（中职）机械工程材料第七章非金属材料教学课件.ppt

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1、（中职）机械工程材料第七章 非金属材料ppt课件教学目标教学目标教学目标教学目标：1、了解塑料、橡胶、胶粘剂的种类、性能及应用。了解塑料、橡胶、胶粘剂的种类、性能及应用。2、了解了解陶瓷材料种类、性能及应用。陶瓷材料种类、性能及应用。3、了解复合材料种类、性能及应用了解复合材料种类、性能及应用 机械工程材料第七章 非金属材料一、塑料一、塑料机械工程材料专题一专题一 塑料与橡胶塑料与橡胶 高分子材料概念：指以高分子化合物（分子量一般在高分子材料概念：指以高分子化合物（分子量一般在5000以上）为主要组分的材料。常用的有塑料、橡胶、胶粘剂等。以上）为主要组分的材料。常用的有塑料、橡胶、胶粘剂等。1

2、 1、塑料的特性、塑料的特性：与金属相比，塑料优点：与金属相比，塑料优点：(1 1)质轻、比强度高；质轻、比强度高；(2)化学化学稳定性好；稳定性好；(3)减摩性、耐磨性好；减摩性、耐磨性好；(4)电绝缘性优良；电绝缘性优良；(5)消消声和吸震性好；声和吸震性好；(6)成形加工性好，方法简单，生产率高。成形加工性好，方法简单，生产率高。塑料缺点塑料缺点:(1)强度、刚度底；强度、刚度底；(2)耐热性差，易燃烧和易耐热性差，易燃烧和易老化；老化；(3)导热性差，热膨胀系数大。导热性差，热膨胀系数大。2、按应用范围分类、按应用范围分类 可分为通用塑料、工程塑料与耐热塑可分为通用塑料、工程塑料与耐热

3、塑料三种。料三种。二、橡胶二、橡胶与胶粘剂与胶粘剂 机械工程材料 橡胶是一种高弹性的高分子材料。伸长率很高（橡胶是一种高弹性的高分子材料。伸长率很高（1001000），具有优良的耐磨性、隔音性和绝缘性。广泛用于弹性），具有优良的耐磨性、隔音性和绝缘性。广泛用于弹性件、密封件、减振器及传动件等。工业上使用的橡胶是在生胶中件、密封件、减振器及传动件等。工业上使用的橡胶是在生胶中加入各种配合剂后得到的产品。主加的配合剂有硫化剂、硫化促加入各种配合剂后得到的产品。主加的配合剂有硫化剂、硫化促进剂、活性剂、软化剂、填充剂、防老剂、着色剂等，以提高和进剂、活性剂、软化剂、填充剂、防老剂、着色剂等，以提高和

4、改善橡胶制品的性能。改善橡胶制品的性能。1、橡胶的组成、种类及应用、橡胶的组成、种类及应用 常用橡胶种类、特点及应用举例如表常用橡胶种类、特点及应用举例如表7-1所示。所示。橡橡胶胶是是以以生生胶胶为为基基础础，再再加加入入配配合合剂剂制制成成橡橡胶胶在在氧氧化化、光光照照（特特别别是是紫紫外外线线照照射射）情情况况下下，容容易易发发生生老老化化、破破裂裂、发发黏或变脆等现象。黏或变脆等现象。机械工程材料表表7-1 常用橡胶种类、特点及应用举例常用橡胶种类、特点及应用举例 机械工程材料2、胶粘剂的组成、种类及应用、胶粘剂的组成、种类及应用 胶胶粘粘剂剂是是以以黏黏性性物物质质作作为为基基础础，

5、加加入入各各种种添添加加剂剂制制成成。它它能能将将物物质质胶胶粘粘在在一一起起，并并使使胶胶接接面面具具有有一一定定的的胶胶接接强强度度。胶胶接接在在某某些些情情况况下下可可以以代代替替铆铆接接、焊焊接接或或机机械械连连接接。如如无无法法焊焊接接的的金属可采用胶接，金属材料与非金属材料的胶接等。金属可采用胶接，金属材料与非金属材料的胶接等。胶粘剂的分类有天然胶粘剂和人工合成树脂胶粘剂两类胶粘剂的分类有天然胶粘剂和人工合成树脂胶粘剂两类 天然胶粘剂：包括骨胶、虫胶、桃胶、树汁等。天然胶粘剂：包括骨胶、虫胶、桃胶、树汁等。常用胶粘剂的种类、特点及应用举例如表常用胶粘剂的种类、特点及应用举例如表7-

6、2所示。所示。人人工工合合成成树树脂脂胶胶粘粘剂剂：它它是是由由粘粘接接剂剂（酚酚醛醛树树脂脂、聚聚苯苯乙乙烯烯等等）、固固化化剂剂、填填料料及及各各种种附附加加剂剂（增增韧韧剂剂、抗抗氧氧化化剂剂）组组成。按使用要求不同，各组成部分的比例不同。成。按使用要求不同，各组成部分的比例不同。机械工程材料表表7-2 常用胶粘剂的种类、特点及应用举例常用胶粘剂的种类、特点及应用举例 机械工程材料专题二专题二 陶瓷材料陶瓷材料 陶瓷是以天然硅酸盐或人工合成无机化合物为原料，用粉末陶瓷是以天然硅酸盐或人工合成无机化合物为原料，用粉末冶金法生产的无机非金属材料冶金法生产的无机非金属材料。一、陶瓷特性一、陶瓷

7、特性 1、优点：（、优点：（1）硬度极高，耐磨损；（）硬度极高，耐磨损；（2）抗压强度高；）抗压强度高；（3）耐高温，抗氧化，耐蚀性好。）耐高温，抗氧化，耐蚀性好。2、缺点：（、缺点：（1）脆性大，受冲击易碎；（）脆性大，受冲击易碎；（2）不能受急热急冷。）不能受急热急冷。二二、陶瓷的分类、用途、陶瓷的分类、用途 陶瓷的种类很多，按原料和用途分为普通陶瓷（又称传统陶陶瓷的种类很多，按原料和用途分为普通陶瓷（又称传统陶瓷）和特种陶瓷两大类。瓷）和特种陶瓷两大类。常用工业陶瓷的名称、性能和用途如表常用工业陶瓷的名称、性能和用途如表7-3所示。所示。机械工程材料表表7-3 常用工业陶瓷的名称、性能和

8、用途常用工业陶瓷的名称、性能和用途 机械工程材料专题三专题三 复合材料复合材料 复合材料是指由两种或两种以上性质不同的材料，经人工复合材料是指由两种或两种以上性质不同的材料，经人工合成的多相固体材料。合成的多相固体材料。一、复合材料特性：一、复合材料特性：1、优点：优点：（1 1）强度高，抗疲劳性能好；（强度高，抗疲劳性能好；（2 2）耐高温、）耐高温、耐蚀性好；（耐蚀性好；（3 3）减摩、减振性好；（）减摩、减振性好；（4 4）工艺简单，可以节省）工艺简单，可以节省原材料和降低成本。原材料和降低成本。复合材料分基体相和增强相。基体相起粘结剂作用；增强复合材料分基体相和增强相。基体相起粘结剂作

9、用；增强相起提高强度和韧性作用。相起提高强度和韧性作用。2、缺点：缺点：（1 1）抗冲击性差；）抗冲击性差；（2 2）不同方向的力学性）不同方向的力学性能存在较大差异。能存在较大差异。机械工程材料 1、纤维增强复合材料纤维增强复合材料 是是以以玻玻璃璃纤纤维维为为增增强强剂剂，以以合合成成树树脂脂为为基基体体（粘粘结结剂剂）制制成成的的，俗俗称称玻玻璃璃钢钢。是是用用热热固固性性树树脂脂与与纤纤维维复复合合的的一一种种复复合合材材料料；用用于于船船舶舶壳壳体体，减减摩摩、耐耐磨磨零零件件。根根据据复复合合材材料料起起粘粘结结作作用用的的基基体不同，可分为热塑性和热固性两种。体不同，可分为热塑性

10、和热固性两种。(1 1）纤维增强复合材料纤维增强复合材料(2）层叠复合材料层叠复合材料(3）颗粒复合材料颗粒复合材料(4）细粒复合材料细粒复合材料 二二、复合材料的分类复合材料的分类机械工程材料 3、颗粒复合材料、颗粒复合材料是一种或多种材料的颗粒均匀分散在基体内所组成的材料。是一种或多种材料的颗粒均匀分散在基体内所组成的材料。如将金属粉加入塑料中，成为复合材料；改善导热、导电性能，如将金属粉加入塑料中，成为复合材料；改善导热、导电性能，并且大大提高强度。再如：将铅粉加入塑料中，可防并且大大提高强度。再如：将铅粉加入塑料中，可防 -射线射线 辐辐射的罩屏。射的罩屏。常常用用细细粒粒复复合合材材

11、料料有有两两种种：一一种种是是由由金金属属细细粒粒和和塑塑料料复复合制成的。另一种是由陶瓷细粒与金属复合制成的。合制成的。另一种是由陶瓷细粒与金属复合制成的。4、细粒复合材料、细粒复合材料 2、层叠复合材料、层叠复合材料 由两层或两层以上不同材料复合而成的材料。特点是强度、由两层或两层以上不同材料复合而成的材料。特点是强度、刚度、耐磨、耐绝热、隔声、减轻自重得到改善。刚度、耐磨、耐绝热、隔声、减轻自重得到改善。机械工程材料 (a a)层叠复合层叠复合 (b b)连续纤维复合连续纤维复合 (c c)细粒复合细粒复合 (d d)短切纤维复合短切纤维复合 图图7-1 复合材料的结构示意图复合材料的结构示意图复合材料的结构示意图如图复合材料的结构示意图如图7-1 所示。所示。如硬质合金是由如硬质合金是由WC-Co或或WC-TiC-Co等组成的细粒复合材料。等组成的细粒复合材料。另另外外，复复合合材材料料对对雷雷达达回回波波很很小小，可可制制造造隐隐形形飞飞机机。波波音音767客机就是采用了客机就是采用了3t碳纤维碳纤维芳纶纤维复合增强塑料制造的。芳纶纤维复合增强塑料制造的。