资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第十章 非金属材料,第一节,高分子材料,第二节,陶瓷材料,第三节,复合材料,第十章 非金属材料第一节 高分子材料,第一节 高分子材料,一、基本概念,高分子材料：,以高分子化合物为主要组分的材料。,有机高分子化合物,无机高分子化合物,天然,蚕丝、羊毛、纤维素、天然橡胶等,人工,把低分子化合物聚合成高分子化合物,加成聚合反应（加聚反应）,缩合聚合反应（缩聚反应）,第一节 高分子材料 一、基本概念 有机高分子化合物天然蚕,二、高聚物的基本性能及特点,重量轻,绝缘好,减摩、耐磨性,耐热差,耐腐蚀,1,、物理性能,高弹性,滞弹性,实际强度低,开裂现象,老化,2,、力学性能,二、高聚物的基本性能及特点重量轻1、物理性能高弹性2、力学性,三、工程高分子材料,塑料,合成橡胶,合成纤维,高分子材料,三、工程高分子材料塑料高分子材料,通用塑料,工程塑料,塑料成形工艺,聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚酸塑料和氨基塑料,力学性能好，高温下长期使用。如,ABS,、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯,挤压成形,吹塑成形,注射成形,1,、塑料,以,树脂为基础,，再加入用来改善性能的各种,添加剂,，如填充剂、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑剂等。,通用塑料聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚酸塑料和氨基塑料力学,PE,波纹管,P,S,管,PP,微波炉餐盒,ABS,PE,保鲜膜,PA,轴承座,PC,挡风板,PF,开关壳,PE波纹管PS管PP微波炉餐盒 ABSPE保鲜膜PA轴承座P,2,、合成橡胶,定义,：,是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。,特点：,高弹性,。还有储能、耐磨、隔音、绝缘等性能。,应用：,广泛用于制造密封件、减振件、传动件等。,组成：,由,生胶和橡胶配合剂,组成。橡胶配合剂有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。,分类,:,通用橡胶,特种橡胶,主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等；,主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。,2、合成橡胶定义：是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。,SBR,板,NR,手套,CR,输送带,密封圈,胶管,轮胎,SBR板NR手套CR输送带密封圈胶管轮胎,3,、合成纤维,定义：,凡能保持长度比本身直径大,100,倍的均匀条状或丝状的高分子材料,。,分类：,化学纤维,人造纤维：,用自然界的纤维加工制成,合成纤维：,以石油、煤、天然气为原料制成,常用合成纤维,：,主要有,涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶,和,氯纶,，通称为六大纶。其中最主要的是,涤纶、锦纶和腈纶,三个品种，它们的产品占合成纤维总产量的,90,以上。,特点：,强度高、密度小、耐磨、耐蚀等。,3、合成纤维定义：凡能保持长度比本身直径大100倍的均匀条状,涤纶提花领带,腈纶帐篷,宇航服,涤纶提花领带腈纶帐篷宇航服,第二节 陶瓷材料,一、陶瓷材料的概述,1,、概念,传统,：指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经粉碎,混炼,成形,煅烧等过程制成的各种制品。,现代,：包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的通称。,第二节 陶瓷材料 一、陶瓷材料的概述,2,、分类,按原料不同分为,按化学组成不同分为,按性能和用途分为,普通陶瓷,特种陶瓷,氮化物陶瓷,氧化物陶瓷,碳化物陶瓷,结构陶瓷,功能陶瓷,2、分类按原料不同分为按化学组成不同分为按性能和用途分为普通,原料的制备,坯料的成型,制品的烧成或烧结,传统,烧成,T,为,1250,1450,特种,烧结,T,为熔点的,2/3,4/5,3,、生产,粘土,石英,长石,可塑成型,注浆成型,压制成型,原料的制备传统烧成T为125014503、生产粘土可塑,二、陶瓷的组织与性能,晶体相,：,主要相，决定陶瓷性能。,玻璃相,：,粘结、填充空隙、降低烧结温度等。,气相,：,造成应力集中，强度下降等。多孔陶瓷例外,陶瓷的组成,ZrO,2,陶瓷中的气孔,单相,Al,2,O,3,陶瓷组织,二、陶瓷的组织与性能 晶体相：主要相，决定陶瓷性能。玻璃相：,陶瓷的性能：,具有强化学键（离子键和共价键），,b,HB,抗蚀,高温性能,具有绝缘、导体、半导体和超导体特性,光学、磁学、电学、力学,力学性能：,弹性模量高、高硬度、塑韧性低等,。,物理和化学性能：,熔点高、导热性差、化学稳定性高，绝缘性好、磁损耗小等,。,陶瓷的性能：力学性能：弹性模量高、高硬度、塑韧性低等。物理和,三、陶瓷材料应用举例,1.,氧化铝陶瓷,氧化铝陶瓷以,Al,2,O,3,为主要成分,含有少量,SiO,2,的陶瓷，又称高铝陶瓷。,特点：硬度高，耐高温（可在,1600,长期使用），耐酸碱，但韧性低、脆性大，抗热震性差。,氧化铝耐高温喷嘴,氧化铝陶瓷密封环,三、陶瓷材料应用举例1.氧化铝陶瓷 氧化铝耐高温喷嘴氧化铝,2.,氮化硅陶瓷,氮化硅（,Si,3,N,4,）有极强的共价键。,特点：,强度、比强度、比模量高；硬度仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为,0.10.2,；抗热震性大大高于其他陶瓷材料；化学稳定性高。,主要用于制作切削刀具、高温轴承、燃烧室喷嘴、高温模具等。,Si,3,N,4,轴承,汽轮机转子,2.氮化硅陶瓷氮化硅（Si3N4）有极强的共价键。Si,第三节 复合材料,一、概念,由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。,基体相,连续相，起粘结副作用并传递应力,增强相,起提高强度、韧性等作用,SiC,颗粒,Al,2,O,3,片,Al,2,O,3,纤维,增强相三种类型,第三节 复合材料 一、概念 基体相 连续相，起粘结副作用,二、性能特点,比强度和比刚度高,抗疲劳性能好,减震能力强,高温性能好,断裂安全性高,比强度比较,碳纤维,树脂,硼纤维,树脂,玻璃纤维,树脂,钛,钢,铝,二、性能特点比强度比较碳纤维树脂硼纤维树脂玻璃纤维树脂,三、常用复合材料,1,、玻璃纤维复合材料（,用量最大、价格最便宜,）,热塑玻璃钢,热固性玻璃钢,碳纤维树脂,碳纤维碳,碳纤维金属,碳纤维陶瓷,2,、碳纤维复合材料,玻璃纤维,碳纤维,三、常用复合材料热塑玻璃钢碳纤维树脂 2、碳纤维复合材料玻,硼纤维树脂,硼纤维金属,3,、硼纤维复合材料（,耐高温、强度、弹性模高,）,金属纤维金属,W,、,Mo,丝，基体,Ni,、,Ti,等合金,金属纤维陶瓷,W,、,Mo,纤维与氧化铝、氧化锆,4,、金属纤维复合材料,（,成丝容易、弹性模量高,）,C/C,复合材料,航天飞机内,MMC(Al/B,纤维,),桁架,硼纤维树脂 3、硼纤维复合材料（耐高温、强度、弹性模高）金,
展开阅读全文