打印汽车材料教案(共87页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上淮安生物工程高等职业学校教案2007年 第 1 页班 级月日星 期时 数第 节初、重复课授 课 形 式汽拖06112初讲授授 课 章节 名 称第四节 塑料教 学 目 的了解塑料的组成、塑料的分类、性能特点教 学 重 点1、塑料的组成2、塑料的分类教 学 难 点1、性能特点更新、补充、删 节 内 容无使 用 教 具课 外 作 业复习本次内容,预习下次内容课 后 体 会 课堂教学安排教学过程主 要 教 学 内 容 及 步 骤一、 复习提问(10分钟)二、导入新课(75分钟,启发式导入新课)三、归纳总结(5分钟)四、课后作业第四节 塑料一、塑料的组成二、塑料的分类三、性能特
2、点四、汽车上的塑料制品及发展趋势1、塑料在汽车内装件上的应用2、塑料在汽车结构上的应用3、塑料在外装件上的应用4、塑料在功能零件上的应用技术1、塑料的组成2、塑料的分类预习并复习授课主要内容或板书设计一、复习提问(10分钟)1、汽车对制动片的要求1)、符合要求的摩擦系数2) 要求有合适的抗热衰退性及恢复性3) 大的单位面积吸收功率及低的磨损4) 具有耐磨性5) 有一定的机械强度、噪声要小6)二、导入新课 (75分钟,启发式导入新课)第四节 塑料塑料是以有机合成树脂为主要组成的高分子材料,它通常可在加热、加压条件下塑制成型,故称为塑料。一)、塑料的组成塑料是以有机合成树脂为基础,再加入添加剂所组
3、成的。一、合成树脂 是由低分子化合物通过缩聚或加聚反应合成的高分子化合物,如酚醛树脂、聚乙烯等,是塑料的主要组成,也起粘接剂作用。二、添加剂 为改善塑料的性能而加入的其它组成,主要有:(1) 填料或增强材料 填料在塑料中主要起增强作用。(2) 固化剂 可使树脂具有体型网状结构,成为较坚硬和稳定的塑料制品。(3) 增塑剂 用以提高树脂可塑性和柔性的添加剂。(4) 稳定剂 用以防止受热、光等的作用使塑料过早老化。 二)、塑料的分类常用的塑料分类方法有下述两种:一、按树脂的性质分类 根据树脂在加热和冷却时所表现的性质,可分为热塑性塑料和热固性塑料。1. 热塑性塑料 加热时软化并熔融,可塑造成形,冷却
4、后即成型并保持既得形状,而且该过程可反复进行。这类塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚甲醛、聚碳酸脂等。这类塑料加工成形简便,具有较高的机械性能,但耐热性和刚性比较差。2. 热固性塑料 初加热时软化,可塑造成形,但固化后再加热将不再软化,也不溶于溶剂。这类塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯等。它们具有耐热性高,受压不易变形等优点,但机械性能不好。二、按使用范围分类1. 通用塑料 应用范围广、生产量大的塑料品种。主要有聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚醛塑料和氨基塑料等,其产量约占塑料总产量的四分之三以上。2. 工程塑料 综合工程性能(包括机械性能、耐热耐寒性能、耐蚀性和绝缘性能等)良
5、好的各种塑料。主要有聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯和ABS等四种。3. 耐热塑料 能在较高温度(100 200 以上)下工作的各种塑料。常见的有聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有机硅树脂、环氧树脂等。 三、性能特点质量轻,比强度高,化学稳定性好绝缘性好,特殊性能好,吸震和消声性能好。第四节 汽车上的塑料制品及发展趋势一、 塑料在汽车结构上的应用1、 汽车零部件对塑料的性能要求要求具有一定的抗拉强度、抗压强度、剪切强度和冲击强度要求具有一定的耐热性,要求具有抗蠕变性,要求具有尺寸稳定性2、 汽车结构件用塑料量塑料材料及其发展趋势二、塑料在汽车内装件上的应用1)、汽车内装件的塑料用量2)、汽车主要塑料内装件和
6、使用材料三、塑料在外装件上的应用1)、汽车外装塑料量2)汽车外装件材料的应用情况及发展趋势四、塑料在功能零件上的应用技术1) 电导性塑料特点:质量轻、加工容易、机械强度足够、耐药性优良。但其他化学稳定性差2) 塑料电池单位重量的储电量大,释放电压高,具有较高的功率输出密度,形状成型自由,无功害3)、光导纤维3) 塑料磁铁第五节 汽车上的摩擦材料一、 汽车对制动片的要求1、符合要求的摩擦系数3、 要求有合适的抗热衰退性及恢复性4、 大的单位面积吸收功率及低的磨损5、 具有耐磨性6、 有一定的机械强度7、 噪声要小二、 制动片的组成1、骨架材料:石棉纤维、金属纤维、陶瓷纤维、玻璃纤维、碳纤维2、粘
7、结剂:树脂型、橡胶型3、填充剂:三、 制动摩擦片分类石棉摩擦材料、金属陶瓷摩擦材料、半金属基摩擦材料、碳纤维摩擦材料四、 制动片的种类和性能五、 离合器片三、归纳总结:(5分钟)1、常用的塑料分类按树脂的性质分类 根据树脂在加热和冷却时所表现的性质,可分为热塑性塑料和热固性塑料。1. 热塑性塑料 加热时软化并熔融,可塑造成形,冷却后即成型并保持既得形状,而且该过程可反复进行。这类塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚甲醛、聚碳酸脂等。这类塑料加工成形简便,具有较高的机械性能,但耐热性和刚性比较差。2. 热固性塑料 初加热时软化,可塑造成形,但固化后再加热将不再软化,也不溶于溶剂。这
8、类塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯等。它们具有耐热性高,受压不易变形等优点,但机械性能不好。四、布置作业:预习并复习淮安生物工程高等职业学校教案2007年 第 1 页班 级月日星 期时 数第 节初、重复课授 课 形 式汽拖06112初讲授授 课 章节 名 称第五节:陶瓷材料教 学 目 的了解普通日用陶瓷、普通工业陶瓷、特种陶瓷、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷教 学 重 点普通日用陶瓷、普通工业陶瓷教 学 难 点特种陶瓷、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷更新、补充、删 节 内 容无使 用 教 具课 外 作 业复习本次内容,预习下次课 后 体 会 堂教学安排教学过程主 要 教 学 内 容 及 步 骤一、 复习提问
9、(10分钟)二、导入新课(75分钟,启发式导入新课)三、归纳总结(5分钟)四、课后作业1、常用的塑料分类第五节:陶瓷材料5.1.1 普通日用陶瓷5.1.2 普通工业陶瓷5.2 特种陶瓷5.2.1 氧化物陶瓷5.2.2 碳化物陶瓷1、陶瓷的定于与分类预习并复习授课主要内容或板书设计一、复习提问(10分钟)1、常用的塑料分类按树脂的性质分类 根据树脂在加热和冷却时所表现的性质,可分为热塑性塑料和热固性塑料。1). 热塑性塑料 加热时软化并熔融,可塑造成形,冷却后即成型并保持既得形状,而且该过程可反复进行。这类塑料有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺(尼龙)、聚甲醛、聚碳酸脂等。这类塑料加工成形简便,
10、具有较高的机械性能,但耐热性和刚性比较差。2). 热固性塑料 初加热时软化,可塑造成形,但固化后再加热将不再软化,也不溶于溶剂。这类塑料有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯等。它们具有耐热性高,受压不易变形等优点,但机械性能不好。二、导入新课 (75分钟,启发式导入新课)第五节:陶瓷材料普通陶瓷也叫传统陶瓷,其主要原料是粘土(Al2O32SiO22H2O)、石英(SiO2)和长石(K2OAl2O36SiO2)。组分的配比不同,陶瓷的性能会有所差别。 例如:长石含量高时,熔化温度低而使陶瓷致密,表现在性能上即是抗电性能高、耐热性能及机械性能差;粘土或石英含量高时,烧结温度高而使得陶瓷的抗电性能差,但有
11、较高的热性能和机械性能。 普通陶瓷坚硬而脆性较大,绝缘性和耐蚀性极好。由于其制造工艺简单、成本低廉,因而在各种陶瓷中用量最大。 普通陶瓷通常分为日用陶瓷和工业陶瓷两大类。 5.1.1 普通日用陶瓷 一、普通日用陶瓷的用途和特点 日用陶瓷主要用作日用器皿和瓷器,一般具有良好的光泽度、透明度,热稳定性和机械强度较高。 二、常用普通日用陶瓷 (1)长石质瓷 国内外常用的日用瓷,作一般工业瓷制品。 (2)绢云母质瓷 我国的传统日用瓷。 (3)骨质瓷 近些年得到广泛应用,主要作高级日用瓷制品。 (4)滑石质瓷 我国发展的综合性能好的新型高质瓷。 (5)高石英质日用瓷 最近我国研制成功,石英含量 40%,
12、瓷质细腻、色调柔和、透光度好、机械强度和热稳定性好。 5.1.2 普通工业陶瓷一、建筑卫生瓷 用于装饰板、卫生间装置及器具等,通常尺寸较大,要求强度和热稳定性好。 二、化学化工瓷 用于化工、制药、食品等工业及实验室中的管道设备、耐蚀容器及实验器皿等,通常要求耐各种化学介质腐蚀的能力要强。 三、电工瓷 主要指电器绝缘用瓷,也叫高压陶瓷,要求机械性能高、介电性能和热稳定性好。 改善工业陶瓷性能的方法: 加入MgO、ZnO、BaO、Cr2O3等或增加莫来石晶体相,提高机械强度和耐碱抗力; 加入Al2O3、ZrO2等提高强度和热稳定性;加入滑石或镁砂降低热膨胀系数; 加入SiC提高导热性和强度。 5.
13、2、 特种陶瓷 特种陶瓷也叫现代陶瓷、精细陶瓷或高性能陶瓷,包括特种结构陶瓷和功能陶瓷两大类,如压电陶瓷、磁性陶瓷、电容器陶瓷、高温陶瓷等。工程上最重要的是高温陶瓷,包括氧化物陶瓷、硼化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷。5.2.1 氧化物陶瓷 氧化物陶瓷熔点大多2000 以上, 烧成温度约1800 ;单相多晶体结构,有时有少量气相;强度随温度的升高而降低,在1000 以下时一直保持较高强度,随温度变化不大;纯氧化物陶瓷任何高温下都不会氧化。 一、氧化铝(刚玉)陶瓷 氧化铝的结构是O2-排成密排六方结构,Al3+占据间隙位置。 根据含杂质的多少, 氧化铝呈红色(如红宝石)或蓝色(如蓝宝石);实际生
14、产中, 氧化铝陶瓷按Al2O3含量可分为75、95和99等几种。 氧化铝熔点达2050 ,抗氧化性好,广泛用于耐火材料; 较高纯度的Al2O3粉末压制成形、高温烧结后得到刚玉耐火砖、高压器皿、坩埚、电炉炉管、热电偶套管等; 微晶刚玉的硬度极高(仅次于金刚石),红硬性达1200 ,可作要求高的工具如切削淬火钢刀具、金属拔丝模等。很高的电阻率和低的导热率,是很好的电绝缘材料和绝热材料。强度和耐热强度均较高(是普通陶瓷的5倍),是很好的高温耐火结构材料,如可作内燃机火花塞、空压机泵零件等。 单晶体氧化铝可做蓝宝石激光器; 氧化铝管坯做钠蒸气照明灯泡。 二、氧化铍陶瓷 氧化铍陶瓷具备一般陶瓷的特性,导
15、热性极好,很高的热稳定性,强度低,抗热冲击性较高;消散高能辐射的能力强、热中子阻尼系数大。 氧化铍陶瓷制造坩埚,作真空陶瓷和原子反应堆陶瓷,气体激光管、晶体管散热片和集成电路的基片和外壳等。 三、氧化锆陶瓷 氧化锆陶瓷的熔点在2700 以上,耐2300 高温,推荐使用温度2000 2200 ;能抗熔融金属的浸蚀,做铂、锗等金属的冶炼坩埚和1800 以上的发热体及炉子、反应堆绝热材料等;氧化锆作添加剂大大提高陶瓷材料的强度和韧性,氧化锆增韧陶瓷可替代金属制造模具、拉丝模、泵叶轮和汽车零件如凸轮、推杆、连杆等。 四、氧化镁钙陶瓷 氧化镁钙陶瓷通常是通过加热白云石(镁或钙的碳酸盐)矿石除去CO2而制
16、成的,其特点是能抗各种金属碱性渣的作用,因而常用作炉衬的耐火砖。但这种陶瓷的缺点是热稳定性差,MgO在高温下易挥发,CaO甚至在空气中就易水化。5.2.2 碳化物陶瓷 碳化物陶瓷有很高的熔点、硬度(近于金刚石)和耐磨性(特别是在浸蚀性介质中),缺点是耐高温氧化能力差(约9001000)、脆性极大。 一、碳化硅陶瓷 碳化硅陶瓷密度为 3.2103 kg/m3,弯曲强度为 200 MPa250 MPa,抗压强度1000 MPa1500 MPa,硬度莫氏9.2,热导率很高,热膨胀系数很小,在900 1300 时慢慢氧化。 主要用于制造加热元件、石墨表面保护层以及砂轮及磨料等。 二、碳化硼陶瓷 碳化硼
17、陶瓷硬度极高,抗磨粒磨损能力很强;熔点达2450,高温下会快速氧化,与热或熔融黑色金属发生反应,使用温度限定在980以下。主要用于作磨料,有时用于制造超硬质工具材料。 三、其它碳化物陶瓷 碳化钼、碳化铌、碳化钽、碳化钨和碳化锆陶瓷的熔点和硬度都很高,在2000 以上的中性或还原气氛作高温材料;碳化铌、碳化钛用于2500 以上的氮气气氛中的高温材料。硼化物陶瓷 硼化物陶瓷有硼化铬、硼化钼、硼化钛、硼化钨和硼化锆等。 硼化物陶瓷具有高硬度, 同时具有较好的耐化学浸蚀能力。熔点范围为1800 2500 。比起碳化物陶瓷,硼化物陶瓷具有较高的抗高温氧化性能,使用温度达1400 。 硼化物主要用于高温轴
18、承、内燃机喷嘴、各种高温器件、处理熔融非铁金属的器件等。 各种硼化物还用作电触点材料三、归纳总结:(5分钟)1、陶瓷材料的分类及特点四、布置作业:预习并复习 淮安生物工程高等职业学校教案2007年 第 1 页班 级月日星 期时 数第 节初、重复课授 课 形 式授 课 章节 名 称第八节:复合材料教 学 目 的了解玻璃的性能要求及分类、复合材料性能特点、分类常见复合材料教 学 重 点玻璃的性能要求及分类、复合材料性能特点、分类教 学 难 点常见复合材料更新、补充、删 节 内 容无使 用 教 具实物课 外 作 业复习本次内容,预习下次课 后 体 会 课堂教学安排教学过程主 要 教 学 内 容 及
19、步 骤一、 复习提问(10分钟)二、导入新课(75分钟,启发式导入新课)三、归纳总结(5分钟)四、课后作业1、陶瓷材料的分类及特点第八节:复合材料一、玻璃的性能要求及分类二、 复合材料性能特点、分类三.常见复合材料1、复合材料的特点及应用预习并复习授课主要内容或板书设计一、复习提问(10分钟)1、陶瓷材料的分类及特点普通陶瓷也叫传统陶瓷,其主要原料是粘土(Al2O32SiO22H2O)、石英(SiO2)和长石(K2OAl2O36SiO2)。组分的配比不同,陶瓷的性能会有所差别。 例如:长石含量高时,熔化温度低而使陶瓷致密,表现在性能上即是抗电性能高、耐热性能及机械性能差;粘土或石英含量高时,烧
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