第十三讲非金属材料.ppt

第十三讲非金属材料 主讲 曹光明 非金属材料 一 非金属材料的分类 二 高分子合成材料 1 塑料 2 橡胶 三 陶瓷 四 复合材料 非金属材料 一 非金属材料分类 机械工业中广泛使用的非金属材料分为三类 1 高分子合成材料 如塑料 橡胶等 2 陶瓷 如日用陶瓷 特种陶瓷等 3 复合材料 二 高分子合成材料 主要是指人工合成的各种有机材料 包括合成树脂 合成橡胶 合成纤维三大类 其中合成树脂应用最广 约占三大合成材料的2 3以上 1 塑料 1 组成 合成树脂 约占40 100 为主要成分 添加剂 填料 增强剂 主要起增强作用 如玻璃纤维 碳纤维 石棉粉 增塑剂 提高可塑性及柔软性 以满足成型及使用要求 一般是液态或低熔点的固体有机化合物 主目录 非金属材料 固化剂 改线型结构为体型结构 稳定剂 防老化 延长使用寿命 其它添加剂 如润滑剂 着色剂 阻燃剂 发泡剂 抗静电剂等 使之坚固 稳定 2 塑料分类 按树脂的成分及性能分类 热塑性塑料 如聚乙烯 PE 聚氯乙烯 PVC 聚酰氨 PA 聚苯乙烯 PS 等 热固性塑料 如酚醛塑料 PF 环氧塑料 EP 等 按作用范围分类 通用塑料 产量大 用途广 价格低 工程塑料 具有优良的力学性能及特殊性能 耐热塑料 产量小 价格贵 主要用于国防 尖端技术中 3 塑料性能 质轻 比强度高 良好的吸震性 耐磨性 减磨性 绝缘性等 但强度低 耐热性差 易蠕变及老化 非金属材料 4 常用的工程塑料 聚乙烯 PE 聚丙烯 PP 成本低 产量大 用途广 化学稳定性好 强度低 热变性温度低 最轻 耐热良好 可煮沸消毒 聚氯乙烯 PVC 最早工业化生产 产量仅次于PE 综合性能良好 可做法兰 齿轮 叶轮 把手等机件 有软硬之分 硬质强度高 可作管 棒 板 离心泵等 软质有管 棒 耐寒管 耐酸碱管 薄膜 聚酰氨 PA 即尼龙 聚苯乙烯 PS 无色无味无毒透明 轻 耐蚀 电绝缘性极好 可作各种仪表外壳 化工储酸罐 化工储酸罐 化工仪器 光学仪器 ABS塑料 原料易得 综合性能优良 价廉 机械工业应用广 5 加工 注射成型 压制成型 挤出成型 吹塑成型 非金属材料 2 橡胶 和塑料的主要区别是它在常温下处于高弹态 具有优良的伸缩性和储能能力 有良好的耐磨性 隔音性 阻尼性 1 组成 生胶 各种配合剂 硫化剂 防老化剂 软化剂 填充剂等 2 分类 天然橡胶 主要成分为异戊二烯 合成橡胶 主要以丁二烯为单体聚合而成 包括丁苯橡胶 顺丁橡胶 氯丁橡胶 合成橡胶应用最广 占80 3 使用与维护 防老化 老化的主要原因是 分子链因氧化而断裂 故尽量不要与酸 碱 油 和有机溶剂直接接触 远离光 热源 保持干燥与清洁 4 加工 塑炼 混炼 成型 硫化 非金属材料 三 陶瓷 一般意义上 是指各种无机非金属材料的统称 除陶 瓷外 还有玻璃 水泥 石灰 砖瓦 搪瓷 耐火材料等 1 分类 普通陶瓷 传统陶瓷 主要是粘土制品 原料经过粉碎 成型 烧成而成 特种陶瓷 现代陶瓷 是用化工原料 采用烧结工艺而制成的 具有特殊力性 物化性能的新型陶瓷 包括工程陶瓷 功能陶瓷 2 生产过程 制粉 成型 烧成或烧结 3 性能 E HRC 抗压 b 但脆 抗拉 b 耐高温 抗蚀 电绝缘性 具有声 光 热 磁等多方面的特殊性能 非金属材料 4 常用的陶瓷 氧化物陶瓷 主要成分为Al2O3 95 又称为刚玉 高温 b 绝缘性 耐蚀性 综合性能好 应用最广的高温陶瓷 氮化物陶瓷 主要成分为Si3N4 BN 高温强度高 抗热震性能好 高温蠕变小 耐磨 耐蚀 电绝缘性 低密度 是良好的高温结构材料 做热机 碳化物陶瓷 主要成分为SiC 高温力性最优秀 最大特点高温强度高 抗氧化性能优越 耐蚀 耐磨 抗蠕变 四 复合材料 1 什么是复合材料 两种或两种以上的不同性质的材料经人工合成的多相固体材料 2 组成 基体材料 形成几何形状并起粘结作用 增强材料 提高强度 韧性 非金属材料 3 种类 按基体材料分类 高聚物基复合材料 如纤维增强塑料 玻璃钢 轮胎等 金属基复合材料 如