Un guide des matériaux électriques pour tout le monde. Partie 8

Conseils continus sur les matériaux électriques. Dans cette partie, les plastiques sont à nouveau: le polyéthylène, le polypropylène et le polystyrène.
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Polyéthylène


Selon les conditions de synthèse, les molécules de polyéthylène peuvent avoir une structure différente, elles distinguent donc: le polyéthylène basse densité (haute pression - selon les conditions de synthèse). (LDPE - Polyéthylène basse densité) Les chaînes moléculaires ont de nombreuses ramifications. Polyéthylène haute densité (basse pression - selon les conditions de synthèse). (HDPE - Polyéthylène haute densité) les chaînes moléculaires sont longues et peu ramifiées.

Il existe d'autres options, le polyéthylène ultra haut poids moléculaire UHMWPE, le polyéthylène ultra basse densité ULDPE, etc.

Le polyéthylène peut encore être "réticulé" PE-X, quand chimiquement ou physiquement, comme le rayonnement, provoquer la création de liaisons chimiques transversales entre de longues molécules de polyéthylène. Les molécules liées par des "ponts" transversaux confèrent aux produits une résistance et une résistance à la chaleur supplémentaires.

Les propriétés physiques dépendent du type de polyéthylène. Le LDPE est plus flexible, s'étire plus fort avant de se casser. Le HDPE est dur. Divers additifs et charges qui sont introduits dans le polyéthylène sont également importants, ils peuvent changer radicalement les propriétés du polymère.

Les propriétés chimiques sont presque les mêmes pour tous les types de polyéthylène.

Brioches


Chimiquement résistants , les acides, les alcalis, les solvants ne l'affectent pas (par
exception rare). Le bidon en plastique avec une mauvaise chimie est en polyéthylène. Cartouche
pour combustible - polyéthylène. (La durabilité dépend directement de la température, dans les solvants non polaires chauffés, il gonfle et se dissout complètement.)

Flexible - vous permet de fabriquer des soufflets flexibles, des distributeurs, des conteneurs. Une cartouche en polyéthylène peut résister à la chute au sol d'une hauteur de quelques mètres sans être détruite. Les caisses de batteries de voiture sont parfois en polyéthylène (résistantes à l'acide et les boîtes ne se fissurent pas lorsque les boîtes gonflent). Un pipeline en polyéthylène n'a pas peur du gel, si l'eau dans un tel tuyau gèle, les parois du tuyau s'étireront simplement et ne se briseront pas, comme c'est le cas avec les métaux.

Visqueux. Polyéthylène, particulièrement basse densité, souple et extensible, sans inclinaison
il est facile à déchirer (il n'y a aucun effet d'une fermeture éclair), ce qui lui permet d'être utilisé en armure. Il peut être remplacé par endroits par du caoutchouc, par exemple, diverses déchiqueteuses - amortisseurs. Les casques de construction sont en polyéthylène.

Résistant à la lumière (uniquement avec des additifs). Contrairement à d'autres types de polymères, il combine flexibilité et résistance aux UV. Par conséquent, pour les fils à usage extérieur, le PVC est remplacé par du polyéthylène. La différence est particulièrement visible dans le froid, le doublage de PVC plus fort que le polyéthylène à basse température. Sans additifs, hélas, il est détruit, le film plastique laissé dans la rue pour la troisième saison se transforme en poussière.

Une faible adhérence est une conséquence de la résistance chimique. C'est à la fois un plus et un moins. Le polyéthylène est extrêmement difficile à peindre et à coller; des astuces spéciales, un traitement de surface et la création de couches intermédiaires sont nécessaires. Dans le même temps, l'adhérence est encore extrêmement faible, un tel collage ne peut pas supporter une charge élevée. Pour la même raison, la coloration du polyéthylène est généralement réalisée en vrac lors de la fabrication en ajoutant du colorant à la matière première, plutôt qu'en peignant la surface. Cela fait du polyéthylène un matériau idéal pour la fabrication de tubes de colle, par exemple, la "super colle" durcie dans un tel tube est facile à décoller de la buse. L'impossibilité d'un collage fort détermine la principale méthode d'assemblage des pièces en polyéthylène - le soudage.

Comment distinguer le polyéthylène des autres plastiques? En brûlant, il sent la paraffine (bougie).
Ça fond bien. Les produits en polyéthylène sont marqués de signes: (Les signes de transformation sont dessinés par Tomina et tirés de Wikipedia.)


Il semblerait que le polyéthylène soit un matériau idéal pour les tuyaux, ces tuyaux ne pourriront jamais, ils n'éclateront pas par le gel. En fait, le polyéthylène est utilisé pour fabriquer des tuyaux pour l'approvisionnement en eau, pour les eaux usées. Mais seulement pour l'eau froide. Le polyéthylène se ramollit à 80 ° C, fond déjà à 135 ° C (les valeurs approximatives dépendent des matières premières, des additifs et des modifications, le polyéthylène réticulé PE-X est plus résistant à la chaleur). Pour cette raison, un tuyau de non modifié
le polyéthylène pour l'eau chaude sous pression peut gonfler et se déchirer.

Cependant, des tuyaux en polyéthylène réticulé sont utilisés pour l'approvisionnement en eau, y compris et l'eau chaude (l'eau provenant de la chaufferie peut sensiblement se refroidir et ne se développe en aucun cas au moins 65 ° C dans toutes les maisons). Utilisation limitée pour le chauffage .

Exemples d'application (en technologie électronique)


Isolation des fils et câbles. Le polyéthylène avec l'ajout de stabilisants et de colorants est le matériau d'isolation du fil SIP - capable de travailler à l'extérieur sous le soleil pendant des décennies.


Tuyau de vidange en polyéthylène.

Isolateurs Connecteurs RF , matériau isolant de l'âme interne du câble coaxial. Lorsque vous travaillez avec une isolation à courant alternatif à haute fréquence (plus de 1 MHz), un certain nombre de caractéristiques spécifiques du matériau apparaissent, telles que, par exemple, l'absorption diélectrique. En conséquence, ce qui fonctionne bien sur le courant continu dans la technologie haute fréquence commence à se réchauffer, à faire des pertes.


L'isolation du bornier est en polyéthylène. Essayez de ne pas utiliser ceux de merde (tout est mauvais, à la fois la conception et le matériau. Ne croyez pas les courants nominaux indiqués sur l'emballage. Un bon bornier appuie sur le fil avec un plan, pas avec la pointe de la vis, et a une isolation résistante à la chaleur.) Borniers comme sur la photo, résistance à la chaleur d'isolation insuffisante et lorsqu'elle est chauffée, l'isolation se vide et brûle. L'isolation de l'âme du câble coaxial est en polyéthylène, la gaine extérieure noire est en PVC.

Boîtiers d'appareils et de produits , séparateurs, supports. Divers récipients pour liquides, tubules.

Matériel d'emballage. Non seulement sous forme de film, mais également sous forme de feuilles de polyéthylène expansé.

Polypropylène


Un polymère similaire au polyéthylène (une queue latérale supplémentaire sur la molécule de monomère) mais avec des propriétés légèrement différentes. Plus résistant à la chaleur, plus rigide, moins résistant aux produits chimiques.

Colles et taches encore mauvaises (mais déjà légèrement meilleures que le polyéthylène).

Les tuyaux sont en polypropylène pour l'eau froide et l'eau chaude (puisque le point de fusion du polypropylène est d'environ 170 ° C, ces tuyaux sont sûrs de retenir l'eau chaude, surtout s'ils ont une couche de renfort, des mesures supplémentaires pour la réticulation comme le polyéthylène ne sont pas nécessaires). Les tuyaux sont reliés par soudage.

Malheureusement, le polypropylène est très similaire au polyéthylène haute densité en termes de propriétés physiques et chimiques, je n'ai donc pas pu trouver un moyen fiable de distinguer entre ces deux types de polymères. Ils diffèrent légèrement par leur odeur de brûlé et leur point de ramollissement.

Une grande quantité de polypropylène est dépensée pour toutes sortes d'emballages - gobelets, ampoules, etc.

La fibre de polypropylène extrudé est un matériau de filtres résistant à l'humidité et aux produits chimiques agressifs.


Cartouche filtrante en polypropylène pour filtres à eau. Les fibres de polypropylène sont enroulées et pressées de manière à retenir les particules supérieures à 5 microns.

Le tissu non tissé en fibres de polypropylène est un substitut bon marché pour le tissu.

Tissu non tissé - tissu obtenu d'une manière similaire à la fabrication du papier - la fibre est enduite sur une surface plane et les fibres se collent de manière chaotique. De plus, la bande peut être «cousue» par frittage à des points le long de la grille. Un tel tissu est moins durable qu'un tissu tissé, mais BEAUCOUP PLUS facile à fabriquer et moins cher. Vêtements jetables, filtres, lingettes humides jetables - ce sont tous des produits en tissu non tissé.

Dans la technologie électronique, le polypropylène est utilisé sous la forme d'un film - un isolant dans un film
condensateurs.


Divers condensateurs à film. Le condensateur blanc à l'arrière-plan a une isolation en polypropylène.

La résistance et le faible coût des tuyaux en polypropylène et la simplicité de leur raccordement permettent
créer des structures volumétriques solides à partir d'eux - de la photobox à la pépinière à deux étages
les lits.

Polystyrène, plastique ABS


Dans sa forme pure, plastique fragile et transparent.

Le polystyrène optique est l'un des rares polymères qui possède d'excellentes propriétés optiques et convient à la fabrication de lentilles, de prismes et d'autres dispositifs optiques. De nombreux autres polymères, tels que le polyéthylène, le polypropylène, laissent entrer la lumière, mais un bloc en ceux-ci sera trouble par la lumière. En combinaison avec un faible poids et moins de fragilité, par rapport au verre, a complètement remplacé le verre des verres. Les composants optiques des équipements électroniques ménagers - lentilles des photodétecteurs, lampes de poche, diffuseurs de flash - sont en polystyrène optique avec revêtement ultérieur, si nécessaire. Ces optiques sont moins chères que le verre.

Ils luttent contre la fragilité du polystyrène en y introduisant des additifs élastiques visqueux - des élastifiants, par exemple du polybutadiène. Le polystyrène modifié de cette manière est appelé "polystyrène à impact élevé" ou polystyrène à impact élevé - HIPS (dans la littérature soviétique, ABS fait référence à une variété de polystyrènes à impact élevé, mais en pratique, il est isolé séparément).

Si, pendant la production, du copolymère d'acrylonitrile et du butadiène sont ajoutés au styrène pendant la polymérisation, le plastique durable résultant est appelé plastique ABS (acrylonitrile
Butadiène-Styrène). Le polybutadiène est du caoutchouc; en plastique ABS, il est présent sous la forme des plus petites inclusions, ajoutant force et élasticité.

Polystyrène expansé, mousse de polystyrène que nous nous souvenons tous comme «polystyrène», matériau d'emballage, isolant thermique dans l'ingénierie et la construction. Facilement inflammable, ce qui le limite
application dans la construction.

Liens vers des parties du manuel:


1 : Conducteurs: argent, cuivre, aluminium.
2 : Conducteurs: fer, or, nickel, tungstène, mercure.
3 : Conducteurs: carbone, nichromes, alliages thermostables, soudures, conducteurs transparents.
4 : Diélectriques inorganiques: porcelaine, verre, mica, céramique, amiante, gaz et eau.
5 : Diélectriques semi-synthétiques organiques: papier, lessive, paraffine, huile et bois.
6 : Diélectriques synthétiques à base de résines phénol-formaldéhyde: carbolite (bakélite), getinax, textolite.
7 : Diélectriques: fibre de verre (FR-4), tissu verni, caoutchouc et caoutchouc dur.
8 : Plastiques: polyéthylène, polypropylène et polystyrène.
9 : Plastiques: polytétrafluoroéthylène, polychlorure de vinyle, polyéthylène téréphtalate et silicones.
10 : Plastiques: polyamides, polyimides, polyméthacrylate de méthyle et polycarbonate. Histoire de l'utilisation des plastiques.
11 : Rubans et tubes isolants.
12 : Finale

Source: https://habr.com/ru/post/fr406543/


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