Устройство ПК (персональный компьютер) — основные компоненты
Многие из нас даже не задумываются каково устройство ПК (персонального компьютера). Что сегодня нужно понимать под этим термином? Ведь этот гаджет стал просто обязательным атрибутом современного человека.
Персональный компьютер (ПК)
Персональным компьютером принято называть электронное устройство обрабатывающее различные виды информации: текстовую, числовую, графическую и др. Изначально таким устройством считался стационарный компьютер. В его составе был минимальный комплект следующих устройств: монитор, клавиатура, мышь и системный блок.
Дополнительно к компьютеру можно было подключить периферийные устройства, то есть внешние. К ним можно отнести веб камеру, микрофон, колонки. И уже в этом составе компьютер называется мультимедийным. Сейчас без этих устройств невозможно полноценно использовать сервисы Интернета. Следовательно, все современные компьютеры являются мультимедийными.
Схема: устройства ПК
Любой современный компьютер можно сопоставить следующей схеме, в которой есть:
- устройства ввода: клавиатура, мышь, микрофон, камера,
- устройства вывода: монитор, колонки,
- память: оперативная память, внешняя память (HDD, SDD),
- процессор.
Принципы построения ПК:
- Магистрально-модульный – отдельные устройства соединяются между собой через шину (объединение проводников для передачи данных и сигналов управления).
- Открытая архитектура – обеспечивает совместимость модулей от различных производителей.
Устройство ввода — это аппаратное устройство, с помощью которого можно передать данные в память компьютера. Наиболее известные: клавиатура, мышь, сканер, камера, микрофон, ТВ-тюнер, графический планшет, джойстик.
Устройство вывода — это периферийное устройство, которое способно обработать сигналы, принятые от компьютера.
Наиболее известные: монитор, аудиоколонки, наушники, принтер, проектор.
Некоторые устройства способны выполнять двойную функцию, то есть быть одновременно устройством ввода и вывода. Например, сетевая карта, модем.
Внутренняя память компьютера состоит из двух элементов: оперативной (ОЗУ) и постоянной (ПЗУ). В оперативной памяти хранятся данные обрабатываемые в текущий момент времени. Эта память энергозависима. После обесточивания компьютера все данные из ОЗУ теряются. В ПЗУ хранится ПО (программное обеспечение) низкого уровня — BIOS или UEFI.
Внешняя память — это устройства долговременного хранения данных. К ним можно отнести жесткие диски, карты памяти, оптические диски (CD, DVD, Blu-ray).
Процессор — основное устройство обработки данных.
Для получения подробной информации об устройствах, входящих в состав системного блока читайте здесь.
Многообразие современных устройств, казалось бы, нарушают общепринятую схему состава ПК.
Давайте разберёмся в чем же разница между этими устройствами.
Современные персональные компьютеры можно разделить на две большие группы: десктопы и мобильные.
Десктопы
Десктоп(desktop) – это тип стационарного настольного компьютера. Его особенностью является большой внешний системный блок. Про состав стационарного компьютера уже было сказано выше. С развитием технологий и уменьшения размеров электронных компонентов появился новый вид десктопа – моноблок.
Десктопы: стационарный ПК и моноблокВ чем же отличие моноблока от стационарного компьютера? Здесь в состав входит всё перечисленное выше. Только системный блок совмещён с монитором компьютера. Все устройства спрятаны за экраном с тыльной стороны.
Мобильные ПК
Эта группа включает следующие устройства: ноутбук, нетбук, планшет, смартфон.
Главное преимущество таких компьютеров — это, конечно же, размер и независимость от рабочего места. Такой гаджет можно носить с собой и работать в любом доступном месте.
В ноутбуке или нетбуке системный блок совмещен с клавиатурой и мышью (тачпадом). В планшете или смартфоне всё заключено в единый корпус. Устройством ввода и вывода служит сенсорный экран гаджета.
На сегодняшний день пользователем персонального компьютера можно считать каждого второго жителя нашей планеты.
По аналитическим данным агентства We Are Social и платформы Hootsuite в 2018 году число пользователей интернета составило более 4 миллиардов человек.
Устройство персонального компьютера и его основные характеристики. Знакомство с комплектацией устройств ПК, подключение внешних устройств. Страница 1
Планирование уроков на учебный год (учебник И.Г. Семакина и др.)
Главная | Информатика и информационно-коммуникационные технологии | Планирование уроков и материалы к урокам | 7 классы | Планирование уроков на учебный год (учебник И.Г. Семакина и др.) | Как устроен персональный компьютер.
Основные характеристики персонального компьютера
§7. Как устроен персональный компьютер
§8. Основные характеристики персонального компьютера
Как устроен персональный компьютер
Основные темы параграфа:
— что такое ПК;
— основные устройства ПК;
— магистральный принцип взаимодействия устройств ПК.
Изучаемые вопросы:
— Персональный компьютер – компьютер для личного пользования.
— Основные устройства персонального компьютера.
— Минимальный комплект устройств.
— Магистральный принцип взаимодействия устройств персонального компьютера.
— Характеристики микропроцессора: тактовая частота, разрядность.
— Объём – основная характеристика оперативной памяти.
— Характеристики устройств внешней памяти.
Что такое ПК
В § 5 мы познакомились с основными устройствами компьютера — электронно-вычислительной машины (ЭВМ).
Современные ЭВМ бывают самыми разными: от больших, занимающих целый зал, до маленьких, помещающихся на столе, в портфеле и даже в кармане. Разные ЭВМ используются для разных целей. Сегодня самым массовым видом ЭВМ являются персональные компьютеры. Персональные компьютеры (ПК) предназначены для личного (персонального) использования. Существуют различные типы ПК: стационарные (настольные) и мобильные (ноутбуки, планшетные ПК, карманные ПК).
Несмотря на разнообразие моделей ПК, в их устройстве существует много общего. Об этих общих свойствах и пойдет сейчас речь.
Основные устройства ПК
Основной «деталью» персонального компьютера является микропроцессор (МП). Это миниатюрная электронная схема, созданная путем очень сложной технологии, выполняющая функцию процессора компьютера.
Персональный компьютер представляет собой набор взаимосвязанных устройств. В стационарном ПК центральным устройством является системный блок. В системном блоке находится «мозг» машины: микропроцессор и внутренняя память.
С наружной стороны системного блока имеются сетевой выключатель, кнопка перезагрузки компьютера, разъемы (которые называют портами) для подключения внешних устройств, выдвижной лоток для установки оптического диска.
К системному блоку подключены клавиатура (клавишное устройство), монитор (другое название — дисплей) и мышь (манипулятор). Иногда используются другие типы манипуляторов: джойстик, трекбол и пр. Дополнительно к ПК могут быть подключены: принтер (устройство печати), модем (для выхода в компьютерную сеть) и другие устройства (рис. 2.7).
На рисунке 2.7 показана стационарная модель ПК, на рис. 2.8 — ноутбук.
В ноутбуке все необходимые компоненты объединены в одном корпусе, который складывается как книжка (отсюда название компьютера).
Все устройства внешней памяти, а также устройства ввода/вывода взаимодействуют с процессором ПК через специальные блоки, которые называются контроллерами (от английского controller — контролер, управляющий).
Существуют контроллер дисковода, контроллер монитора, контроллер принтера и т. п.
Сравнительно недавно в составе ПК появился универсальный контроллер, позволяющий подключать через универсальный разъем (USB) различные виды устройств: принтер, монитор, клавиатуру, мышь и др.
Магистральный принцип взаимодействия устройств ПК
Принцип, по которому организована информационная связь между устройствами компьютера, называется магистральным принципом взаимодействия. Процессор через многопроводную линию, которая называется магистралью (другое название — шина), связывается с другими устройствами (рис. 2.9).
Каждое подключаемое к ПК устройство получает свой номер, который выполняет роль адреса этого устройства. Информация, передаваемая от процессора к устройству, сопровождается его адресом и подается на контроллер. Далее работой устройства управляет контроллер.
Характерная организация магистрали такая: по одной группе проводов (шина данных) передается обрабатываемая информация, по другой (шина адреса) — адреса памяти или внешних устройств, к которым обращается процессор.
Есть еще третья часть магистрали — шина управления; по ней передаются управляющие сигналы (например, проверка готовности устройства к работе, сигнал к началу работы устройства и др.).
Коротко о главном
В состав системного блока входят: микропроцессор, внутренняя память, дисководы, блок питания, контроллеры внешних устройств
Внешние устройства (устройства ввода/вывода, устройства внешней памяти) взаимодействуют с процессором ПК через контроллеры.
Все устройства ПК связаны между собой по многопроводной линии, которая называется информационной магистралью, или шиной.
Каждое внешнее устройство имеет свой адрес (номер). Передаваемая к нему по шине данных информация сопровождается адресом устройства, который передается по адресной шине.
Вопросы и задания
1. Назовите минимальный комплект устройств, составляющих персональный компьютер, и сделайте фотографии этих устройств.
2. Какие устройства входят в состав системного блока?
3. Что такое контроллер? Какую функцию он выполняет?
4. Как физически соединены между собой различные устройства ПК?
5. Как информация, передаваемая по шине, попадает на нужное устройство?
Основные характеристики персонального компьютера
Основные темы параграфа:
— характеристики микропроцессора;
— объем внутренней (оперативной) памяти;
— характеристики устройств внешней памяти;
— устройства ввода/вывода.
Изучаемые вопросы:
— Персональный компьютер – компьютер для личного пользования.
— Основные устройства персонального компьютера.
— Минимальный комплект устройств.
— Магистральный принцип взаимодействия устройств персонального компьютера.
— Характеристики микропроцессора: тактовая частота, разрядность.
— Объём – основная характеристика оперативной памяти.
Все чаще персональные компьютеры используются не только на производстве и в учебных заведениях, но и в домашних условиях. Их можно купить в магазине так же, как покупают бытовую технику. При покупке любого товара желательно знать его основные характеристики, для того чтобы приобрести именно то, что вам нужно. Такие основные характеристики есть и у ПК.
Характеристики микропроцессора
Существуют различные модели микропроцессоров, выпускаемые разными фирмами. Основными характеристиками МП являются тактовая частота и разрядность процессора.
Режим работы микропроцессора и других связанных с ним устройств задается микросхемой, которая называется генератором тактовой частоты. Это своеобразный метроном внутри компьютера. На выполнение процессором каждой операции отводится определенное количество тактов. Ясно, что если метроном «стучит» быстрее, то и процессор работает быстрее.
Следующая характеристика — разрядность процессора. Разрядностью называют максимальную длину двоичного кода, который может обрабатываться или передаваться процессором целиком. Разрядность процессоров на первых моделях ПК была равна 8 битам. Затем появились 16-разрядные процессоры. На современных ПК чаще всего используются 32-разрядные процессоры. Наибольшая разрядность у современных микропроцессоров, используемых в ПК, — 64 бита.
Объем внутренней (оперативной) памяти
Про память компьютера мы уже говорили. Она делится на оперативную (внутреннюю) и долговременную (внешнюю)
Если для работы каких-то программ не хватает внутренней памяти, то компьютер начинает переносить часть данных во внешнюю память, что резко снижает его производительность. Скорость чтения/записи данных в оперативную память на несколько порядков выше, чем во внешнюю.
Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).
Назначение кэш-памяти
Для сокращения времени выполнения программы в состав ПК входит специальный вид внутренней памяти, который называется кэш-памятью. Это небольшой по объему, но имеющий самое короткое время чтения/записи раздел памяти компьютера. В кэш-памяти дублируются данные и команды из оперативной памяти, к которым процессор наиболее часто обращается при выполнении программы. Поэтому первоначально процессор ищет требуемую информацию в кэш-памяти, и только если ее там не обнаруживает, обращается к более медленной оперативной памяти.
Характеристики устройств внешней памяти
Устройства внешней памяти — это магнитные и лазерные дисководы, флэш-память. Встроенные в системный блок магнитные диски называются жесткими дисками, или винчестерами. Это очень важная часть компьютера, поскольку именно здесь хранятся все необходимые для работы компьютера программы. Чтение/запись на жесткий диск производится быстрее, чем на все другие виды внешних носителей, но все-таки медленнее, чем в оперативную память. Чем больше объем жесткого диска, тем лучше. На современных ПК устанавливают жесткие диски, объем которых измеряется в гигабайтах: десятки и сотни гигабайтов. Покупая компьютер, вы приобретаете и необходимый набор программ на жестком диске. Обычно покупатель сам заказывает состав программного обеспечения компьютера.
Все остальные носители внешней памяти — сменные, т. е. их можно вставлять в дисковод и доставать из дисковода. К ним относятся оптические диски типа CD (компакт-диски) и DVD.
Об их свойствах рассказывалось в § 6. Диски удобны для длительного хранения программ и данных, а также для переноса информации с одного компьютера на другой.
В обязательный комплект современного ПК входят оптические дисководы для работы с CD и DVD. На этих носителях распространяется программное обеспечение. Вместимость CD-ROM исчисляется сотнями мегабайтов (стандартный объем — 700 Мб). Информационная емкость DVD исчисляется гигабайтами (4,7; 8,5; 17 Гб). Часто на DVD записываются видеофильмы. На одном диске можно уместить двухчасовой видеофильм с несколькими звуковыми дорожками на разных языках.
Пишущие оптические дисководы позволяют производить запись и перезапись информации на CD-RW и DVD-RW.
В последнее время основным средством переноса информации с одного компьютера на другой стала флеш-память. Флеш-память — это электронное устройство внешней памяти, используемое для чтения и записи информации в файловом формате.
Флеш-память, как и диски, — энергонезависимое устройство. Емкость носителя составляет от сотен мегабайтов до нескольких гигабайтов. А скорость чтения и записи данных на флеш-носитель приближается к скорости чтения и записи на жесткий диск.
Устройства ввода/вывода
Все остальные типы устройств относятся к числу устройств ввода/вывода. Обязательными из них являются клавиатура, монитор и манипулятор (мышь; на мобильных ПК: трекбол, тачпад, джойстик и др.). Дополнительные устройства: принтер, модем, сканер, звуковая система и некоторые другие. Выбор этих устройств зависит от потребностей и финансовых возможностей покупателя. Всегда можно найти источники справочной информации о моделях таких устройств и их эксплуатационных свойствах.
Коротко о главном
Основные характеристики микропроцессора: тактовая частота и разрядность. Чем больше тактовая частота, тем выше скорость работы процессора. Увеличение разрядности ведет к увеличению объема данных, обрабатываемых компьютером за единицу времени.
Объем оперативной памяти влияет на производительность компьютера. Для эффективной работы современных программ требуется оперативная память объемом в сотни и тысячи мегабайтов (гигабайты).
Жесткий магнитный диск — обязательное устройство внешней памяти в составе компьютера.
Сменными носителями являются оптические диски, флеш-память.
Необходимый набор устройств ввода/вывода: клавиатура, манипулятор, монитор.
Дополнительные устройства ввода/вывода: принтер, сканер, модем, акустическая система и др.
Вопросы и задания
1. От каких характеристик компьютера зависит его производительность?
2. Информационный объем какого порядка имеют винчестеры, CD-ROM, DVD-ROM?
3. Какие устройства памяти являются встроенными, какие — сменными?
4. Какие устройства ввода/вывода являются обязательными для ПК, какие — дополнительными?
Электронное приложение к уроку
| Вернуться к материалам урока | ||||
| Презентации, плакаты, текстовые файлы | Ресурсы ЕК ЦОР | |||
| Видео к уроку |
Cкачать материалы урока
Поликарбонат (ПК)
ВВЕДЕНИЕ Прозрачность, превосходная прочность, термическая стабильность и очень хорошая размерная стабильность делают поликарбонат (ПК) одним из наиболее широко используемых инженерных термопластов. Поликарбонат чаще всего образуется в результате реакции бис-фенола А (полученного путем конденсации фенола с ацетоном в кислых условиях) с карбонилхлоридом в межфазном процессе. ПК относится к семейству полиэфирных пластиков. Поликарбонат остается одним из самых быстрорастущих инженерных пластиков по мере определения новых областей применения; мировой спрос на ПК превышает 1,5 млн тонн. Хотите купить поликарбонат ПК? |
Компакт-диски, защитные экраны, антивандальное остекление, детские бутылочки для кормления, электрические компоненты, защитные каски и линзы налобных фонарей — все это типичные приложения для ПК. 1 История поликарбоната
2 Свойства
3 Доступные марки
4 Физические свойства
5 Устойчивость к химическим веществам
6 Применение
6.1 Электрика и электроника (E&E) )
6.2 Автомобильная промышленность
6.3 Общая промышленность / упаковка
7 Практические примеры
7.
1 Автомобильная промышленность
7.2 Светофоры
7.3 Банкомат
7.4 Детские бутылочки
7.5 Мобильный телефон
8 Поиск исходного ПК или другой полимер?
1 История ПК
Открытие поликарбоната датируется 1898 годом, когда Эйнхорн, немецкий химик, наблюдал образование нерастворимого, неплавкого твердого вещества, пытаясь получить циклические карбонаты реакцией гидрохинона с фосгеном. В 1902, Бишофф и Хеденстрем получили аналогичный сшитый высокомолекулярный поликарбонат; Д-р WH Carothers расширил работу над продуктом. Однако только в 1953 году лаборатории Bayer произвели линейный термопластичный поликарбонат с высокой молекулярной массой. В 1957 г. Bayer и General Electric объявили о независимой разработке ПК, а летом 1960 г. обе компании начали коммерческое производство. |
2 Свойства
Поликарбонаты представляют собой прочные, жесткие, твердые, вязкие, прозрачные инженерные термопласты, которые могут сохранять жесткость до 140°C и ударную вязкость до -20°C или специальные марки еще ниже.
Материал является аморфным (поэтому демонстрирует отличные механические свойства и высокую размерную стабильность), термически устойчив до 135°C и относится к категории медленно горючих. Существуют специальные огнезащитные марки, которые проходят несколько жестких испытаний на воспламеняемость.
Ограничения по использованию поликарбоната включают ограниченную химическую стойкость и устойчивость к царапинам, а также склонность к пожелтению при длительном воздействии УФ-излучения. Однако эти ограничения можно легко преодолеть, добавляя в компаунд правильные добавки или используя процесс совместной экструзии.
Доступны 3 марки
Поликарбонат доступен в нескольких различных марках в зависимости от области применения и выбранного метода обработки. Материал доступен в различных сортах, таких как пленочный, огнестойкий, армированный и устойчивый к растрескиванию под напряжением, разветвленный (для применений, требующих высокой прочности расплава) и другие специальные сорта.
Также доступны смеси поликарбоната, например, с ABS или полиэфиры, широко используемые в автомобильной промышленности. Обработка ПК обычно относится к:
- Литье под давлением
- Конструкционный пенопласт
- Экструзия
- Вакуумное формование
- Выдувное формование
4 Физические свойства
| Прочность на растяжение | 70–80 Н/мм² | |
| Ударная вязкость с надрезом | 60 — 80 кДж/м² | |
| Тепловой коэффициент расширения | 65 х 10-6 | |
| Максимальная температура непрерывного использования | 125 °С | |
| Плотность | 1,20 г/см3 |
5 Химическая стойкость
| Разбавленная кислота | Хороший |
| Разбавленные щелочи | Бедный |
| Масла и смазки | Умеренный |
| Алифатические углеводороды | Хороший |
| Ароматические углеводороды | Бедный |
| Галогенированные углеводороды | Бедный |
| Спирты | Хороший |
Обратите внимание, что эти рейтинги являются обобщенными.
Стойкость к определенным веществам может варьироваться и зависит от температуры, приложенных нагрузок, времени воздействия и т. д.
6 Применение
В последние годы поликарбонатные смеси приобретают все большее коммерческое значение. ПК широко используется в смесях из-за его превосходной совместимости с целым рядом полимеров. Типичные смеси включают ПК, модифицированный каучуком, улучшающий ударные свойства, смеси ПК/ПБТ, которые позволяют сохранять ударную вязкость при более низких температурах и обладают улучшенной устойчивостью к топливу и атмосферным воздействиям. Среди наиболее значимых — те, которые содержат АБС (акрилонитрил-бутадиен-стирол). Смеси ПК/АБС обладают высокой текучестью расплава, очень высокой ударной вязкостью при низких температурах и улучшенной стойкостью к растрескиванию под напряжением по сравнению с ПК.
Все смеси производятся с использованием стадии смешивания полимеров. Эта технология компаундирования очень важна для создания оптимальной морфологии и взаимодействия между двумя фазами.
В сочетании с правильным ноу-хау присадок (антипирены, стабилизация, армирование) получаются смеси с оптимально сбалансированным набором свойств.
ПК находит применение на множестве рынков, в частности, в автомобилестроении, производстве остекления, электронике, бизнес-машинах, оптических носителях, медицине, освещении и бытовой технике
6.1 Электротехника и электроника (E&E)
Самое большое применение ПК в Великобритании находится на рынке оптических носителей (т. Е. Использование в компьютерах и аудиокомпакт-дисках). За этим следует ассортимент листов и остекления. Остальная часть рынка состоит из электротехники и электроники (размещение приложений на рынке бизнес-машин и телекоммуникаций), за которыми следуют транспорт (включая автомобили), бытовая техника, упаковка и другие разные виды использования.
Миниатюризация Быстрые производственные циклы делают рынок электроники и электроники одним из самых требовательных к конструкционным пластмассам.
Требования включают высокую рабочую температуру, стойкость к пиковым температурам, пластичность и ударную вязкость в тонких срезах, а также воспламеняемость. Все это должно быть последовательно доставлено по всему миру с согласованным проектированием, развитием рынка и техническим обслуживанием. На рынке электроники и электроники наши материалы хорошо подходят для внутренних компонентов и токоведущих устройств.
Типичные примеры применения технологии:
- распределение электроэнергии (крышки и корпуса)
- разъемы
- электрические бытовые приборы
- мобильные телефоны
- электрические зарядные устройства
- освещение
- аккумуляторные ящики
6.2 Автомобильная промышленность
Использование инженерных пластиков в автомобильной промышленности приближается к пятидесятилетию. ПК был частью этой истории и продолжает приносить инновации, которые позволяют автопроизводителям производить более легкие, прочные и долговечные компоненты.
- Типичные приложения для ПК и ПК включают:
- автомобильное освещение
- Линзы фар
- приборные панели
- внутренняя облицовка
- детали экстерьера (бампера, кузовные панели)
6.3 Общая промышленность / упаковка
В то время как рынки автомобилестроения и электроники, как правило, являются движущей силой технологических прорывов в области материалов, другие отрасли разрабатывают свои собственные уникальные области применения инженерных пластиков.
В большинстве этих отраслей долговечность, рентабельность и внешний вид являются определяющими факторами при выборе материала. Крупнейшие из этих рынков включают:
- электроинструменты
- детские бутылочки
- диспенсеры для воды
- садовое оборудование
- мебель (офисная и служебная)
- спортивные товары
- медицинские приложения
7 ПРИМЕРЫ
7. Поскольку потребители требуют более роскошных салонов автомобилей, за последние несколько лет увеличилось использование компонентов, покрытых тканью. Процесс In-Mould-Covering (IMC) широко используется в автомобильной промышленности для производства этих деталей. |
1 АВТОМОБИЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ
7.2 СВЕТОФОРЫ Используя передовую электронику и революционную светодиодную технологию, а также интегрируя подход к корпусу и рассеивателю, стало возможным разработать совершенно новую концепцию светофора. Щелкните здесь для получения дополнительной информации |
7.3 БАССЕЙН Марки поликарбоната, пригодные для литья под давлением конструкционной пены, используются в банкоматах. Щелкните здесь для получения дополнительной информации |
Эта технология обработки позволяет достичь экономии до 300% при переходе от литого алюминия к формованию из пластмассы.
7.4 БУТЫЛОЧКА Проблемы производительности детских бутылочек, изготовленных методом литья под давлением с раздувом. В таких приложениях, как детские бутылочки, пластиковые материалы из-за присущей им безопасности (небьющиеся) и свободы дизайна, которые они предлагают, все чаще заменяют стекло. Щелкните здесь для получения дополнительной информации |
7.5 МОБИЛЬНЫЙ ТЕЛЕФОН Корпус для телефонов GSM должен иметь высокую ударную вязкость, чтобы защитить электронику внутри в случае случайного падения. Щелкните здесь для получения дополнительной информации |
Это пластичное поведение и превосходный внешний вид поверхности могут быть разработаны в широком спектре «модных» цветов.8 Ищете поликарбонат или другой полимер?
Британская федерация пластмасс насчитывает более 500 членов, многие из которых поставляют поликарбонат и другие основные полимеры. BPF предлагает бесплатную услугу «найти поставщика» — просто заполните форму ниже, и мы направим вам запрос непосредственно в компании, которые могут предоставить вам продукт, который вы ищете.
Если вы не хотите, чтобы ваш запрос отображался в защищенной зоне для участников BPF, отправьте его здесь.
Заполните мою онлайн-форму.
Все, что вам нужно знать о поликарбонате (ПК)
Что такое ПК и для чего он используется?
Поликарбонат (ПК) представляет собой естественно прозрачный аморфный термопласт.
Хотя они доступны в продаже в различных цветах (возможно, полупрозрачные, а возможно, и нет), исходный материал обеспечивает внутреннюю передачу света почти с той же способностью, что и стекло. Поликарбонатные полимеры используются для производства различных материалов и особенно полезны, когда требуется ударопрочность и/или прозрачность (например, в пуленепробиваемом стекле). ПК обычно используется для пластиковых линз в очках, медицинских устройствах, автомобильных компонентах, защитном снаряжении, теплицах, цифровых дисках (CD, DVD и Blu-ray) и светильниках для наружного освещения. Поликарбонат также обладает очень хорошей термостойкостью и может комбинироваться с огнезащитными материалами без существенной деградации материала. Поликарбонатные пластики являются конструкционными пластиками в том смысле, что они обычно используются для более надежных и прочных материалов, таких как ударопрочные «стеклоподобные» поверхности.
На следующей диаграмме показана относительная ударная вязкость поликарбоната по сравнению с ударной вязкостью других широко используемых пластиков, таких как АБС, полистирол (ПС) или нейлон.
Изображение взято с сайта ptsllc.com
Еще одной особенностью поликарбоната является то, что он очень гибкий. Как правило, его можно формовать при комнатной температуре без растрескивания или разрушения, подобно алюминиевому листовому металлу. Хотя деформация может быть проще с применением тепла, даже небольшие угловые изгибы возможны без него. Эта характеристика делает листовой поликарбонат особенно полезным при создании прототипов, когда листовой металл нежизнеспособен (например, когда требуется прозрачность или когда требуется непроводящий материал с хорошими электроизоляционными свойствами).
Каковы характеристики поликарбоната?
Теперь, когда мы знаем, для чего он используется, давайте рассмотрим некоторые ключевые свойства поликарбоната. ПК классифицируется как «термопласт» (в отличие от «термореактивного»), и название связано с тем, как пластик реагирует на тепло. Термопластичные материалы становятся жидкими при температуре их плавления (155 градусов Цельсия в случае поликарбоната).
Основным полезным свойством термопластов является то, что их можно нагревать до точки плавления, охлаждать и снова нагревать без существенной деградации. Вместо сжигания термопласты, такие как поликарбонат, сжижаются, что позволяет легко формовать их под давлением, а затем перерабатывать.
Термореактивные пластмассы, напротив, можно нагревать только один раз (обычно в процессе литья под давлением). Первый нагрев вызывает схватывание термореактивных материалов (аналогично двухкомпонентной эпоксидной смоле), что приводит к химическому изменению, которое невозможно обратить. Если вы попытаетесь нагреть термореактивный пластик до высокой температуры во второй раз, он просто сгорит. Эта характеристика делает термореактивные материалы плохими кандидатами на переработку.
Поликарбонат также является аморфным материалом, что означает, что он не проявляет упорядоченных характеристик кристаллических твердых тел. Обычно аморфные пластики демонстрируют тенденцию к постепенному размягчению (т.
е. они имеют более широкий диапазон между температурой стеклования и точкой плавления), а не демонстрируют резкий переход от твердого состояния к жидкому, как в случае с кристаллическими полимерами. Наконец, поликарбонат представляет собой сополимер в том смысле, что он состоит из нескольких различных типов мономеров в сочетании друг с другом.
Почему так часто используется поликарбонат?
Поликарбонат — невероятно полезный пластик для применений, требующих прозрачности и высокой ударопрочности. Это более легкая альтернатива стеклу и естественный УФ-фильтр, поэтому его часто используют в очках. В Creative Mechanisms мы использовали поликарбонат в ряде приложений в различных отраслях. Вот несколько примеров:
прозрачные окна на прототипах
цветные тонированные полупрозрачные прототипы
прозрачные тубы для прототипов спортивного инвентаря
рассеиватели и световоды для светодиодов
прозрачные формы для литья уретана и силикона
3D-печатные модели для применения в условиях высоких температур, когда АБС-пластик не используется
ограждения машин
Мы видели тонированный поликарбонат, используемый для уменьшения бликов (например, для покрытия светящихся знаков на шоссе).
Компании, которые производят этот тип продукции, часто наносят тонированный поликарбонат на переднюю часть своих вывесок, чтобы защитить светодиоды и уменьшить блики.
Какие существуют типы поликарбоната?
По данным AZO Materials, поликарбонат был одновременно разработан в середине 20-го века компаниями GE в США и Bayer в Германии. В современную эпоху его производит большое количество фирм, каждая из которых обычно имеет свой собственный производственный процесс и уникальную формулу. Торговые наименования включают хорошо известные варианты (или «смолы»), такие как Lexan® от SABIC или Makrolon® от Bayer MaterialScience. Полный список производителей материалов вы можете посмотреть здесь.
Доступны различные промышленные марки поликарбоната. Большинство из них называются общим названием (поликарбонат) и обычно различаются по количеству армирующего стекловолокна, которое они содержат, и по разнице в текучести расплава между ними. Некоторые поликарбонаты имеют такие добавки, как «стабилизаторы ультрафиолета», которые защищают материал от длительного воздействия солнца.
Поликарбонат, пригодный для литья под давлением, может включать другие добавки, такие как смазки для форм, которые смазывают материал во время обработки. Готовый поликарбонат обычно продается в виде цилиндров, стержней или листов.
Как делают ПК?
Поликарбонат, как и другие пластмассы, начинается с перегонки углеводородного топлива в более легкие группы, называемые «фракциями», некоторые из которых объединяются с другими катализаторами для производства пластмасс (обычно путем полимеризации или поликонденсации). Подробнее о процессе можно прочитать здесь.
ПК для разработки прототипов на станках с ЧПУ и 3D-принтерах:
ПК доступен в виде листового и круглого материала, что делает его хорошим кандидатом для процессов субтрактивной обработки на фрезерном или токарном станке. Цвета обычно ограничены прозрачным, белым и черным. Детали, изготовленные из чистого материала, обычно требуют некоторой последующей обработки для удаления следов инструмента и восстановления прозрачности материала.
Поскольку поликарбонат является термопластичным материалом, некоторые 3D-принтеры могут печатать на ПК с использованием процесса FDM. Материал приобретается в виде нити, а 3D-принтер нагревает и укладывает нить в желаемую трехмерную форму. ПК для 3D-печати обычно ограничен белым цветом. Смеси ПК/АБС также доступны для 3D-печати на машине FDM.
Является ли ПК токсичным?
Существует вероятность того, что некоторые типы поликарбоната могут быть опасны при контакте с пищевыми продуктами из-за высвобождения бисфенола А (BPA) во время гидролиза (разложение из-за контакта материала с водой)1. Наиболее часто производимые типы поликарбонатов создаются комбинацией BPA и COCl2, однако существуют поликарбонаты, не содержащие BPA, которые стали особенно востребованными для применения в скоропортящихся продуктах питания или воде.
Было проведено около 100 исследований BPA, и результаты несколько противоречивы, поскольку было показано, что существует корреляция между источником финансирования и оценкой риска.
Большинство исследований, финансируемых государством, показали, что BPA представляет опасный риск для здоровья, в то время как многие исследования, финансируемые промышленностью, показали, что медицинские риски ниже или отсутствуют. Несмотря на противоречивые исследования негативного воздействия BPA, определенные типы поликарбоната связаны с его высвобождением. Это привело к появлению продуктов из поликарбоната, «не содержащих бисфенол-А» (которые обычно демонстрируются на потребительских товарах, таких как консервные банки).
Каковы недостатки поликарбоната?
Хотя поликарбонат известен своей высокой ударопрочностью, он очень чувствителен к царапинам. По этой причине прозрачные поверхности, такие как поликарбонатные линзы в очках, обычно покрывают защитным слоем, устойчивым к царапинам.
Каковы свойства поликарбоната?
Имущество | Значение |
Техническое наименование | Поликарбонат (ПК) |
Химическая формула | С 15 Н 16 О 2 |
Температура расплава | 288–316 °C (550–600 °F) *** |
Типичная температура пресс-формы | 82–121 °C (180–250 °F) *** |
Температура теплового прогиба (HDT) | 140 °C (284 °F) при 0,46 МПа (66 фунтов/кв. |
Ваш комментарий будет первым