第六章 非金属材料

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,*,*,*,第六章 非金属材料,第一节 高分子材料,一、高分子材料的概念,高分子材料分为,天然,和,人工合成,两类。相对分子质量小于,500,的称为低分子化合物，没有强度和弹性；相对分子质量大于,500,的称为高分子化合物，具有一定的强度、弹性和塑性。,常用的高分子材料有塑料、橡胶、胶粘剂等。,1.,塑料,塑料是以树脂为主要成分，加入填充剂、增塑剂、稳定剂、着色剂、润滑剂等制成的。,（,1,）按应用范围分为通用塑料和工程塑料。,通用塑料,主要是指产量大、价格低、应用广的常用塑料。主要有聚乙烯、聚丙烯、酚醛塑料、氨基塑料等，主要用于制造日常生活用品、包装材料和工农业生产用的一般机械零件。,工程塑料,常指在工程技术中作结构材料。这类塑料具有较高的耐高温、耐腐蚀、耐辐射等特殊性能，因而可部分代替金属，特别是有色金属来制作某些机械构件或某些特殊用途的构件。,常用的工程塑料有聚酰胺（尼龙）、聚甲醛、,ABS,、有机玻璃等。,(2),按塑料受热后所表现的行为,分为热塑性塑料和热固性塑料。,热塑性塑料,热塑性塑料是一类可以反复通过提高温度使之软化、降低温度使之硬化的材料。常用的热塑性塑料有尼龙（聚酰胺）、聚乙烯等。,热固性塑料,这类塑料加热时软化，然后固化成型，这一过程不能重复进行。常用的有酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等。,(3),塑料的性能及选用,优点：,质轻，比强度高，化学稳定性好（能耐“王水”的腐蚀）。电绝缘性优异。减磨、耐磨性好。消声和吸振性好，成型加工性好，且方法简单，生产效率高。,缺点：,强度、刚度低，耐磨性低，易燃烧，易老化，热导性差，热膨胀系数大，几何精度稳定性差。根据这样特别塑料选用时从使用性能、工艺性能和经济性能三方面考虑。,常用塑料的性能、代号和应用见表,6-1,塑料的成形加工,注射成形,压制成形,挤出成形,吹塑成形,图,9-1,吹塑成形示意图,a),吹塑前的坯料和模具,b),通入压缩空气,c),开模取出制品,1,吹塑模具,2,坯料,3,压缩空气,4,塑料制品,2.,橡胶,橡胶是以生胶为主要原料，,为提高和改善橡胶制品的性质,，,加入适量的硫化剂、软化剂、填充剂、防老剂等而制成的。,（,1,）橡胶的分类,按生胶来源不同分为：天然橡胶和合成橡胶；合成橡胶是从石油、天然气、煤和农副产品中提炼制得的合成产物。,按应用范围不同分为：通用橡胶和特种橡胶；特种橡胶是指能在特殊条件下（如高温、低温、酸、碱、油、辐射等）下使用的橡胶。,（,2,）橡胶的特性,橡胶主要的特性是弹性好，去除外力后迅速恢复原状。同时绝缘性，耐磨性好，有隔音性，吸振能力，积储能量的能力，有一定的耐蚀性和强度。橡胶最大的缺点是易老化。老化影响橡胶的性能及使用寿命，加入防老化剂可延长和减轻老化过程。,（,3,）橡胶的用途,工业上用作轮胎、密封件、减振件、防振件、传动件、运输胶带、管道、电线、电缆和绝缘材料等。,常用橡胶的用途主要性能和用途见表,6-2,第二节 陶瓷材料,陶瓷是以天然硅酸盐或人工合成无机化合物为原料，用粉末冶金法生产的无机非金属材料。陶瓷按原料不同分为普通陶瓷和特种陶瓷；按用途不同分为日用陶瓷和工业陶瓷。,1.,普通陶瓷,普通陶瓷的原料是粘土、长石、石英等天然硅酸盐矿物，又称传统陶瓷或硅酸盐陶瓷。常用的有日用陶瓷、建筑陶瓷、绝缘陶瓷、化工陶瓷等。,2.,特种陶瓷,特种陶瓷又称近代陶瓷。特种陶瓷具有独特的性能，能满足工程结构的特种需要。常见的,有氧化铝陶瓷（刚玉）、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等。,复合材料,复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料，经人工组合而成的新型多相材料。,复合材料的组成分为基本材料和增强材料。,1.,复合材料的分类,(1),按基体材料不同：非金属基体和金属基体。,(2),按增强材料的种类和形状不同：纤维增强、颗粒增强、层叠、骨架复合材料等。,(3),按性能不同：结构复合材料、功能复合材料。结构复合材料用于制造结构件，功能复合,材料是指具有某些物理功能和效应的复合材料。,2.,复合材料的性能,优点是比强度、比模量高、高温性能好、化学稳定性好、成型工艺简单。,