工程材料非金属材料

第4章高分子材料 4 1工程塑料 4 1 1塑料的组成 塑料是以合成树脂为主要成分 适当加入填料 增塑剂 稳定剂 润滑剂 色料等添加剂 在一定温度 压力下塑制成型的高分子有机材料 合成树脂人工合成的高分子化合物 是塑料的基本原料 起着胶粘作用 能将其他组分胶结成一个整体 并决定塑料的基本性能 添加剂 填料 在塑料中主要起增强作用 通常填料的加入量为20 50 主要是一些在塑料配方中相对呈惰性的粉状材料或纤维材料 固化剂 与树脂起化学作用 形成不溶的交联网状结构 为得到热固性塑料 则需加入固化剂 增塑剂 改进塑料的可塑性 柔软性 降低其刚性和脆性 并使塑料易于加工成型 稳定剂 防止塑料在加工和使用过程中 因受热 氧气和光线作用而变质分解 以延长塑料的使用寿命 第4章高分子材料 4 1 2塑料的分类 受热行为 热塑性塑料 热固性塑料 使用特点 通用塑料 一般指产量大 用途广 成型性好 价廉的塑料 如 聚乙烯 聚丙烯 聚氯乙烯 酚醛塑料及氨基树脂等 工程塑料 一般指性能优良 能承受一定外力作用和具有较高的机械强度 适用做工程材料或结构材料的塑料 如 聚酰胺 聚碳酸酯 ABS 聚甲醛 聚砜等 特种塑料 一般指具有特种功能 应用于特殊要求的塑料 如 医用塑料 导电塑料等 第4章高分子材料 4 2合成纤维 4 合成橡胶 第4章高分子材料 第4章高分子材料 1 4 1陶瓷材料的结构 决定陶瓷的性能 传统陶瓷材料的主要原料为 粘土 石英 长石 它们的作用是 在坯料中起塑化与粘合作用 其中长石含量过高可能会造成陶瓷耐热性能较差 晶体相 主要有硅酸盐 氧化物 非氧化物等三种 其中硅酸盐是传统陶瓷的主要晶体相 晶体相的结合键分别为离子键与共价键 特种陶瓷中氧化物主要是离子键 碳化物主要是共价键 玻璃相 成分为氧化硅及其他氧化物 其作用是将晶体相粘结起来 阻止晶体长大 形成玻璃特性 气相 陶瓷内部组织残留下来的孔洞 形成机理复杂 破坏强度 1 4 1陶瓷材料的结构 1 4 1陶瓷材料的性能 刚度 硬度 强度均很高 最大缺点是但塑性很差 第5章陶瓷材料 陶瓷材料的定义 陶瓷材料的分类 属于烧制成型的陶瓷 常用耐火材料如Al2O3 用于高温坩埚 如SiC 用于砂轮磨料 如Si3N4 用于转子叶片 第6章复合材料 复合材料的定义 两种及两种以上的物理 化学性质不同的物质 经过一定方法得到的一种新的多相固体材料 复合材料的分类 按性能高低分 普通 先进 天然 如 木材 人工 聚合物基 金属基 陶瓷基 石墨基 混凝土基 结构 功能 智能 颗粒增强 晶须增强 纤维增强 在纤维增强复合材料中 纤维强度应该高于基体材料强度纤维与基体材料的热膨胀系数应该接近纤维直径越细则增强效果越明显 6 1复合材料的复合原则 6 1 1纤维增强复合材料 按增强相的形状来划分颗粒增强材料属于 零维增强相复合材料 在颗粒复合材料中应该根据要求选择合适的颗粒直径 6 1 2颗粒增强复合材料 6 2复合材料的性能特点 复合材料突出的优点 比强度高 抗疲劳性能好 高温性能好 耐磨减振但不包括 硬度高 6 3非金属基复合材料 热固性玻璃钢 是用于制造汽车车身的合适材料 碳纤维树脂复合材料 是用于制造火箭机架的合适材料 硼纤维树脂复