第六章非金属材料_PPT文档格式.ppt
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玻璃态:
链段不能运动。
在外力作用下,只产生链段不能运动。
在外力作用下,只产生少量弹性变形少量弹性变形。
用于这种状态的材料有用于这种状态的材料有塑料塑料和和纤维纤维。
线型非晶态高聚物的温度-变形曲线l高弹态:
高弹态:
受力时产生受力时产生很大弹性变形很大弹性变形。
用于这种状态高聚物是。
用于这种状态高聚物是橡胶橡胶。
l粘流态:
粘流态:
在外力作用下,在外力作用下,大分子链可以相对滑动大分子链可以相对滑动。
粘流态是高分。
粘流态是高分子材料的子材料的加工态加工态。
SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.1高分子材料的概念高分子材料的概念l高分子材料的力学状态高分子材料的力学状态线型晶态高分子材料的力学状态线型晶态高分子材料的力学状态l在在Tm以下以下与非晶态的玻璃与非晶态的玻璃态相似,态相似,高于高于Tm为粘流态。
为粘流态。
l部分晶态高聚物在非晶区部分晶态高聚物在非晶区Tg与晶区与晶区Tm间,非晶区柔性好,间,非晶区柔性好,晶区刚性好,处于韧性状态,晶区刚性好,处于韧性状态,称为称为“皮革态皮革态”。
线型晶态高聚物的温度-变形曲线SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.2高分子材料的性能高分子材料的性能l力学性能力学性能低强度,比强度较高低强度,比强度较高高耐磨性:
高耐磨性:
摩擦系数低,自润滑性摩擦系数低,自润滑性低弹性模量,高弹性低弹性模量,高弹性粘弹性粘弹性(蠕变、应力松弛、滞后及内耗)(蠕变、应力松弛、滞后及内耗)l物理化学性能物理化学性能高绝缘性;
高热膨胀性;
高化学稳定性。
高绝缘性;
低耐热性;
低导热性。
l易老化:
易老化:
失去弹性、出现龟裂、变硬、变软、变粘、变色等。
SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.3常用高分子材料常用高分子材料l塑料的组成:
树脂塑料的组成:
树脂+添加剂添加剂填料:
填料:
用于提高强度。
增塑剂:
用于提高树脂的可塑性和柔软性。
固化剂:
用于使热塑性的线型结构变为热固性的体型结构。
稳定剂:
用于防止塑料老化,延长其使用寿命。
润滑剂:
用于防止塑料加工时粘在模具上,用于防止塑料加工时粘在模具上,使制品光亮。
使制品光亮。
着色剂:
用于塑料制品着色。
阻燃剂:
用于阻止燃烧或使其自熄。
发泡剂、催化剂、抗静电剂等。
塑料塑料添添加加剂剂SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.3常用高分子材料常用高分子材料l塑料的分类塑料的分类按树脂受热时性能:
按树脂受热时性能:
热塑性塑料、热固性塑料热塑性塑料、热固性塑料按使用范围:
按使用范围:
通用塑料、工程塑料、特种塑料通用塑料、工程塑料、特种塑料通用塑料通用塑料产量大、价格低、用途广。
产量大、价格低、用途广。
工程塑料工程塑料力学性能高,耐热、耐蚀性能好。
力学性能高,耐热、耐蚀性能好。
特种塑料特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑料,产量少,价格贵,只用于特殊需要的场合。
的塑料,产量少,价格贵,只用于特殊需要的场合。
塑料塑料特种塑料SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.3常用高分子材料常用高分子材料l常用热塑性塑料常用热塑性塑料聚酰胺聚酰胺PA:
尼龙:
尼龙或锦纶。
具有良好的强度、韧性、耐或锦纶。
具有良好的强度、韧性、耐蚀,摩擦系数低,有自润滑性。
在机械行业中应用广蚀,摩擦系数低,有自润滑性。
在机械行业中应用广泛,是制造轴承、齿轮等的良好材料(应用温度泛,是制造轴承、齿轮等的良好材料(应用温度T100)。
)。
ABS塑料:
塑料:
质坚、性韧、刚性大。
适于各种电器的外质坚、性韧、刚性大。
适于各种电器的外壳,汽车方向盘、仪表盘,飞机舱内装饰板、隔音板。
壳,汽车方向盘、仪表盘,飞机舱内装饰板、隔音板。
聚乙烯聚乙烯PE:
良好的耐磨性、耐蚀性。
适于化工设备、良好的耐磨性、耐蚀性。
适于化工设备、管道等。
管道等。
塑料塑料尼龙齿轮ABS机壳SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.3常用高分子材料常用高分子材料l常用热塑性塑料常用热塑性塑料聚氯乙烯聚氯乙烯PVC:
强度高、耐蚀性好。
可制造离心泵、水管接头等。
聚丙烯聚丙烯PP:
具有优良的综合性能。
用于各种机械零件、医疗器械。
聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯PMMA:
有机玻璃。
:
目前最好的有机透光材料,目前最好的有机透光材料,耐紫外线和大气老化,易成型加工。
用于机座舱盖、仪表外壳、设耐紫外线和大气老化,易成型加工。
用于机座舱盖、仪表外壳、设备外罩、光学镜片等。
备外罩、光学镜片等。
聚四氟乙烯聚四氟乙烯PTEE:
极优越的化学稳定性,耐任何化学药物的腐蚀,极优越的化学稳定性,耐任何化学药物的腐蚀,耐热、耐寒性极好;
加工成型性较差在耐热、耐寒性极好;
加工成型性较差在390C以上分解放出有毒气以上分解放出有毒气体。
体。
主要用于减摩密封件、化工耐蚀件与热交换器以及高温或潮湿主要用于减摩密封件、化工耐蚀件与热交换器以及高温或潮湿条件下的绝缘材料等。
条件下的绝缘材料等。
塑料塑料PTEE绝缘子有机玻璃流水线防护罩PP螺钉SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.3常用高分子材料常用高分子材料l常用热固性塑料常用热固性塑料酚醛树脂酚醛树脂PF:
有一定的机械强有一定的机械强度,耐热性好;
具有较高的耐度,耐热性好;
具有较高的耐腐蚀性、耐磨性、良好的绝缘腐蚀性、耐磨性、良好的绝缘性。
脆性大,易碎,阳光下易性。
脆性大,易碎,阳光下易变色,多是黑色、墨绿色。
变色,多是黑色、墨绿色。
广广泛用于制作泛用于制作各种电讯器材和电各种电讯器材和电木制品(如插座、开关等),木制品(如插座、开关等),耐热绝缘部件及各种结构件。
耐热绝缘部件及各种结构件。
塑料塑料电器配件SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.1.3常用高分子材料常用高分子材料l合成橡胶由合成橡胶由生胶生胶+配合剂配合剂组成。
组成。
l橡胶最大的特点是橡胶最大的特点是高弹性高弹性。
具有储能、。
具有储能、耐磨、隔音、绝缘、防水等性能。
耐磨、隔音、绝缘、防水等性能。
不耐不耐油、易老化。
油、易老化。
l通用橡胶通用橡胶主要用于制作轮胎、运输带、主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等。
胶管、胶板、垫片、密封装置等。
l特种橡胶特种橡胶主要用于高低温、强腐蚀、强主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。
辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。
橡胶橡胶密封圈SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.2陶瓷材料陶瓷材料l用天然的或人工合成的粉状化合物通过成型、高用天然的或人工合成的粉状化合物通过成型、高温烧结而制成的多晶固体材料。
温烧结而制成的多晶固体材料。
l分类分类传统陶瓷:
传统陶瓷:
工程陶瓷:
结构陶瓷结构陶瓷功能陶瓷功能陶瓷生物陶瓷生物陶瓷功能陶瓷球结构陶瓷钙生物陶瓷SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.2陶瓷材料陶瓷材料l结构结构晶体相:
晶体相:
决定陶瓷的主要性能。
玻璃相:
粘结晶相,降低烧结温度,粘结晶相,降低烧结温度,填充气孔,抑制晶粒长大。
填充气孔,抑制晶粒长大。
气相:
在陶瓷生产中形成的。
使陶在陶瓷生产中形成的。
使陶瓷强度降低,但能提高吸振性。
瓷强度降低,但能提高吸振性。
l性能:
性能:
刚性、硬度、脆性大,抗压强度大,抗拉强度、刚性、硬度、脆性大,抗压强度大,抗拉强度、塑韧性低。
塑韧性低。
熔点高、高温下不易氧化,但不耐温度的急熔点高、高温下不易氧化,但不耐温度的急剧变化。
剧变化。
耐蚀性、绝缘性好。
SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.2陶瓷材料陶瓷材料l常用工程陶瓷常用工程陶瓷普通陶瓷:
普通陶瓷:
由粘土、长石、石英为原料配制,烧结而成。
其组分配比不同,陶瓷的性能就不同。
质地坚硬,不氧化、不生锈、耐高温;
成型质地坚硬,不氧化、不生锈、耐高温;
成型性好,成本低。
性好,成本低。
除日用陶瓷外,大量用于电器、化工、建筑、除日用陶瓷外,大量用于电器、化工、建筑、纺织等工业部门。
纺织等工业部门。
绝缘子纺织陶瓷SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.2陶瓷材料陶瓷材料l常用工程陶瓷常用工程陶瓷氧化铝陶瓷:
氧化铝陶瓷:
以以Al2O3为主要成分为主要成分,含有少量含有少量SiO2。
具有很高的耐热性(具有很高的耐热性(能在能在1600长期使用长期使用),),耐腐蚀,耐腐蚀,绝缘性好,耐磨性好;
绝缘性好,耐磨性好;
脆性大,抗热振性差。
广泛用于广泛用于制作各类耐高温、耐蚀和电气绝缘件,如高温制作各类耐高温、耐蚀和电气绝缘件,如高温容器,热电偶的保护套,高压电气元件,高速切削刀具、容器,热电偶的保护套,高压电气元件,高速切削刀具、拉丝模,泵件,内燃机的火花塞,火箭、导弹的导流罩拉丝模,泵件,内燃机的火花塞,火箭、导弹的导流罩及轴承等。
及轴承等。
氧化铝陶瓷耐高温喷嘴氧化铝陶瓷转心球阀氧化铝陶瓷密封环SUSTSUST机械工程材料机械工程材料6.2陶瓷材料陶瓷材料l常用工程陶瓷常用工程陶瓷氧化锆陶瓷:
氧化锆陶瓷:
耐热性好,可在耐热性好,可在2000-2200使用;
使用;
热膨胀系数大,热膨胀曲线与铸铁、热膨胀系数大,热膨胀曲线与铸铁、铝相近;
铝相近;
抗弯强度与断裂韧性高。
除用作高温耐火坩埚、发热元件、防除用作高温耐火坩埚、发热元件、防护涂层外,已成为绝热柴油机的主要护涂层外,已成为绝热柴油机的主要候选材料,如候选材料,如发动机汽缸内衬、推杆、发动机汽缸内衬、推杆、活塞帽、阀座、凸轮、轴承等活塞帽、阀座、凸轮、轴承等。
氧化锆球阀氧
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- 第六 非金属材料
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