7非金属材料.ppt

1、非金属材料,合成高分子材料 塑料 橡胶 无机非金属材料 玻璃 陶瓷 复合材料,高分子材料,1.高分子材料的概念 单体与聚合物 聚合度与分子量,聚乙烯分子链,高聚物的聚合,加聚 均聚 共聚 缩聚,C2H5OC2H5,大分子链的结构形态,（1）线型结构（2）带支链线型（3）体型结构,高聚物的聚集状态,线型高聚物 无定型：具有三态：玻璃态、高弹态、粘流态,线型结晶型：只有两态,高聚物的性能,高弹性 粘弹性：蠕变、应力松弛、滞后与内耗 机械性能,塑料的成分,树脂 塑料的主要成分 决定塑料的类型和基本性能 胶粘其它成分材料 赋予塑料可塑性和流动性,塑料 树脂添加剂,塑料的添加剂,填料：减少树脂用量，降低

2、塑料成本改善塑料某些性能，扩大塑料的应用范围、 增塑剂：增加塑料的可加工性、延展性和膨胀性 的物质 稳定剂：热稳定剂、光稳定剂、抗氧化剂 润滑剂：改善塑料的流动性，提高塑件表面的光泽度 阻燃剂：阻止塑料燃烧 着色剂：起装饰美观的作用，某些着色剂还能提高塑料的光稳定性、热稳定性和耐候性,塑料的分类,按受热时的性能分类： 热塑性塑料：指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，其分子结构是线型或支链型结构。(变化过程可逆) 热固性塑料：在受热或其它条件下能固化成不熔不溶性物质的塑料 ，其分子结构最终为体型结构。（变化过程不可逆） 按用途分类： 通用塑料：产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料。

3、 工程塑料：性能优良 增强塑料：复合塑料 特种塑料：一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等）应用于特殊要求的塑料。,常用工程塑料,热塑性塑料： 聚乙烯（PE）：高压、低压 聚氯乙烯（PVC）: 聚丙烯和聚苯乙烯 ABS塑料：良好的综合性能 聚酰胺（PA、尼龙）：强度、耐磨、自润滑 聚碳酸酯(PC）：透明金属，抗冲击 聚四氟乙烯（F-4）：塑料王，极好的化学稳定性,聚乙烯（PE）,性能 无毒、无味、密度小 良好的化学稳定性、耐寒性和电绝缘性 易加工成型 耐热性差、易老化。 分类：高、中、低三种密度 高密度（低压）聚乙烯：分子量大，结晶度高，质地坚硬，机械强度高 低密度（高压）聚乙烯：分子量小，结晶

4、度低，质地柔软，弹性和透明度好,聚乙烯塑料应用举例,1 各种薄膜 2 各种容器 3 各种型材 4 日常用品 5 电线、电缆包皮 6 防腐涂层（喷涂） 7 泡沫制品,聚丙烯塑料(PP),特性 乳白色半透明， 无毒、无味、质轻 耐弯曲、化学稳定性、电绝缘性好 尺寸稳定、热膨胀性小 机械性能、刚性、透明性、耐热性比聚乙烯高 耐低温型差，易老化,聚丙烯塑料应用举例,医疗器具：注射、输液、药品容器 家用电器零件和日用品 机械零件：壳、罩、手柄、手轮、阀门、风扇叶轮 汽车零部件：方向盘、空气过滤器、灯罩、蓄电池壳 化工管道衬里 包装：拉伸膜、绳索、编织袋 电器绝缘膜,聚苯乙烯(PS),优点 质轻、表面硬度

5、高 良好的透明性、有光泽、易着色 优良的电绝缘性，耐化学腐蚀 缺点 质脆易裂 抗冲击性差 耐热性差,聚苯乙烯塑料的用途举例,日用品、玩具、餐具、透明模型 制备装饰、照明制品 仪器仪表板、壳、罩，汽车灯罩 一般电绝缘制品 绝热保温材料 防震、抗冲击泡沫包装垫层,聚氯乙烯（PVC）,特点 良好的电绝缘性和化学稳定性 热稳定性差 分类：以所加增塑剂的多少分软、硬两种 软PVC 用做人造革、软导管等 硬PVC用于管件、板材、容器等,聚氯乙烯塑料用途举例,农用薄膜和人造革 电线、电缆包皮 各种型材 家具、玩具、运动器材 包装涂层,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗称：有机玻璃 特性 质轻、抗冲击性好，不易

6、破碎 透明度高（透光率92%），易着色 具有一定的强度，耐水性、耐候性及电绝缘性好 表面硬度低，易划伤。,聚甲基丙烯酸甲酯用途举例,灯具、照明器材 光学透镜、反射镜 仪器仪表盘、罩 光导纤维 广告牌、橱窗 飞机、汽车防弹玻璃,ABS 塑料,共聚物 是一种是三烯类共聚物（ A -丙烯晴；B -丁二烯；S -苯乙烯） 特性 不透明，外观呈浅象牙色、无毒、无味 具有良好的综合机械性能，兼有韧、硬、刚的特性 加工成型性好：可电镀 良好的使用性能和染色功能 类别： 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别,聚酰胺塑料（PA),俗称：尼龙 特性： 白色或浅黄色半透明，无毒、无味 优良的机械性:抗拉、坚韧、

7、抗冲击 耐磨性和润滑性优异 品种： 尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙1010等,聚酰胺塑料应用举例,机械零件：轴承、齿轮、活塞、风扇叶片 汽车工业: 皮带轮、散热器箱体、刮水器 电子电器；线路板、骨架、旋钮 化工管道: 建筑民用：导轨、滑轮绳索、安全帽,聚碳酸酯塑料（PC）,有“透明金属”之称 特性 无色或浅黄色，透明、无毒、无味 高透光、抗冲击 优良的综合机械性能：,聚碳酸酯用途举例,接插件、线圈骨架、绝缘套管、电话机听筒、电容器薄膜 齿轮、涡轮、连杆、壳、罩 大型灯罩、防护玻璃、照相器材 包装容器、导管、光碟,聚四氟乙烯 （PTEE）（F-4）,俗称：塑料王 特性 优异的化学稳定性，耐强

8、酸、强碱、强氧化剂 耐高低温、耐老化 不燃、不粘、摩擦系数低,聚四氟乙烯塑料用途举例,防腐器件和衬里 电绝缘 密封 摩擦磨损 防粘,常用热固性塑料,酚醛塑料（PF）：电木 氨基塑料：电玉 环氧塑料：环氧树脂+固化剂 有机硅塑料,酚醛塑料,俗称电木粉，是一种硬而脆的热固性塑料 广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、工艺品等。,电器配件,氨基塑料,概念 氨基树脂是指含有氨基或酰氨基的化合物与甲醛反应而生成的热固性树脂。 种类： 脲醛树脂(尿素甲醛树脂) 密胺树脂(三聚氰胺甲醛树脂)耐沸水不变形，故作为仿瓷餐具 性能 氨基树脂无毒、无臭、坚硬、耐刮伤、无色、半透明，可制成各种色彩鲜艳的塑料制品，广泛

9、应用于航空、电器等领域，另外其泡沫塑料可用来做隔声、隔热材料。,其它高分子材料,橡胶 天然：轮胎、雨布 合成：通用、特种 胶粘剂 单组分、多组分 液态、固态,陶瓷,陶瓷的组织结构： 晶体相 玻璃相 气相 陶瓷的性能特点： 机械性能：高硬度、高耐磨性、高脆性 热性能、化学性能和电性能 常用陶瓷 日用陶瓷：原料（高岭土、长石、石英）晶相90%,陶瓷的分类,日用陶瓷 餐具、茶具、咖啡具、酒具、容器 工艺陶瓷 艺术陶瓷、园林陶瓷、琉璃制品 建筑陶瓷 内墙砖、外墙砖、地砖文化石、瓷片、拼花马赛克、琉璃瓦 卫浴陶瓷 浴缸、淋浴房、洗脸器、便器、洗涤器、整体浴室 工业陶瓷 电子陶瓷、蜂窝陶瓷、工程陶瓷、化工

10、陶瓷、电器瓷、耐火研磨陶瓷、功能陶瓷配件、工业琉璃 特种陶瓷 功能陶瓷、结构陶瓷,工程陶瓷,工程陶瓷 主要是用于耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷材料 种类 氧化铝陶瓷 氮化硅陶瓷 氮化硼陶瓷、碳化硼陶瓷 人造宝石,不同形状的特种结构陶瓷件,氧化铝陶瓷,氧化铝陶瓷以Al2O3为主要成分, 含有少量SiO2的陶瓷，又称高铝陶瓷 氧化铝陶瓷耐高温性能好，可使用到1950,。具有良好的电绝缘性能及耐磨性。微晶刚玉的硬度极高(仅次于金刚石). 氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料，如耐火砖、坩埚,Al2O3化工、耐磨陶瓷配件,Al2O3密封、气动陶瓷配件,氮化硅（Si3N

11、4）陶瓷,氮化硅是由Si3N4四面体组成的共 价键固体 氮化硅的强度、比强度、比模量高；硬度仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为0.10.2；热膨胀系数小；抗热震性大大高于其他陶瓷材料；化学稳定性高,Si3N4轴承,碳化硅（SiC）陶瓷,碳化硅是通过键能很高的共价键结合的晶体。 碳化硅的最大特点是高温强度高，有很好的耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变性能，其热传导能力很强，仅次于氧化铍陶瓷 碳化硅陶瓷用于制造火箭喷嘴、浇注金属的喉管、热电偶套管、炉管、燃气轮机叶片及轴承，泵的密封圈、拉丝成型模具等,SiC陶瓷件,SiC陶瓷件,SiC轴承,复合材料,复合材料的构成 基体材料 增强材料 复合材料的种类： 按基体分：金属基、无机非金属基、树脂基 按增强材料形态：纤维、层状、颗粒 常用复合材料：玻璃钢、碳纤维增强塑料、金属陶瓷。,复合材料的应用情况,冷却塔：国内有200余厂家生产冷却塔，年产20000多台，保有量为25万台，35005000t/h大型塔已推广使用。 缠绕管、罐制品：生产的大型管罐除国内外使用外，还有部分出口。 拉挤制品：主要有抽油杆、格栅、电工梯型材、门窗框以及帐篷支架。 SMC、BMC制品：生产高位水箱组合板、椅子及汽车部件，年产量为5000t。 汽车部件：除用SMC生产的制品外，还有手糊、喷射及R