热成型塑料基础培训教材.ppt

1、在材料科学的基础上(上)，The Fundamentals(Elements，principles ) ofmaterialsscienceanintroductiontomaterialsscience，发表者：世界上所有的东西，我有用的东西材料具有一定的性能，是可以用于制作脱老虎钳、部件、手工工具、装置等物品的物质。 广义的材料是人们思想意识以外的所有物质(substance )材料存在于我们的周围，与我们的生活、我们的生命密切相关。 材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。 序言Introduction，材料(Materials )是国民经济的物质基础。 材料随处可见，中国材料历史

2、进程，漫长曲折的历史：石斧、湖北江陵楚墓出土越王刚宝剑一系列材料系统门类全部数量的铁元素钢突破亿吨大关的世界第一原子弹、氢弹、人工火箭、长征三号火箭发射架上的摄影图片、宝钢高炉、硅时代新材料时代材料科学是什么材料科学以固体材料为研究对象，是一门基于固体物理热力学、动力学、量子力学、冶金、化工的边缘交叉基础应用学科。 它是一门利用电子显微镜、x射线衍射、热光谱、电子离子探针等各种精密仪器和技术，探讨材料组成、结构、制造技术与加工使用过程中机械、物理、化学性能之间的基础应用学科，研究材料共性的学科。材料科学基础课程的教学内容是？ 材料科学基础课程是材料科学和工学专业的重要学科基础课之一，主要介绍了

3、材料科学的共性规律，即材料的组成形成(技术)条件、结构、性能、材料用途之间的相互关系和制约规律。 因此，材料科学的基础是研究材料的成分、组织架构与性能的关系。 内容包括材料种类、晶体结构、缺陷化学、非晶质体结构、材料表面与界面、相图、扩散、过渡相、固相反应及烧结等基础知识。 材料分类(Classification of aterials )、1 .化学组成分类(或基本组成分类)2.材料的性能分类3 .服务领域分类4 .结晶状态分类5 .材料的大小分类1种金属元素体构成的单体(纯金属)可以分为2种以上的金属元素体或金属和非金属元素合金可以分为固态溶液和金属间化合物。 金属材料、无机金属材料、无机

4、金属材料是通过一定的工艺制造硅酸盐、铝酸盐、硼酸盐、磷酸盐、锗酸盐、硫化物、硅化物、卤代物等原料而成的。 是除金属材料、高分子材料以外的所有材料的总称。 这与广义陶瓷材料具有同等意义。 无机非金属材料种类繁多，用途各异，目前尚无统一完整的分类方法。 一般分为传统的(普通的)和新型的(先进的)无机非金属材料。 传统的无机非金属材料和传统的无机非金属材料主要是以SiO2及其硅酸盐化合物为主要成分的材料，包括蜂窝混合双打、玻璃、水泥和耐火原料等。 搪瓷、研磨剂、铸造石(辉绿岩、玄武岩等)、碳素材料、非金属矿(石棉垫、云母、大理岩等)也是传统无机非金属材料。先进(或新型)无机非金属材料和先进(或新型)

5、无机非金属材料是由氧化物、氮化物、碳化钨、硼化物、硫化物、硅化物和各种无机非金属化合物经过特殊先进工艺制备而成的材料。 主要包括先进的蜂窝混合双打、非晶材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。 传统的无机非金属材料之一：蜂窝混合双打、蜂窝混合双打因其概念和用途而异，可分为普通蜂窝混合双打和特殊蜂窝混合双打两类。 根据陶瓷坯体的结构及其基本物性的不同，陶瓷制品可分为陶瓷和瓷器。 作为一般蜂窝混合双打的传统蜂窝混合双打，是指以粘土为主要原料，与其天然矿物原料经过粉末搅拌、成形、锻烧等过程制成的各种制品。 包括日用塞拉混合双打、卫生塞拉混合双打、建筑塞拉混合双打、化学工业塞拉混合双打、塞拉混合双打以及

6、其他工业塞拉混合双打。 特种塞拉混合双打是应用于各种现代工业和尖端科学技术领域的塞拉混合双打产品。 包括结构陶瓷和功能陶瓷。 结构陶瓷主要用于耐磨、高强度、耐高温、耐热冲击、硬质、高刚性、低膨胀、绝热等场所。 功能陶瓷主要包括电磁功能、光学功能、生物功能、核功能及其他功能的蜂窝混合双打材料，传统的无机非金属材料二是玻璃，玻璃是熔体过冷制成的非晶材料。 根据形成该网络的成分分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等，该网络形成剂分为SiO2、B2O3和P2O5。 习惯上，玻璃态的材料可以分为普通玻璃和特殊玻璃两种。 一般的玻璃是指采用天然材料，可以大量生产的玻璃。 一般玻璃包括日用玻璃、建筑玻璃、

7、结晶玻璃、光学玻璃、纤维玻璃等。 特殊玻璃是指采用精制、高纯度或新型原料，通过新工艺在特殊条件下或严格控制形成过程制成的具有特殊功能或特殊用途的玻璃。 根据用途的不同，特殊玻璃有防放射玻璃、激光玻璃、生物玻璃、多孔玻璃、非线性玻璃、光纤玻璃等。 传统无机非金属材料三种：水泥、水泥是指加入适量的水后形成可塑性拉力赛，在空气中硬化的同时用水凝固，能牢固地粘结砂、石等材料的细粉状水硬性材料。 水泥种类很多，根据其用途和性能可以分为通用水泥、专用水泥和特性水泥3种，根据其中含有的主要水硬性矿物，水泥有硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟化铝酸盐水泥以及工业废物和地方材料现在水泥的品种达到了100种

8、以上。 通用水泥是在大量土木工程中使用的一般用途的水泥，如硅酸盐水泥、一般硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥等。 专用水泥是指专用水泥，如油井水泥、水泥建构等。 特性水泥是一种性能比较显着的水泥，如高速硬硅酸盐水泥、中热硅酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥等。 以往的无机非金属材料4 :耐火原料、耐火原料是指耐火等级1580以上的无机非金属材料。 是为高温技术服务的基本材料。 各国虽然定义不同，但基本意义相同。 即，耐火原料是用作高温窑炉等热工设备的机构材料，是用作工业高温容器和零配件的材料，能承受相应的物理化学变化和机械作用。 耐火原料的大部分是以天然矿石(耐火黏土、矸石、菱镁矿、白云母等)

9、为原料制造的。 有机高分子材料(高分子化合物)、高分子化合物是一种或多种单纯低分子化合物聚合而成的分子量大的化合物。 高分子化合物种类繁多，性能各异，分类方法多种多样。 根据高分子来源分为天然高分子材料和合成高分子材料的高分子化合物，可以根据材料的性能和用途分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂等。 高分子化合物是一种或两种以上单纯的低分子化合物聚合而成的分子量大的化合物。高分子化合物种类繁多，性能各异，分类方法多种多样。 根据高分子来源分为天然高分子材料和合成高分子材料的高分子化合物，可以根据材料的性能和用途分为橡胶、纤维、塑料、胶粘剂等。 常用的橡胶有天然橡胶(异戊橡胶)、苯乙烯环氧丁烷橡胶、环氧丁

10、烷橡胶(顺丁橡胶)、乙烯甲基乙烯橡胶、硅橡胶等。 常用的合成纤维有尼龙、聚酯类化合物、晴尼龙、维尼纶等。 塑料的弹性模数位于橡胶和纤维之间，根据塑料受热时的行为可分为热塑性和热固性塑料。 所谓胶粘剂，是指常温下处于粘流状态，外力作用时永久变形，即使解除外力也无法复原的高分子化合物。 聚合后加工成型的高分子化合物称为树脂，加工后的塑料和纤维制品，例如电树在固化前称为酚醛树脂，聚酯类化合物纤维在纺织前称为聚酯类化合物树脂。 4 .复合材料、复合材料是2种以上化学性质或组织架构不同的材料的组合。 复合材料是多相材料，主要包括基本相和强化相。 沉积基质相是将改善性能的强化相一体化，发挥传递应力作用的连

11、续相材料，强化相发挥承受应力和显示功能的作用。 复合材料可以在维持原始构成材料的重要特色的同时，根据复合材料的效果互补各成分的性能，或者获得原始成分没有的许多优异性能。 复合材料的种类很多，按基材分为分类和根据金属类复合材料、陶瓷类复合材料、水泥、混凝土类复合材料、塑料类复合材料、橡胶类复合材料等增强剂的形状可以分为粒子、纤维和层状复合材料，根据复合材料的性能可以分为结构复合材料和功能复合材料。 复合材料是两种以上化学性质或组织架构不同的材料的组合。 复合材料是多相材料，主要包括基本相和强化相。 沉积基质相是将改善性能的强化相一体化，发挥传递应力作用的连续相材料，强化相发挥承受应力和显示功能的

12、作用。 复合材料可以在维持原始构成材料的重要特色的同时，根据复合材料的效果互补各成分的性能，或者获得原始成分没有的许多优异性能。 复合材料的种类很多，按基材分为分类和根据金属类复合材料、陶瓷类复合材料、水泥、混凝土类复合材料、塑料类复合材料、橡胶类复合材料等增强剂的形状可以分为粒子、纤维和层状复合材料，根据复合材料的性能可以分为结构复合材料和功能复合材料。 根据材料性能的不同，分类和材料在外场作用下其性质和性能对外场的响应，可以将材料分为结构材料和功能材料。 所谓结构材料，是指具有较低的抗外场作用，不改变自身形状、结构的优良力学性能(强度和韧性等)，用于结构目的的材料。 功能材料具有优良的电学

13、、磁学、光学、热学、声学、力学、化学和生物科学功能及其相互转换的功能，用于非结构目的的高新技术材料。 按材料服务的领域分类，按材料服务的技术领域分为信息材料、航空宇宙材料、能量材料、生物医用材料等。 信息材料是用于检测、传输、显示、计算和处理信息的光学信息材料。 航天材料主要包括新型金属材料、烧蚀防热材料和新型复合材料。 能源材料是指能源工业和能源技术中使用的材料，根据使用目的分为替代能源材料、能源节约材料和储氢材料等。 生物医用材料是一种合成物质或天然物质或这些个物质的复合，它作用于一个系统的全部或一部分，可以在一定期间内治疗、增强或置换生物组织、器官或功能。根据材料的结晶状态不同，分类和单晶材料是由单晶纤维、单