土木工程材料PPT.ppt

土木工程材料课程 工程塑料调研 调研团队简介 队长 向宝珠队员 胡卫 王奥 张发云 阎得凤 李旭秀调研时间 4月6号下午调研地点 益阳市银城市场各木材店面调研目的 实践与理论相结合 探求工程塑料的主要品种和主要性能 前言 工程塑料英文名为 engineering plastics 工程塑料是指被用做工业零件外壳材料的工业用塑料 是强度 耐冲击性 耐热性 硬度及抗老化性均优的塑料 日本业界将它定义为 可以做为构造用及机械零件用的高性能塑料 耐热性在100 以上 主要运用在工业上 调研照片 通过成员对多家工程塑料店面的走访和调查 我们得出以下调研成果 主要性能 1 热性质 玻璃化温度 Tg 及熔点 Tm 热变形温度 HDT 高 长期使用温度高 U746B 使用温度范围大 热膨胀系数小 2 机械性质 高强度 高机械模数 低潜变性 强耐磨损及耐疲劳性 3 其他 耐化学药品性 抗电性 耐燃性 耐候性 尺寸安定性佳 主要品种 1 耐磨改性工程塑料2 导电改性工程塑料3 抗辐射类改性工程塑料4 预染色改性工程塑料 五大应用 1 聚酰胺 PA 俗名 尼龙 由于它独特低比重 高抗拉强度 耐磨 自润滑性好 冲击韧性优异 具有刚柔兼备的性能而赢得人们的重视 加之其加工简便 效率高 比重轻 只有金属的1 7 可以加工成各种制品来代替金属 广泛用于汽车及交通运输业 典型的制品有泵叶轮 风扇叶片 阀座 衬套 轴承 各种仪表板 汽车电器仪表 冷热空气调节阀等零部件 大约每辆汽车消耗尼龙制品达3 6 4千克 聚酰胺在汽车工业的消费比例最大 其次是电子电气 2 聚碳酸酯 PC 既具有类似有色金属的强度 同时又兼备延展性及强韧性 它的冲击强度极高 用铁锤敲击不能被破坏 能经受住电视机荧光屏的爆炸 聚碳酸酯的透明度又极好 并可施以任何着色 由于聚碳酸酯的上述优良性能 已被广泛用于各种安全灯罩 信号灯 体育馆 体育场的透明防护板 采光玻璃 高层建筑玻璃 汽车反射镜 挡风玻璃板 飞机座舱玻璃 摩托车驾驶安全帽 用量最大的市场是计算机 办公设备 汽车 替代玻璃和片材 CD和DVD光盘是最有潜力的市场之一 3 聚甲醛 聚甲醛 pom 是一种性能优良的工程塑料 在国外有 夺钢 超钢 之称 pom具有类似金属的硬度 强度和钢性 在很宽的温度和湿度范围内都具有很好的自润滑性 良好的耐疲劳性 并富于弹性 此外它还有较好的耐化学品性 pom以低于其他许多工程塑料的成本 正在替代一些传统上被金属所占领的市场 如替代锌 黄铜 铝和钢制作许多部件 自问世以来 pom已经广泛应用于电子电气 机械 仪表 日用轻工 汽车 建材 农业等领域 在很多新领域的应用 如医疗技术 运动器械等方面 pom也表现出较好的增长态势 4 聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT 是一种热塑性聚酯 非增强型的PBT与其它热塑性工程塑料相比 加工性能和电性能较好 PBT玻璃化温度低 模具温度在50 时即可迅速结晶 加工周期短 聚对苯二甲酸丁二醇酯 PBT 被广泛应用于电子 电气和汽车工业中 由于PBT的高绝缘性及耐温性可用作电视机的回扫变压器 汽车分电盘和点火线圈 办公设备壳体和底座 各种汽车外装部件 空调机风扇 电子炉灶底座 办公设备壳件 5 聚苯醚 化学式简称PPO 由2 6 二取代基苯酚经氧化偶联聚合而成的热塑性树脂 一般呈土黄色粉末状 此外 有较好的耐磨性和电性能 主要用于代替不锈钢制造外科医疗器械 在机电工业中可制作齿轮 鼓风机叶片 管道 阀门 螺钉及其他紧固件和连接件等 还用于制作电子 电气工业中的零部件 如线圈骨架及印刷电路板等 1964年 美国通用电气公司首先用2 6 二甲基苯酚为原料实现聚苯醚工业化生产 1966年 通用电气公司又生产了改性聚苯醚 MPPO 1984年 世界聚苯醚的消费量为163kt 调研总结 很高兴本课程为我们提供这样一个实践类调研 团队成员在调查中将理论与实际相结合 立足工程塑料本身性能和市场用途 更好的总结出工程塑料在土木工程中的连贯性用途 使团队成员对工程塑料有了更加深入的了解 土木工程材料 木材调研 木材的分类 1 按树木种类分 针叶树材 阔叶树材针叶树材 杉木 松木等 多为常绿树 纹理半顺 木质均匀且较软 易 于加工耐腐蚀性强 阔叶树材 榉木 水曲柳 橡木 樟木 桦木 杨木等 多为落叶树 纹理自然美观 木质硬且重 难加工 2 按加工程度和用途分类 原条 原木 普通锯材 枕木 木材的宏观构造与微观构造 1 木材的宏观构造从木材三个不同切面观察木材的宏观构造可以看出 树干由树皮 木质部 髓心组成 从木材的横切面上看 有许多树种的木材 靠近树皮的部分材色较浅 水分较多 称为边材 在髓心周围部分 材色较深 水分较少 称为心材 每个生长周期所形成的木材 在横切面上所看到的 围绕着髓心构成的同心圆称为生长轮 温带和寒带树木的生长期 一年仅形成一个生长轮就是年轮 在同一年轮内 生长季节早期所形成的木材 胞壁较薄 形体较大 颜色较浅 材质较松软称为早材 春材 到秋季形成的木材 胞壁较厚 组织致密 颜色较深 材质较硬称为晚材 秋材 2 木材的微观构造木材的微观构造是指借助光学显微镜观察的结构 各种木材的微观构造是各式各样的 针叶树显微构造简单而规则 其木射线一般较细且在肉眼下不可见 年轮界明显 早 晚材区别明显 阔叶材的显微构造较复杂 其细胞主要有导管 木纤维 木射线和轴向薄壁组织等 木材的物理性质 密度 指单位体积木材的重量 木材的重量和体积均受含水率影响 木材试样的烘干重量与其饱和水分时的体积 气干时的体积及炉干时的体积之比 分别称为气干密度 基本密度及炉干密度 木材密度随树种而异 大多数木材的气干密度约为0 3 0 9克 厘米3 密度大的木材 其力学强度一般较高 木材含水率 指木材中水重占烘干木材重的百分数 木材中的水分可分两部分 一部分存在于木材细胞胞壁内 称为吸附水 另一部分存在于细胞腔和细胞间隙之间 称为自由水 游离水 当吸附水达到饱和而尚无自由水时 称为纤维饱和点 木材的纤维饱和点因树种而有差异 约在23 33 之间 当含水率大于纤维饱和点时 水分对木材性质的影响很小 当含水率自纤维饱和点降低时 木材的物理和力学性质随之而变化 木材在大气中能吸收或蒸发水分 与周围空气的相对湿度和温度相适应而达到恒定的含水率 称为平衡含水率 木材平衡含水率随地区 季节及气候等因素而变化 约在10 18 之间 胀缩性 木材吸收水分后体积膨胀 丧失水分则收缩 木材自纤维饱和点到炉干的干缩率 顺纹方向约为0 1 径向约为3 6 弦向约6 12 径向和弦向干缩率的不同是木材产生裂缝和翘曲的主要原因 一 掌握建筑用木材及木制品的特性及应用 一 木掌握建筑用木材及木制品的特性及应用材的含水率与湿胀干缩变形影响木材物理力学性质和应用的最主要的含水率指标是纤维饱和点和平衡含水率 纤维饱和点是木材仅细胞壁中的吸附水达饱和而细胞腔和细胞间隙中无自由水存在时的含水率 其值随树种而异 一般为25 35 平均值为30 它是木材物理力学性质是否随含水率而发生变化的转折点 平衡含水率是指木材中的水分与周围空气中的水分达到吸收与挥发动态平衡时的含水率 平衡含水率因地域而异 我国西北和东北约为8 华北约为12 长江流域约为18 南方约为21 平衡含水率是木材和木制品使用时避免变形或开裂而应控制的含水率指标 仅当木材细胞壁内吸附水的含量发生变化时才会引起木材的变形 即湿胀干缩变形 由于木材构造的不均匀性 木材的变形在各个方向上也不同 顺纹方向最小 径向较大