1、第第2 2章章 机械工程材料机械工程材料2-4 2-4 其他工程材料及应用其他工程材料及应用 金属材料金属材料 黑色金属黑色金属有色金属有色金属 铸铁铸铁 碳钢碳钢 合金钢合金钢 铝合金铝合金 铜合金铜合金 其它有色金属其它有色金属 非金属材料非金属材料 高分子材料高分子材料 陶瓷材料陶瓷材料 复合材料复合材料 塑料塑料 橡胶橡胶 合成纤维合成纤维工程材料的分类工程材料的分类一、有色金属及硬质合金一、有色金属及硬质合金2-4 2-4 其他工程材料及应用其他工程材料及应用 常用的有色金属有铜及铜合金、铝及常用的有色金属有铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、轴承合金等。铝合金、钛及钛合金、轴承合金
2、等。1、有色金属、有色金属指黑色金属（钢铁）以外的所有指黑色金属（钢铁）以外的所有金属及其合金，也称为非铁金属。金属及其合金，也称为非铁金属。（1 1）铜及铜合金）铜及铜合金纯铜纯铜 铜合金常加元素为铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高了强度，又保等，既提高了强度，又保持了纯铜特性。持了纯铜特性。 纯铜具有优良的导电性和导热性，在大气、纯铜具有优良的导电性和导热性，在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。塑性好。淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。塑性好。纯铜呈紫红色，又称为紫铜。纯铜呈紫红色，又称为紫铜。铜合金铜合金常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和白铜
3、。常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和白铜。普通黄铜普通黄铜特殊黄铜特殊黄铜常用牌号常用牌号1)1)黄铜黄铜以锌为主加元素的铜合金。以锌为主加元素的铜合金。黄铜黄铜普通黄铜普通黄铜牌号：牌号：H H62： “黄黄”字汉语拼音首字母字汉语拼音首字母 表示表示平均含铜量为平均含铜量为62%62%的普通黄铜。的普通黄铜。平均含铜量的百分数平均含铜量的百分数H80H80、H70H70、H68H68：H59H59、H62H62：适于制造冷变形零件，如弹适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等；壳、冷凝器管等；适于制造受力件，如垫圈、弹簧、适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等导管、散热器等特殊黄铜特殊黄
4、铜 加入的合金元素有锡、硅、锰、铅和铝等，加入的合金元素有锡、硅、锰、铅和铝等，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝黄铜等。铝黄铜等。 在普通黄铜中加入其他合金元素所组成在普通黄铜中加入其他合金元素所组成的合金。的合金。 特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。性能改善。主加元素符主加元素符号（除锌外）号（除锌外）铜的百铜的百分数分数HPb59-1：表示平均含铜量为表示平均含铜量为59%、含铅量为、含铅量为1%的特殊黄铜。的特殊黄铜。特殊黄铜的牌号特殊黄铜的牌号主加元素含主加元素含量的百分数量的百分数H
5、 元素符号元素符号数字数字-数字数字 常用牌号有常用牌号有HPb63-3HPb63-3、HAl60-1-1HAl60-1-1、HSn62-1HSn62-1、HFe59-1-1HFe59-1-1、ZCuZn38Mn2Pb2ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4ZCuZn16Si4等，主要等，主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。轴承、衬套及阀体等。 2)2)青铜青铜 常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅常用青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。青铜、铅青铜等。除黄铜和白铜外的其他铜合金。除黄铜和白铜外的
6、其他铜合金。牌号：牌号：Q 元素符号元素符号数字数字-数字数字“青青”字汉字汉语拼音首字语拼音首字母母例：例：Q Sn4 - 3平均含锡量为平均含锡量为4%平均含锌量为平均含锌量为3%青铜青铜余量为铜余量为铜v 锡青铜锡青铜v是以锡为主加元素的铜合金，是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为锡含量一般为314%。 v锡青铜铸造流动性差，铸件密锡青铜铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小在有色金属中最小 。v锡青铜耐蚀性良好，在大气、锡青铜耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、比纯铜和黄铜
7、好，但在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。盐酸和氨水中的耐蚀性较差。 v常用牌号有常用牌号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。等。l主要用于耐蚀承载件主要用于耐蚀承载件,如弹簧、轴承、齿轮如弹簧、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。轴、蜗轮、垫圈等。 锡青铜管锡青铜管船用青铜软船用青铜软管快速接头管快速接头阀阀( (锡青铜阀锡青铜阀体、阀盖体、阀盖) )v 铝青铜铝青铜v以铝为主加元素以铝为主加元素的铜合金，铝含的铜合金，铝含量为量为511%。v强度、硬度、耐强度、硬度、耐大型水力发电设备中的抗磨环大型水力发电设备中的抗磨环 磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性磨性、耐
8、热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。能好，但焊接性能差。 l常用牌号有常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。等。l主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、主要用于制造船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。v 铍青铜铍青铜v以铍为主加元素的铜合金，铍含量为以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.72.5%。v具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的具有高的强度、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵。导电性、导热性、冷热加
9、工及铸造性能，但价格较贵。铍青铜制品铍青铜制品l常用牌号有常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等等 。l用于重要的弹性件、耐磨用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、膜片，件，如精密弹簧、膜片，高速、高压轴承及防爆工高速、高压轴承及防爆工具、航海罗盘等重要机件。具、航海罗盘等重要机件。3)3)白铜白铜白铜可白铜可分普通白铜和特殊白铜。分普通白铜和特殊白铜。以镍为主要合金元素的铜合金。以镍为主要合金元素的铜合金。牌号：牌号：B 数字数字B5B5： 常用牌号有常用牌号有B5、B19等等 。用于在蒸汽和海水。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械环境下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器仪表零件及
10、冷凝器,蒸馏器蒸馏器,热交换器等热交换器等.镍的平均百分含量镍的平均百分含量 具有较高的耐蚀具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。的冷热加工性能。白铜白铜表示平均含镍量为表示平均含镍量为5%的白铜。的白铜。普通白铜普通白铜:白铜件白铜件v 在普通白铜基础上添加在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素等元素形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。形成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。v其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。v常用牌号如常用牌号如BMn40-1.5(康铜康铜)、BMn43-0.5(考铜考铜)。v用于制造精密机械、
11、仪表零件及用于制造精密机械、仪表零件及 医疗器械等。医疗器械等。康铜热偶康铜热偶白铜型材白铜型材特殊白铜特殊白铜:（2 2）铝及铝合金）铝及铝合金纯铝纯铝 铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。 铝合金常加入的元素主要有铝合金常加入的元素主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有等，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr 等辅加元素。等辅加元素。 纯铝具有银白色金属光泽，密度小，熔点低纯铝具有银白色金属光泽，密度小，熔点低, 导电、导热性能优良；耐大气腐蚀，易于加工成导电、导热性能优良；耐大气腐蚀，易于加工成形；无磁性。形；无磁性。铝合金铝合金铝合金可分为
12、变形铝合金和铸造铝合金两类。铝合金可分为变形铝合金和铸造铝合金两类。铝合金制造的机翼铝合金制造的机翼铝合金制品铝合金制品v 防锈铝合金：防锈铝合金：LF+序号序号v 硬铝合金：硬铝合金： LY +序号序号v 超硬铝合金：超硬铝合金：LC +序号序号v 锻铝合金：锻铝合金： LD +序号序号铝合金的分类及旧牌号铝合金的分类及旧牌号(1)(1) 变形铝合金变形铝合金 防锈铝合金防锈铝合金 主要是主要是Al-Mn和和Al-Mg系合金。系合金。卫星天线卫星天线（LF2） Mn和和Mg主要主要作用是作用是提高抗蚀能提高抗蚀能力和塑性，并起固力和塑性，并起固溶强化作用。溶强化作用。v常用的常用的Al-Mn
13、系合金有系合金有 LF21（ 3A21 ），其抗蚀性，其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。钉等需要弯曲、冲压加工的零件。v常用的常用的Al-Mg系合金有系合金有 LF5（ 5A05 ），其密度比纯，其密度比纯 铝小，强度比铝小，强度比Al-Mn合金高，在航空工业合金高，在航空工业中得到广泛应用，如中得到广泛应用，如制造管道、容器、铆制造管道、容器、铆钉及承受中等载荷的钉及承受中等载荷的零件。零件。 硬铝合金硬铝合金 主要是主要是Al-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量Mn。v强度、硬度高，加工性能
14、好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。l 常用硬铝合金如常用硬铝合金如LY11 (2A11)、 LY12 (2A12)等，用于制造等，用于制造冲压件冲压件、模锻件和铆模锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、接件，如螺旋桨、梁、铆钉等。铆钉等。 飞机翼梁飞机翼梁(腹板为腹板为硬铝合金硬铝合金) 超硬铝合金超硬铝合金 属属Al-Zn-Mg-Cu系系合金，并含有少量合金，并含有少量Cr和和Mn。v热态塑性好，但耐蚀性差。热态塑性好，但耐蚀性差。飞机主起落架飞机主起落架 常用合金有常用合金有 LC4 (7A04 )、LC9 (7A09 )等，主要用于工作温度等，主要用于工作温度较低、
15、受力较大的结构较低、受力较大的结构件，如飞机大梁、起落件，如飞机大梁、起落架等。架等。 锻铝合金锻铝合金 可锻性好，力学性能可锻性好，力学性能高，用于形状复杂的锻高，用于形状复杂的锻件和模锻件，如喷气发件和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风动机压气机叶轮、导风轮等轮等. 常用牌号有常用牌号有LD7 (2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等等 。用于制造。用于制造150 225下工作下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。美美F-117隐身战斗机隐身战斗机(所用材料大部分是铝合金所用材料大部分是铝合金)（2）铸造铝合金）铸造铝合金 包
16、括：包括：vAl- Si系：系： 代号为代号为ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号vAl-Cu系：系：代号为代号为ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号vAl-Mg系：系：代号为代号为ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号vAl-Zn系：系： 代号为代号为ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号 Al-Si系铸造铝合金系铸造铝合金 （硅铝明硅铝明） ZL102(ZAlSi12)是含有是含有12%Si的铝硅二元的铝硅二元合金，称为合金，称为简单硅铝明简单硅铝明。 加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂(或特殊或特殊)硅铝明。硅铝明。 Al-Si系铸造铝合金的铸系铸造铝合
17、金的铸造性能好，具有优良的耐蚀造性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。性、耐热性和焊接性能。 活塞活塞( (裙部为铝硅合金裙部为铝硅合金) )l用于制造飞机、仪用于制造飞机、仪表、电动机壳体、表、电动机壳体、汽缸体、风机叶片汽缸体、风机叶片、发动机活塞等。发动机活塞等。 Al-Cu系铸造铝合金系铸造铝合金 这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，这类合金的耐热性好，强度较高；但密度大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。系合金。汽缸头汽缸头 常用代号有常用代号有ZL201 (ZAlCu5Mn)、ZL203 (ZAlCu4)等。等。主要用于主要用于
18、制造在较高温度下工作制造在较高温度下工作的高强零件，如内燃机的高强零件，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。汽缸头、汽车活塞等。Al-Mg系铸造铝合金系铸造铝合金 这类合金的耐蚀这类合金的耐蚀性好，强度高，密度性好，强度高，密度小；但铸造性能差，小；但铸造性能差，耐热性低。耐热性低。l常用代号为常用代号为ZL301(ZAlMg10)、 ZL303(ZAlMg5Si1)等。等。l主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介主要用于制造外形简单、承受冲击载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。鼓风机密封件等鼓风机密封件等(ZL102、301) Al
19、-Zn系铸造铝合金系铸造铝合金 这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时这类合金的铸造性能好，强度较高，可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。效强化；但密度大，耐蚀性较差。 常用代号为常用代号为 ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等。等。l主要用于制造形状复主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、杂受力较小的汽车、飞机、仪器零件。飞机、仪器零件。2 2、硬质合金、硬质合金将难熔的碳化钨或碳化钨与碳化钛等金属将难熔的碳化钨或碳化钨与碳化钛等金属碳化物为基体，并加入钴作为粘结剂混合，加碳化物为基体，并加入钴作为粘结剂混合，加 压成形后烧结而成的一种粉末冶金材料。压成形后
20、烧结而成的一种粉末冶金材料。特点：特点：（一）硬度高、热硬性好。（一）硬度高、热硬性好。（二）抗压强度高。（二）抗压强度高。（三）耐蚀性和抗氧化性好。（三）耐蚀性和抗氧化性好。（四）线膨胀系数小，电导率和热导率与铁合金相近。（四）线膨胀系数小，电导率和热导率与铁合金相近。钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金: （P）钨钴钛类硬质合金钨钴钛类硬质合金: ( M)通用硬质合金通用硬质合金: (K)分分类类主要用于做切削主要用于做切削脆性材料的刀具脆性材料的刀具主要用于做高速主要用于做高速切削韧性材料的切削韧性材料的刀具刀具主要用于做耐热钢、主要用于做耐热钢、高锰钢不锈钢等难高锰钢不锈钢等难加工钢材的刀具加
21、工钢材的刀具硬质合金的分类硬质合金的分类二、工程塑料二、工程塑料 v塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度、在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。v1、工程塑料概述、工程塑料概述 v 塑料的组成塑料的组成 l塑料是以树脂为主要成分，塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。加入各种添加剂。l树脂是塑料的主要成分，树脂是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。对塑料性能起决定性作用。塑料制品塑料制品v添加剂：添加剂：是为改善塑料某些性能而加入的物质。是为改善塑料某些性能而加入的物质。v填料：填料：
22、主要起增强作用；主要起增强作用；v增塑剂：增塑剂：用于提高树脂的可塑性和柔软性；用于提高树脂的可塑性和柔软性；v固化剂：固化剂：使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；v稳定剂：稳定剂：用于防止塑料老化，延长其使用寿命；用于防止塑料老化，延长其使用寿命；v润滑剂：润滑剂：防止塑料加工时粘在模具上防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮；使制品光亮；v着色剂：着色剂：用于塑料制品着色。用于塑料制品着色。v其他的还有其他的还有发泡剂、催化发泡剂、催化 剂、阻燃剂、抗静电剂剂、阻燃剂、抗静电剂等。等。 添加剂添加剂v 塑料的分类塑料的分类v按树脂受热时行为按树脂受热
23、时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料。 v按使用范围可分为按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料通用塑料、工程塑料和特种塑料。v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。 v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。l特种塑料特种塑料是指具有某些特殊是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐蚀的塑性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，价格料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。贵，只用于特殊需要的场合。 热固性塑料制热固性塑料制品品v 塑料的性能特点塑料的性能特点v塑料的优点：塑料的优点：v相对密度
24、小相对密度小(一般为一般为0.9 2.3)；耐蚀性、电绝缘；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能有消音吸振性能 。l塑料的缺点：塑料的缺点：l刚性差刚性差(为钢铁材料的为钢铁材料的1/1001/10)，强度低；，强度低；耐热性耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小倍）、导热系数小(只有金属的只有金属的1/2001/600)；蠕变温度低、易老化。蠕变温度低、易老化。 v2、常用工程塑料、常用工程塑料v 一般结构用塑料一般结构用塑料v包括聚乙烯包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯
25、聚丙烯(PP)和和ABS塑料等。塑料等。v聚丙烯聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。vABS塑料塑料 “坚韧、质硬、刚性坚韧、质硬、刚性” ，应用广泛。，应用广泛。 PE波纹管波纹管PP方向盘方向盘ABS阀门阀门PS管管v聚酰胺聚酰胺又称尼龙或绵纶，强度较高，耐磨、自润滑又称尼龙或绵纶，强度较高，耐磨、自润滑性好，广泛用作机械、化工及电气零件。性好，广泛用作机械、化工及电气零件。v聚甲醛聚甲醛具有优良的综合性能，广泛用于汽车机床、具有优良的综合性能，广泛用于汽车机床、化工、电气仪表、农机等工业化工、电气仪表、农机等工业 。尼龙管件尼龙管件PC挡
26、风板挡风板l聚碳酸酯聚碳酸酯具有优良的机械性具有优良的机械性能，透明无毒，应用广泛。能，透明无毒，应用广泛。l 摩擦传动零件用塑料摩擦传动零件用塑料l包括聚酰胺包括聚酰胺(PA)、聚甲醛、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯、聚碳酸酯(PC)、聚四、聚四氟乙烯氟乙烯(PTFE)等。等。密封件密封件聚四氟乙烯管聚四氟乙烯管聚四氟乙烯零件聚四氟乙烯零件v聚四氟乙烯俗称聚四氟乙烯俗称“塑料王塑料王”，具有极优越的化学稳具有极优越的化学稳定性和热稳定性以及优越的电性能，几乎不受任何定性和热稳定性以及优越的电性能，几乎不受任何化学药品的腐蚀，摩擦系数极低，只有化学药品的腐蚀，摩擦系数极低，只有0.04。缺点。缺点
27、是强度低、加工性差。主要用于减摩密封件、化工是强度低、加工性差。主要用于减摩密封件、化工耐蚀件与热交换器以及高频或潮湿条件下的绝缘材耐蚀件与热交换器以及高频或潮湿条件下的绝缘材料。料。 v 耐蚀用塑料耐蚀用塑料v耐蚀用塑料主要有聚四氟乙耐蚀用塑料主要有聚四氟乙烯、氯化聚醚烯、氯化聚醚(PENTON)、聚丙烯等。聚丙烯等。v氯化聚醚的化学稳定性仅次氯化聚醚的化学稳定性仅次于聚四氟乙烯，但工艺性比于聚四氟乙烯，但工艺性比聚四氟乙烯好，成本低。在聚四氟乙烯好，成本低。在化学工业和机电工业获得广化学工业和机电工业获得广泛应用，如化工设备零件、泛应用，如化工设备零件、管道、衬里等。管道、衬里等。 氯化聚
28、醚防腐蝶阀氯化聚醚防腐蝶阀 v 耐高温件用塑料耐高温件用塑料v有聚砜有聚砜(PSF)、聚苯醚、聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺、聚酰亚胺(PI)及氟塑料等。及氟塑料等。v聚砜聚砜的热稳定性高是其的热稳定性高是其聚酰亚胺层压板聚酰亚胺层压板 最突出的特点。使用温度达最突出的特点。使用温度达150174。用于机械设。用于机械设备等工业。备等工业。l聚苯醚聚苯醚具有良好的综合性能具有良好的综合性能,用于机电等方面。用于机电等方面。l聚酰亚胺聚酰亚胺在在260下可长期使用。主要用于特殊条件下可长期使用。主要用于特殊条件下使用的精密零件。下使用的精密零件。 v 热固性塑料热固性塑料v热固性塑料是在树脂中加入固
29、化剂压制成型而形成的热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形聚合物。体形聚合物。 v酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂而制成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如而制成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如插座、开关等），耐热绝缘部件及各种结构件。插座、开关等），耐热绝缘部件及各种结构件。 电器配件电器配件三、合成橡胶三、合成橡胶 v橡胶是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。橡胶是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。v1、橡胶的组成和性能特点、橡胶的组成和性能特点 v工业用橡胶由生胶和橡胶配合剂组成。生胶无配合工业
30、用橡胶由生胶和橡胶配合剂组成。生胶无配合剂并未经硫化。橡胶配合剂有硫化剂、硫化促进剂、剂并未经硫化。橡胶配合剂有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。v橡胶最大的特点是高弹性。橡胶有储能、耐磨、隔橡胶最大的特点是高弹性。橡胶有储能、耐磨、隔音、绝缘等性能。音、绝缘等性能。 v2、常用合成橡胶、常用合成橡胶v合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，前者主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫前者主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等；片、密封装置等；后者主要用于高低温
31、、强腐蚀、后者主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。 密封圈密封圈胶管胶管轮胎轮胎v工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的新型陶瓷。良的新型陶瓷。 l陶瓷材料是除陶瓷材料是除金属和高聚物金属和高聚物以外的无机非以外的无机非金属材料通称。金属材料通称。四、陶瓷四、陶瓷 v1、陶瓷材料的性能特点、陶瓷材料的性能特点 v陶瓷材料具有高熔点、高陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性，耐硬度、高化学稳定性
32、，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。特性。v陶瓷材料还具有密度小、陶瓷材料还具有密度小、弹性模量大、耐磨损、强弹性模量大、耐磨损、强度高等特点度高等特点。v功能陶瓷还具有电、光、功能陶瓷还具有电、光、磁等特殊性能。磁等特殊性能。 v2、陶瓷材料的分类、陶瓷材料的分类v（1）按化学成分分类）按化学成分分类 v可将陶瓷材料分为可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷陶瓷及其它化合物陶瓷。导电导电玻璃玻璃玻璃玻璃幕墙幕墙v（2）按使用的原材料分类）按使用的原材料分类 v可将陶瓷材料分为可将陶瓷材料分为普通陶瓷普通陶瓷和和特种陶
33、瓷特种陶瓷。l普通陶瓷：普通陶瓷：以天然的岩石、以天然的岩石、矿石、黏土等材料作原料矿石、黏土等材料作原料。l特种陶瓷：特种陶瓷：采用人工合成采用人工合成的材料作原料。的材料作原料。 l（3）按性能和用途分类）按性能和用途分类 l可将陶瓷材料分为可将陶瓷材料分为结构陶结构陶瓷和功能陶瓷瓷和功能陶瓷两类。两类。 陶瓷零件陶瓷零件v普通陶瓷加工成型性好，普通陶瓷加工成型性好，成本低，产量大。成本低，产量大。v除日用陶瓷、瓷器外，除日用陶瓷、瓷器外，大量用于电器、化工、大量用于电器、化工、建筑、纺织等工业部门。建筑、纺织等工业部门。 景德镇瓷器景德镇瓷器绝缘子绝缘子新型结构陶瓷新型结构陶瓷v 氧化铝
34、陶瓷氧化铝陶瓷 v氧化铝陶瓷以氧化铝陶瓷以Al2O3为主要成分为主要成分, 含有少量含有少量SiO2的的陶瓷，又称高铝陶瓷。陶瓷，又称高铝陶瓷。Al2O3化工、耐磨陶化工、耐磨陶瓷配件瓷配件Al2O3密封、气动密封、气动陶瓷配件陶瓷配件v氧化铝陶瓷耐高温性能好，可使用到氧化铝陶瓷耐高温性能好，可使用到1950,具有具有良好的电绝缘性能及耐磨性。微晶刚玉的硬度极高良好的电绝缘性能及耐磨性。微晶刚玉的硬度极高(仅次于金刚石仅次于金刚石). 95瓷纺织件瓷纺织件99瓷纺织件瓷纺织件氧化铝耐高温喷嘴氧化铝耐高温喷嘴氧化铝陶瓷转心球阀氧化铝陶瓷转心球阀氧化铝陶瓷密封环氧化铝陶瓷密封环氧化铝陶瓷坩埚氧化铝
35、陶瓷坩埚v氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料，如耐火砖、坩埚、氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料，如耐火砖、坩埚、热偶套管，淬火钢的切削热偶套管，淬火钢的切削刀具、金属拔丝模，内燃刀具、金属拔丝模，内燃机的火花塞，火箭、导弹机的火花塞，火箭、导弹的导流罩及轴承等。的导流罩及轴承等。 汽轮机转子汽轮机转子叶片气阀等零件叶片气阀等零件Si3N4轴承轴承v 氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷 氮化硅的强度、氮化硅的强度、比强度、比模量高；比强度、比模量高；硬度仅次于金刚石、硬度仅次于金刚石、碳化硼等；热膨胀系碳化硼等；热膨胀系数小；抗热震性大大数小；抗热震性大大高于其他陶瓷材料。高于其他陶瓷材料。v 碳化硅（碳化硅（SiC）
36、陶瓷）陶瓷v碳化硅的最大特点是高温强度高，有很好的耐磨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，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。仅次于氧化铍陶瓷。 常压烧结碳化硅常压烧结碳化硅v碳化硅陶瓷用于制造火箭碳化硅陶瓷用于制造火箭喷嘴、浇注金属的喉管、喷嘴、浇注金属的喉管、热电偶套管、炉管、燃气热电偶套管、炉管、燃气轮机叶片及轴承，泵的密轮机叶片及轴承，泵的密封圈、拉丝成型模具等。封圈、拉丝成型模具等。 SiC陶瓷件陶瓷件SiC陶瓷件陶瓷件SiC轴承轴承部分稳定氧化锆制品部分稳定氧化锆制品v 氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷氧化锆油泵氧化锆油泵
37、氧化柱塞氧化柱塞氧化锆拉线轮氧化锆拉线轮氧化锆球阀氧化锆球阀部分稳定氧化锆喷涂层部分稳定氧化锆喷涂层增韧氧化锆导轮芯轴增韧氧化锆导轮芯轴五、复合材料五、复合材料1、复合材料的定义、复合材料的定义 由由两种或两种以上两种或两种以上不同化学性质和不同组织结构的材不同化学性质和不同组织结构的材料以微观或宏观的形式组合在一起而形成的新材料。料以微观或宏观的形式组合在一起而形成的新材料。必须由两种以必须由两种以上化学、物理上化学、物理性质不同的材性质不同的材料组合而成料组合而成必须是必须是人造人造的，的，是人们根据需要是人们根据需要设计制造的材料设计制造的材料通过各组分性能通过各组分性能的互补可获得单的
38、互补可获得单一材料不能达到一材料不能达到的的综合性能综合性能1231234比强比强度与度与比模比模量高量高化学稳化学稳定性优定性优良（管良（管道）道）减摩、耐减摩、耐磨、自润磨、自润滑性好滑性好（掺入纤（掺入纤维）维）耐热性耐热性高、高高、高韧性、韧性、高抗冲高抗冲击性击性2、复合材料的性能特点、复合材料的性能特点复合材料复合材料纤维纤维增强型增强型细粒细粒层叠型层叠型3、复合材料的分类、复合材料的分类土房土房-草增强泥基复合材料草增强泥基复合材料 钢筋混凝土建筑框架钢筋混凝土建筑框架玻璃钢撑杆玻璃钢撑杆复合材料无处不在复合材料无处不在国家技术发明一等奖（国家技术发明一等奖（20042004年
39、）年）“高性能炭高性能炭/ /炭航空制动材料的制备技术炭航空制动材料的制备技术” 黄伯云研制的飞机刹车片黄伯云研制的飞机刹车片复合材料在航天领域中的应用复合材料在航天领域中的应用复合材料在航空领域的应用复合材料在航空领域的应用法国法国 “空中客车空中客车” 公司生产的公司生产的A380双层四引擎大型客机，最双层四引擎大型客机，最大可载客量大可载客量650人人复合材料使复合材料使A380A380减重15吨(1) 机翼机翼(2) 垂直尾翼和水平尾翼垂直尾翼和水平尾翼(3) 地板梁和后承压框地板梁和后承压框(4) 固定机翼前缘固定机翼前缘(5) 机翼后缘处的襟翼机翼后缘处的襟翼,副翼副翼(6) 机身
40、蒙皮壁板机身蒙皮壁板复合材料在化工领域中的应用复合材料在化工领域中的应用复合材料在日常生活中的应用复合材料在日常生活中的应用复合材料在体育用品中的应用复合材料在体育用品中的应用纤维增强塑料（纤维增强塑料（GFRP）用作输油管道）用作输油管道聚酯和环氧玻璃纤维增强塑料（聚酯和环氧玻璃纤维增强塑料（GFRP） 用作储油设备用作储油设备l 碳纤维增强树脂用于汽车弹簧片碳纤维增强树脂用于汽车弹簧片 l芳纶纤维增强树脂用于刹车片芳纶纤维增强树脂用于刹车片l纤维增强热塑性塑料用于电路板纤维增强热塑性塑料用于电路板l芳纶纤维增强塑料用于建筑材料芳纶纤维增强塑料用于建筑材料l玻璃纤维增强树脂用于采光板玻璃纤维增强树脂用于采光板
