáme na výrobu hnacích řemenů, manžet, ucpávek, těsnění apod., v automobilovém průmyslu pak na výrobu potahů sedadel, volantů apod.

Technické textilie - Z polyamidových, polyesterových, akrylových nebo vynilových vláken jsou vyrobeny potahy sedadel, koberečky, … - Bavlněná vlákna se používají na výrobu kordů, hadic, řemenů - Lněná vlákna – plachty, popruhy - Konopná vlákna – provazce, popruhy, hadice (hasičské) - Plsť – je vyrobena ze srsti – 50% ovčí vlny, ostatní jsou hovězí a kozí chlupy. Dobře tlumí chvění a zvuk. Používá se také na různé filtry.