橡胶、塑料材料等

橡胶 塑料材料等橡胶 塑料材料等 北北京市公交技工学校专业理论课教案 首页 授课章节名称1 2 1 0塑料 橡胶等材料审批签字授课班级零四级十二班授课时数4授课 时间10 11 1 4 授课方法讲授具教具课件 多媒体 实物等教学 目的和要求教学目的和要求 1 了解橡胶塑料等材料组成 制造和性质 2 初步掌握的橡胶塑料等材料的应用知识教学重点与难点塑料橡胶 作业工作页制订教师赵赵超越教学内容及步骤 一 复习引入 二 新课讲授 三 课上小结 四 布置作业教教学学后后记记授课内容授授课方法1 2 10塑料 橡胶 陶瓷和复合材料除金属材料和燃料 润滑油脂外 常用辅助 材料有塑料 橡胶 粘接剂 制动液 液压油 减振器油 防冻液 油漆 其它 其它 一 塑料 一 塑料塑料在汽车制造行业具有非常重要的地位 在当今的每一 辆现代化汽车上都会有1000多个塑料零件 这些零件由大约600种各 不相同的 并且几乎全部是由为特殊用途而专门生产的塑料制成 塑料除了各自的特殊性能外也有其共同特性 塑料是具有塑料是具有可塑性的材料 是以高分子化合物 也称合成 树脂 为基础制成的有机高分子材料 一 组成1 为基础制成的有机高分子材料 一 组成1 合成树脂有机高分子化合物 主要煤 石油 天然气中 2 中 2 添加剂填充剂 增塑剂 其它 二 分类1 添加剂填充剂 增塑剂 其它 二 分类1 按热性能分热塑性塑料 热固性塑料2 按热性能分热 塑性塑料 热固性塑料2 按应用范围不同分通用塑料 工程塑料 特种塑料 四 应用塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能 因此 在汽车上应用很广 常用于制作各种结构零件 耐磨减摩零件 隔 热防震件等 塑料种类零件名称吸震和消声效能好 四 应用塑料具有诸多金属和其他材料所不具备的优良性能 因此 在汽车上应用很广 常用于制作各种结构零件 耐磨减摩零件 隔 热防震件等 塑料种类零件名称酚醛塑料 电木 分电器盖 分火头 制动摩擦片 尼龙正时齿轮 车窗摇手 聚甲醛钢板弹簧支架孔衬套 转向节 孔衬套 聚甲醛钢板弹簧支架孔衬套 转向节孔衬套 ABS方向盘 仪表板总成 聚胺酯泡沫塑料汽车内饰材料 座垫 启发讲解展示相关资料填写工作页检查总结塑料的共同性能物理性 能化学性能工艺性能密度小绝缘性能好导热性差耐热性差热膨胀大 耐酸 耐碱 耐水 耐氧 在溶剂中不稳定 如苯溶剂工艺性能基本上决定于塑料的成分密度 小绝缘性能好导热性差耐热性差热膨胀大耐酸 耐碱 耐水 耐氧 在溶剂中不稳定 如苯溶剂工艺性能基本上决定于塑料的成分塑料 是通过化学方法从石油中获得的 塑料的基本组织单元是可以与氢 氧 氮 氯或氟形成化合物的碳碳原子 原油被分解会产生许多 碳氢化合物 其中包括乙烯 乙烯的化学分子式为C C22H H44乙烯由C C双键与四个氢原子结合 在塑料的生产过程中 碳原子的C C双键被破坏 通过原子键将原 子相互间连续不断地联结起来 数千个单体分子相互联结成具有链 状结构的大分子 这样就产生了聚乙烯塑料 链状分子之间可能有 不同的排列顺序 不同的大分子结构决定了塑料的性能和其使用的 范围热塑性塑料热固性塑料弹性体热塑性塑料的大分子相互间并未 交联成网 温度高于1000C后 塑料变软并产生塑性变形 可反复成 形可加热变形并熔融焊接良好的粘接性能温度高时软化低温下像玻 璃一样硬热固性塑料的大分子相互交联成细小网眼状 加热到1700C 以上后进行时效硬化 此后塑料不能再改变形状不能再改变形状 即使在高温下仍保持为坚硬的固态 良好的切削加工性能可粘接不可焊接弹性体也是塑料 它是由交联 成粗大网眼状的大分子组成 在常温下弹性体表现出类似于橡胶的 性能 大分子交联成网后不能再熔融 具有类似橡胶的特性加热后 不能再次变形汽车尾灯灯罩由热塑性塑料聚苯乙烯制成玻璃般透明 可成形表面光亮对湿度不敏感坚硬而脆发动机分电器盖由热固性塑 料酚醛树脂 商品名称为胶木 制成 绝缘性能好表面平滑耐光氧 化性能差 因此均制成深色轴端护罩由弹性体塑料氯丁二烯橡胶 商 品名称为丁腈橡胶 制成 难以燃烧耐油抗老化耐磨热塑性塑料塑料 外观耐化学腐蚀性机械性能最高工作温度用途商品名称稳定不稳定 聚乙烯 PE 软聚乙烯 HDPE 硬聚乙烯 NDPE 由无色到乳白色 可着色碱 酸 油 气候溶剂软 柔韧刚性 不易破碎850C1000C软 薄膜 电缆绝缘材料硬盘形洗涤容器 油箱聚丙烯 PP 乳黄色 表面光亮 碱 酸 溶剂硫酸 硝酸 氯代烃弹性的 不易破碎 延伸率高 抗弯曲120 0C保险杠 仪表板支架聚氯乙烯 PVC 硬聚氯乙烯 软聚氯乙烯透 明 无色 可进口的汽油 油 弱酸 弱碱苯 氯代烃硬 韧 难于破裂软橡胶甚至像皮革一样柔韧600C400C硬电 池的隔板 护板软电缆绝缘 敞蓬车后窗 组合玻璃窗的薄膜 缓 冲垫涂层 车厢内饰聚苯乙烯 PS 苯乙烯 丁二烯共聚物 SB 聚苯乙烯400苯乙烯 丙烯腈共聚物 SAN 丙烯腈丁二烯 苯乙烯共聚物 ABS 无色 透明 表面光泽可着色酸 碱 油汽油 苯 溶剂硬 脆 对冲击很敏感耐冲击的聚苯乙烯不太硬也不很脆 冲击韧性很好 刚性 稳定冲击性好 刚性 稳定80 70 95 95 车厢内饰 蓄电池外壳 空调装置的零件 尾灯 车内外的灯罩 车内仪表 转向轴护管 方向盘壳 滤清器壳聚碳酸脂 PC 聚碳酸脂树脂聚碳 酸脂薄膜透明 可着色 表面光亮弱酸 油 乙醇苯 强酸溶剂 碱 甲醇极坚固 低温冲击韧性好lOO 车前脸部分 盖板 密封垫聚酰胺 PA 超胺 维丝它密 苏普拉密乳白色 可 着色油 汽油 苯酸 碱硬 韧性 耐磨强度高 抗拉强度高 减 震性好100 齿形皮带 牵引缆绳 齿轮 风扇 水泵叶轮丙烯酸酯 玻璃 PMMA 有机玻璃无色 透明表面光亮弱碱和弱酸苯 酒精 溶 剂硬 刚性 脆性90 公共汽车玻璃 蓄电池外壳 灯罩热固性塑 料塑料外观耐化学腐蚀性机械性能最高工作温度用途商品名称稳定 不稳定酚醛树脂 PF Alberite胶木 胶纸板浅褐色 透明 可着色弱碱和弱酸 油 汽油 苯 酒精强碱和强酸硬 做 压制材料时其模制件冲击韧性好130 170 合成树脂漆的主要材料 绝缘零件 方向盘环氧树脂eP 阿拉尔狄特由无色到蜜黄色 透明 酸 碱 溶剂硬 韧 难于断裂120 150 抗刮铲材料 玻璃纤维增强体车身部件 粘合 材料聚胺脂 PUR 硬聚胺脂Bayclur中等硬度聚胺脂Bayflex聚胺脂泡 沫Moltopren蜜黄色 透明弱酸和弱碱 溶剂 油硬 韧且有弹性 热固性塑料 软 橡胶弹性 弹性体 80 壳体 缓冲垫材料 保险杠 空腔发泡不饱和聚脂树脂 UP palatal VestopalLeguval ZuFasern versponnenTrevira Diolen五色 透明表面光亮弱碱和弱酸 酒精 汽油 油强酸和强 碱 苯 溶剂硬 脆 硬 韧100 车身部件 二 橡胶天然橡胶和合成橡胶均属于弹性体 天然橡胶从橡胶树的 浆汁获取 合成橡胶即是苯乙烯 丁二烯的聚合物 在5bar的压力和140 左右温度下进行硫化 可使 生橡胶转化成熟橡胶 橡胶的含硫量越大 橡胶的硬度则越高 对 于轮胎所用橡胶中要混入炭黑 炭黑成分可以改善橡胶的刚度和断 裂强度 并能提高轮胎对地面的附着力 一 分类天然橡胶 合成橡胶 人工橡胶 通用橡胶 特种橡胶 二 性能橡胶主要性能具有高弹性 良好的热可塑性和具有粘着性 以及耐磨性 绝缘性等 主要缺点是易于老化 三 应用主要用于轮胎 胶管 胶带 密封件 减振元件等 四 橡胶的定义 性能及应用 1 定义橡胶是一种具有高弹性的高分子材料 由于它具有高弹性 优良的伸缩性 吸振性 绝缘性 耐磨性 隔 音性 因此广泛应用于制造密封件 减振件 传动件 绝缘件及轮 胎等 橡胶的主要缺点是因此广泛应用于制造密封件 减振件 传动件 绝缘件及轮胎等 橡胶的主要缺点是易老化 耐油能力差 2 橡胶的组成橡胶主要由生胶 配合剂组成 为了改善橡胶的性能 加入配合剂硫化剂的作用是改善橡胶分子结构 提高橡胶的力学 性能 克服因温度升高而变软 发粘的特点 因此 橡胶制品只有 硫化后才可使用 天然橡胶常以硫磺为硫化剂 填充剂的作用是增加橡胶的强度并降 低生产成本 常用填充剂有石墨 氧化镁 滑石粉等 3 常用橡胶的种类 代号 性能及用途类别名称符号主要性能用途 举例通用橡胶天然橡胶NR综合性能好 耐磨性 抗撕裂性和加工性 良好 电绝缘性好 缺点是耐油和耐溶剂性差 耐臭氧老化性差 用以制造轮胎 胶带 胶管及通用橡胶制品 丁苯橡胶SBR优良的耐磨 耐热和耐老化性 比天然橡胶质地均匀 但加工成型困难 硫化速度慢 弹性较差 用以制造轮胎 胶带 胶管及通用橡胶制品 其中丁苯 10用于耐寒橡胶制品 丁苯 50多用于生产硬质橡胶 顺丁橡胶BR性能与天然橡胶相似 尤其弹性好 耐磨和耐寒著称 易于和金属粘合 用于制造轮胎 耐寒运输带 三角带 橡胶弹簧等 氯丁橡胶CR力学性能好 耐氧 抗臭氧的老化性能好 耐油 耐溶 剂性较好 但密度大 成本高 电绝缘性差 较难加工成型 用于制造胶管 胶带 电缆 胶粘剂 模压制品及汽车门窗嵌条等 特种聚氨酯橡胶UR耐磨性 耐油性良好 强度较高 但耐水 酸 碱的性能较差 用于制造实心轮胎及耐磨制品 橡胶硅橡胶优良的耐高温和低温性能 电绝缘性好 较好的抗耐臭 氧老化性 但强度低 价格高 耐油性不好 用于制造耐寒制品 耐高温电绝缘制品 以及密封 胶粘 保护材 料等 氟橡胶FPM耐高温 耐油 耐高真空性好 耐蚀性高于其他橡胶 抗 辐射性能优良 但加工性能差 价格贵 用于制造耐蚀制品 如垫圈 高级密封件 高真空橡胶等 五 粘接剂又称粘合剂或胶合剂 汽车维修常用的粘接剂有环氧 树脂胶 酚醛树脂胶 合成橡胶粘接剂等 环氧树脂胶又称 万能 胶 优点优良的粘接强度 固化后收缩串小 化学稳定性及绝缘 性能好 适用金属与金属 非金属与非金属 金属与非金属之间粘接 三 陶瓷 1 陶瓷的分类传统陶瓷和特种陶瓷 2 陶瓷的性能及应用物理性能物理性能 1 熔点陶瓷的熔点很高 一般在2000 左右 并且具有优良的稳 定性 已经被广泛用作耐高温材料 如耐火泥 耐火砖 耐热涂层 等 2 耐热性和膨胀性陶瓷的导热率和膨胀率都小于金属材料 因此 常作为常温绝热材料 多孔和 泡沫陶瓷可用作 120 240 的低温隔热材料 3 电学性能大多数陶瓷都是良好的电绝缘材料 在低温下具有很 高的电阻率 因此大量用来制造隔电的瓷制绝缘器件 尤其在高温高电压工作条件下 陶瓷是唯一的绝缘材料 如汽油机 的火花塞绝缘体 但也有不少特种陶瓷具有特殊的电学性能 例如 铁电陶瓷 BaTiO3 具有较高的电介常数和压电效应 VO 2 BaO等具有半导体性能等 这类陶瓷被用于超声检测仪器 声纳 电子仪器中 陶瓷还具有光学性能和磁性能 化学性能化学性能陶瓷的组织结构非常稳定 具有极好在的抗氧化 性 在1000 下也不会被氧化 和耐腐蚀性 耐酸 碱和盐 不 发生老化 力学性能力学性能陶瓷材料具有很高的弹性模量和硬度 1500HV 极高的红硬性的红硬性 可达1000 以上 抗压强度高 但抗 拉强度和韧性都很低 脆性大 四 复合材料复合材料是由多种性质不同的材料组成并结合在一起 而形成的一种材料 复合材料中各组成材料的性质并未发生变化 复合材料组合了各组成材料所具有的优良性能 同时又消除了各材 料原有的缺陷 复合材料由以下两类材料构成 增强体材料 可以 提高复合材料的硬度 强度和韧性等 粘结类材料或基体 可以 将各组成材料结合在一起 纤维增强复合材料颗粒增强复合材料层 状增强复合材料纤维增强体塑料硬质合金胶布板汽车车身可由玻璃 纤维增强塑料 玻璃钢 制造 大多数玻璃钢由热固性塑料聚酯树脂或环氧树脂与玻璃纤维束组成 硬质合金用于制造切削刀具的切削刃 硬质合金是由金属的碳化 物和粘结剂金属钴组成的复合材料 硬质合金是经过烧结加工而制 成的 所以硬质合金也称烧结材料 用于发动机机构控制的齿轮采 用了层状增强复合材料 可使机构低噪声运转 这种层状压合材料可由棉织物与酚醛树脂压合而成 性能性能性能 组成材料组成材料组成材料塑料玻璃纤维钨 钛 钽的碳化物钴塑 料棉织物韧性不坚固很坚固脆硬脆软韧性硬且坚固脆韧且有弹性不 定形玻璃纤维增强塑料硬质合金层状压合材料韧性非常坚固硬韧性 韧性硬 坚固齿形皮带说明齿形皮带功用 并对其进行受力分析功 用保证凸轮轴能自如地转动 以便气门的开启和关闭与相应的活塞 冲程同步受力分析所受负荷齿形皮带工