第十章---非金属材料优秀PPT.ppt

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1、第一节第一节 高分子材料的基础学问高分子材料的基础学问一、高分子化合物的组成 高分子化合物是由很多单体（低分子化合物）聚合起来的大分子聚合物。例如：n（CH2CH2）（-CH2-CH2-）n 二、高分子聚合物的结构二、高分子聚合物的结构三、高分子的聚集态与性能1结晶型高聚物2无定型高聚物四、高聚物三态 在外力作用下，高聚物随着温度的变在外力作用下，高聚物随着温度的变更表现出三种力学状态，即玻璃态、高弹更表现出三种力学状态，即玻璃态、高弹态及粘流态。态及粘流态。无定型高聚物热机曲线无定型高聚物热机曲线结晶型高聚物热机曲线结晶型高聚物热机曲线五、高聚物的性能 1 力学性能 强度与韧性比金属低得多。

2、2 高弹性与粘弹性 聚合物材料的粘弹性表现为蠕变、应力松 弛、滞后与内耗。3 减摩及耐磨性 4 电性能 5 热性能 6 化学性能 7 老化其次节其次节 高分子材料高分子材料 依据其力学性能和运用状态，可将高依据其力学性能和运用状态，可将高分子材料分为塑料、橡胶，合成纤维、胶分子材料分为塑料、橡胶，合成纤维、胶粘剂及涂料等不同类别。粘剂及涂料等不同类别。一、塑料一、塑料 塑料是以聚合物（通称树脂）为基础，再加入适量的填料，增塑剂、防老化剂及固化剂等添加剂组成的高分子材料。（一）塑料的分类1、按塑料受热后的性能分为：（1）热塑性塑料 受热后变软，冷却后变硬可重复多次运用。（2）热固性塑料：由单体干

3、脆聚合成网状聚合物，受热后不能回复到可塑性状态，如酚醛树脂、环氧树脂等。（二）常用工程塑料：具有优异的力学性能、耐热、耐具有优异的力学性能、耐热、耐磨性能和良好的尺寸稳定性，能经受较苛磨性能和良好的尺寸稳定性，能经受较苛刻的环境条件，良好的介电绝缘特性可作刻的环境条件，良好的介电绝缘特性可作为结构材料运用的塑料，为结构材料运用的塑料，1、聚乙烯（PE）依据合成方法不同，有高压、中压、依据合成方法不同，有高压、中压、低压聚乙烯三种。高压聚乙烯用于制造薄低压聚乙烯三种。高压聚乙烯用于制造薄膜、软管注射成型制品和电线绝缘层等。膜、软管注射成型制品和电线绝缘层等。PE管材2、聚丙烯（PP）具有良好的耐

4、热性和耐腐蚀性主要用于制造医疗器械、薄膜、电绝缘体、容器、包装品等，还可用作机械零件如轻型齿轮，法兰、叶片等。聚丙烯制成电容器外皮 聚丙烯管子 3、聚苯乙烯（PS）良好的耐蚀性和绝缘性，但耐冲击和耐腐蚀性差。广泛应用于电绝缘材料、光学仪器、设备外壳、日用品等。聚苯乙烯泡沫塑料还是重要的绝热和包装材料。4、聚氯乙烯（PVC）按其加入的增塑剂多少，分为硬聚氯乙烯和软聚氯乙烯。硬聚氯乙烯用作制造塑料管和板。软聚氯乙烯用于制造薄膜、电线绝缘层等，泡沫聚氯乙烯用于包装和保温材料。5、ABS塑料 ABS塑料是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）的共聚物。具有三种组元的特性，良好的综合机械性能，抗冲击、

5、表面硬度高。可制造齿轮、泵叶轮、轴承、管道、电气零件、各种外壳及容器、家具等。摩托车挡泥板6、聚酰胺（PA）聚酰胺俗称尼龙，具有良好的强度、韧性和耐蚀性，但吸水率高。广泛用于制造机械零件，如齿轮、辊轴、滑轮、涡轮、轴承及风扇叶片等。尼龙轴套尼龙拉杆7、聚甲醛（POM）聚甲醛性能优于尼龙，广泛应用于机械、化工、仪器仪表，汽车等部门，制作轴承、齿轮、阀杆、汽化器、垫片法兰等，也用于制作仪表板、配电盘及化工容器、管道等 8、聚碳酸脂（PC）聚碳酸脂具有优良的抗冲击性能，主要用于制造机械零件，绝缘材料、工具箱、防弹玻璃、容器、医疗器械等。光盘9、聚四氟乙烯（PTFE）聚四氟乙烯俗称“塑料王”，具有优异

6、的耐腐蚀性能、耐热性能、耐寒性能，吸水率低、摩擦系数小。主要用于化工机械和容器的防腐，也用于耐磨密封和电绝缘等。氟塑料制隔膜阀氟塑料制管道补偿器10、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）聚甲基丙烯酸甲脂俗称“有机玻璃”，主要用于航空、汽车、仪器、仪表工业，做座舱、弦窗、风挡、光学透镜及仪表外壳等。有机玻璃顶棚11、酚醛塑料（PF）酚醛塑料是以酚醛树脂为基本组分，加入木粉、纸、布、玻璃布等填料、润滑剂、着色剂及固化剂等添加剂而制成的塑料。这种塑料主要用作电绝缘材料，故有“电木”之称，此外还可以制造齿轮、耐酸泵、刹车片、滑轮、仪表外壳等。酚醛塑料制品 12、氨基塑料（UF）氨基塑料是以氨基树脂为基本组分氨

7、基塑料是以氨基树脂为基本组分加入添加剂而制成，俗称加入添加剂而制成，俗称“电玉电玉”。具有。具有良好的绝缘性，颜色明丽。主要用于制造良好的绝缘性，颜色明丽。主要用于制造各种颜色明丽的日用品、装饰品及电气设各种颜色明丽的日用品、装饰品及电气设备。备。13、环氧塑料（EP）环氧塑料是环氧树脂加入固化剂环氧塑料是环氧树脂加入固化剂等填料形成的塑料。通常用玻璃和橡胶填等填料形成的塑料。通常用玻璃和橡胶填充或用玻璃纤维增加，称为环氧玻璃钢，充或用玻璃纤维增加，称为环氧玻璃钢，是一种优良的工程材料，主要有于制造电是一种优良的工程材料，主要有于制造电器零件、汽车车体零件、结构型材、板材器零件、汽车车体零件、

8、结构型材、板材和面板等。和面板等。环氧塑料导弹涂料环氧塑料地面（三）塑料的成形方法1、注塑成型2、挤压成型3、吹塑成型第三节第三节 陶瓷材料陶瓷材料一、陶瓷材料的组织结构及特点（一）结合键 在陶瓷材料的结构中，以离子键和共价键为主要结合键。（二）陶瓷材料的相组成 陶瓷材料的组织一般由晶体相、玻璃相和气相组成。二、陶瓷的基本性能（一）陶瓷的力学性能1、陶瓷的刚度和硬度 陶瓷具有高的刚度和硬度。2、强度和塑性 陶瓷在室温下几乎不能产生滑移或位错运动，因而很难产生塑性变形。3、韧性和脆性 陶瓷是典型的脆性材料。（二）陶瓷的物理、化学性能1、热性能 陶瓷材料的熔点高，具有优良的耐热性。2、化学性能 陶

9、瓷具有很高的抗氧化性和不行燃烧性，是很好的耐火材料。此外，陶瓷对酸、碱、盐等介质具有优良的抗蚀性，3、电性能 由于离子晶体无自由电子，所以大多数陶瓷是良好的绝缘体。三、常用工业陶瓷（一）一般陶瓷（传统陶瓷）一般陶瓷有高的硬度、不氧化、不导电、能耐确定的高温，成本低，生产工艺简洁。缺点是，结构不够致密，强度较低，高温下会氧化。一般陶瓷在工业上应用广泛。主要应用在建筑、化工、化学、电气等部门。（二）特种陶瓷1、氧化铝陶瓷 具有高的硬度和耐磨性，耐高温。用于刀具、高温材料。2、氮化硅陶瓷 良好的耐磨性，摩擦系数小且自润滑。用于刀具、刮片、高温轴承。3、碳化硅陶瓷 具有优异的高温强度，用于高温炉管、喷

10、嘴、磨料等。氧化铝陶瓷密封环氧化铝热电偶套管氧化铝陶瓷喷咀碳化硅陶瓷密封件碳化硅陶瓷坩埚氮化硅陶瓷滚珠氮化硅陶瓷刀具第四节第四节 复合材料复合材料一、复合材料的定义 复合材料是由两种或两种以上化学性质不同的材料组合而成，包含基体（粘结材料）和增加体（颗粒、纤维、片状材料）。二、复合材料的分类 复合材料按增加剂的种类和形态，可分为纤维增加复合材料，层状复合材料，颗粒复合材料。三、常用复合材料（一）、纤维增加复合材料基体：树脂、塑料、橡胶、金属。增加体：玻璃纤维、碳纤维。1、玻璃纤维增加复合材料（玻璃钢）树脂+玻璃纤维2、碳纤维增加复合材料 树脂+碳纤维（二）层状复合材料（三）颗粒复合材料基体：金属材料（Ti、Al、Cr、Fe、Ni、Co、Zn）、高分子材料。颗粒：氧化物（Al2O3、MgO、BeO）、碳化（TiC、SiC、WC）。例如：a、SiC颗粒增加铝基复合材料b、颗粒增加铁基复合材料c、TiC颗粒增加钛基复合材料