Жаропрочные материалы важны для компонентов, которые должны выдерживать высокие температуры
Жаропрочные материалы важны для компонентов, которые должны выдерживать высокие температуры, независимо от того, генерируется ли тепло искусственно, как в случае с материалами, подвергающимися постоянному трению или истиранию, или естественным образом из-за экстремальных климатических условий или окружающей среды. Хотя и металлы, и керамика обладают термостойкими свойствами, металлы легко подвергаются коррозии, а керамика необычайно хрупка. Термостойкие пластики обладают уникальными свойствами, которые позволяют им превосходить металлы и керамику. Наряду с устойчивостью к высоким температурам термостойкие полимеры не подвержены коррозии, как металлы, и не ломаются, как керамика, и, как правило, более долговечны, чем другие материалы.
Термостойкие пластики, например, принадлежащие к семейству термореактивных пластиков, как правило, хорошо работают как при экстремальных температурах, так и при воздействии химикатов. Напротив, термопласты легко плавятся при высоких температурах. Хотя термопласты легко перерабатываются, их нельзя использовать для компонентов, подвергающихся воздействию высоких температур.
Многие термостойкие полимеры производятся с использованием реакционного литья под давлением (RIM) и литья под давлением смолы (RTM). Пластмассы как RTM, так и RIM могут быть армированы такими волокнами, как арамид, углерод, стекло или графит. Эти волокна позволяют им выдерживать деформацию из-за высоких температур, истирания, погодных условий и даже естественного износа. К термостойким и полутермостойким пластмассам, включая как термореактивные, так и термореактивные материалы, относятся:
К аморфным пластикам относятся большинство прозрачных пластиков, в том числе поликарбонат, полисульфон, PETG, ABS и акрил. Они легко формуются и хорошо склеиваются клеями. Эти пластики также лучше сохраняют свою форму при воздействии тепла и сопротивляются ударам, хотя они более склонны к изломам под напряжением и имеют тенденцию к более легкому разрушению, чем полукристаллические полимеры.
Полукристаллические пластики обычно используются для пластиковых компонентов и включают полипропилен, фторполимеры, нейлон, ацеталь и полиэтилены (LDPE, HDPE, UHMW-PE). Эти термостойкие полимеры отлично подходят для конструкций и подшипников, а также имеют тенденцию противостоять трению и химическим веществам. Однако полукристаллические полимеры плохо склеиваются или формуются, обладают лишь средней ударопрочностью и очень узкой температурой плавления.
Термореактивные пластмассы часто используются в самых разных отраслях промышленности для таких вещей, как крупные детали корпуса и крышки машин, крылья и бамперы транспортных средств, а также другие изделия, подверженные экстремальным условиям в полевых условиях. Эти материалы включают полиэстер, виниловый эфир, DCPD (дициклопентадиен), полиуретан и другие.
Часто вместо металлов для компонентов используются термостойкие пластмассы, поскольку они легче и более устойчивы к химическим веществам, истиранию и ударам.