非金属材料简介

1、非金属材料简介 非金属材料由非金属元素或化合物构成的材料。自19世纪以来，随着生产和科学技术的进步，尤其是无机化学和有机化学工业的发展，人类以天然的矿物、植物、石油等为原料，制造和合成了许多新型非金属材料，如水泥、人造石墨、特种陶瓷、合成橡胶、合成树脂（塑料）、合成纤维等。一、非金属材料概论 非金属材料可分为无机材料和有机材料两大类。在机械工程中较常使用的有许多品种。 属于无机材料的有耐火材料、陶瓷、磨料、碳和石墨材料、石棉等； 属于有机材料的有木材、皮革、胶粘剂和高分子合成材料合成橡胶、合成树脂、合成纤维等； 以非金属纤维增强树脂基所构成的复合材料。二、非金属材料分类陶瓷、碳、石墨、石棉木材

2、、皮革、胶粘剂和高分子合成材料高分子树脂基复合材料井盖及发动机周边部件 1、在公元前6000前5000年中国发明了原始陶器。 2、18世纪以后钢铁工业的兴起，促进耐火材料向多品种、耐高温、耐腐蚀方向发展。 3、18世纪工业革命以后，无机非金属材料有了较快的发展，出现了电瓷、化工陶瓷、金属陶瓷、平板玻璃、化学仪器玻璃、光学玻璃、平炉和转炉用的耐火材料以及快硬早强等性能优异的水泥。同时，发展了研磨材料、碳素及石墨制品、铸石等。 4、20世纪新技术的兴起促进了特种无机非金属材料的迅速发展。至今，又出现了变色玻璃、光导纤维、电光效应、电子发射及高温超导等各种新型无机材料。三、非金属材料起源及发展 1轻

3、质、高强度的结构材料被用来制造手轮、手柄、支架、罩壳、仪表板等一般轻质结构件，也可用来制造飞机机翼和叶片、整体船艇、汽车车身和传动轴、高速纺织综框、高压容器等高强度结构件 2减摩、耐磨材料如因硬度高而耐磨的用金刚石、 碳化硅、 刚玉等制作的砂轮、砂布(纸)、油石、研磨剂和刀具，可供磨削和切削之用。减少摩擦和磨损如塑料、石墨、氮化硅等制成的轴承、导轨、活塞环、密封圈等机械零件，能在无油干摩擦或少油润滑条件下安全运行，这对忌油脂或不便供给油润滑的场合特别有利。四、非金属材料用途 3耐腐蚀材料：如陶瓷、搪瓷、石墨、铸石、塑料等的大多数品种，这些材料适于制造化工用的容器、塔器、鼓风机、泵、管、阀等机械

4、设备和零部件。 4密封材料：如橡胶、塑料、石棉和柔性石墨等因有良好的柔性和弹性而适于制造动态和静态的密封零件，如压缩机的活塞环、密封填料、O型和V型密封圈等。20世纪60年代以来，还出现了一种以树脂或橡胶为基体、称为液体密封胶的密封材料，适用于各种静态密封，使用方便。四、非金属材料用途（续一） 5电绝缘材料：如橡胶、塑料、陶瓷、石棉、云母、玻璃布层压板（属复合材料）都是应用广泛的电绝缘材料。 6耐高温、保温材料：如耐火材料、石棉、蛭石、氧化铝、耐火纤维等具有良好的高温性能和低的热导率，适用于高温窑炉如化铁炉、转炉、电炉、热处理炉、隧道窑等的炉体、内衬或保温层，以防止热量外流；塑料因传热慢，人体

5、与之接触时有温暖感，适用于制造手轮、手柄、方向盘之类物件。 7特殊用途，就是用作耐烧蚀材料，如酚醛和石棉、石英等纤维复合制成的用于宇航方面的烧蚀部件，能在2500以上较长时间内燃烧、分解、散热、碳化，形成隔热层，有效地保护内部结构。此外，一些非金属材料还有消音、消振、透光、无磁性等特点，可用于制造如橡胶弹簧、避振垫片、光学透镜等零件。四、非金属材料用途（续二） 1最为廉价的塑料聚丙烯（PP） 材料特性：透明度和颜色的多种选择,低密度、抗热性强,良好的硬度、牢度和强度平衡性,加工方式简单而灵活,优秀的抗化学物质性 典型用途:家具、包装、照明设备、食物包装、桌垫、文件夹、便签纸盒 主要工艺：注塑成

6、型五、非金属材料特性 2透明有机玻璃聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 材料特性：多种制造与加工方式，容易加工多种透明、半透明和不透明及色彩、表面效果可供选择，优秀的抗化学物质和抗风化性,优秀的抗化学物质和抗风化性，高度的印刷附着性，可完全回收利用，优秀的视觉清晰度，特别的色彩创意与配色，表面硬度高，耐久性好。 典型用途:展示用品零售标板、室内用品、家具、照明设备、玻璃装配。 主要工艺：注塑成型五、非金属材料特性（续一） 3下水管道聚聚氯乙稀（PVC） 材料特性：有弹性、容易上色，有多种硬度供选择，能够挤压成型、注铸和吹塑，能用玻璃纤素强化，能在低温下保持其特性，可以印刷、回收利用，良好的抗撕拉和磨损性，良好的抗晒和防海水性，良好的抗油和化学物质性 典型用途:食物包装、电子产品、软性饮料瓶、米勒啤酒瓶 主要工艺：注铸、吹塑或挤压成型五、非金属材料特性（续二） 4挂衣架聚苯乙烯（PS） 材料特性：清晰度好、强度高,工艺简单、容易着色