1、1掌握塑料的组成;了解常用热塑性塑料的性能及应用;了解陶瓷及复合材料的性能、特点。2了解非金属材料的种类,及其各种类的特点。1010.1.1高聚物材料高聚物材料10.1.1塑料组成 树脂包括:天然树脂和人工合成树脂。合成树脂是人们 模仿天然树脂的成 分,并克服了产量低、性能不理想的缺 点,用化学方法人工制取的各种树脂。由于 天然树脂产量有限,生产中主要采用人工合 成树脂。如聚乙烯、酚醛树脂 等,松香、沥 青等天然树脂很少使用。树脂在塑料中的 质量分数为40100。1010.1.1高聚物材料高聚物材料10.1.1塑料组成填充剂填充剂(1)增塑剂增塑剂(2)稳定剂稳定剂(3)发泡剂发泡剂(4)着色
2、剂着色剂(5)润滑剂润滑剂(6)其他添加剂其他添加剂(7)510.1.2高聚物的分子结构1010.1.1高聚物材料高聚物材料1.1.链状结构链状结构2.2.树枝状结构树枝状结构3.3.网状结构网状结构610.1.2高聚物的分子结构1010.1.1高聚物材料高聚物材料高聚物分子结构示意图高聚物分子结构示意图710.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1010.1.1高聚物材料高聚物材料1 1)聚乙烯的基本特性)聚乙烯的基本特性 聚乙烯塑料的产量为塑料工业之冠,其中以高压聚乙烯的产量最大。聚乙烯树脂为:无毒、无味,呈白色或乳白色,柔软、半透明的大理石状颗粒,密度为:0.910.96 g/cm3。聚乙
3、烯按聚合时所采用的压力不同,分为高压、中压和低压聚乙烯。8 低压聚乙烯可用于:制造塑料管、塑料板、塑料绳以及承载不高的零件,如齿轮、轴承等;中压聚乙烯最适宜的成型方法有高速吹塑成型,可制造瓶类、包装用的薄膜以及各种注射成型制品和旋转成型制品,也可用于电线电缆;高压聚乙烯常用于制作塑料薄膜(理想的包装材料)、软管、塑料瓶以及电器工业的绝缘零件和电缆外皮等。10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1010.1.1高聚物材料高聚物材料2 2)聚乙烯的主要应用)聚乙烯的主要应用910.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1010.1.1高聚物材料高聚物材料1 1)聚氯乙烯的基本特性)聚氯乙烯的基本特性
4、聚氯乙烯是世界上产量最高的塑料品种之。其原料来源丰富,价格低廉,性能优良,应用广泛。其树脂为白色或浅黄色粉末,形同面粉,造粒后为透明块状,类似明矾。聚氯乙烯有较好的电气绝缘性能,可以用做低频绝缘材料,其化学稳定性也较好。由于聚氯乙烯的热稳定性较差,长时间加热会导致分解,放出氯化氢气体,使聚氯乙烯变色,所以其应用范围较窄,使用温度一般为:-1555。1010.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1010.1.1高聚物材料高聚物材料2 2)聚氯乙烯的主要应用)聚氯乙烯的主要应用 由于聚氯乙烯的化学稳定性高,所以可用于制作防腐管道、管件、输油管、离心泵和鼓风机等。聚氯乙烯的硬板广泛用于化学工业上制作各
5、种贮槽的衬里、建筑物的瓦楞板、门面结构、墙进装饰物等建筑用材。由于电绝缘性能良好,可在电气、电子工业中用于制造插座、插头、开关和电缆。在日常生活中,用于制造凉鞋、雨衣、玩具和人造革等。9.2.1硬质合金的性能特点 聚苯乙烯是仅次于聚氯乙烯和聚乙烯的第三大塑料品种。聚苯乙烯无色、透明、有光泽、无毒无味,落地时发出清脆的金属声密度为1.054 g/cm3;聚苯乙烯是目前最理想的高频绝缘材料,可以与熔融的石英相媲美。它的化学稳定良好、能耐碱、硫酸、磷酸、1030的盐酸、稀醋酸及其他有机酸,但不耐硝酸及氧化剂的作用,对水、乙醇、汽油、植物油及各种盐溶液也有足够的抗腐蚀能力。它的耐热性低,只能在不高的温
6、度下使用,质地硬而脆,塑件由于内应力而易开裂。聚苯乙烯的透明性很低,透光率很高,光学性能仅次于有机玻璃。它的着色能力优良,能染成各种鲜艳的色彩。10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1 1)聚苯乙烯的基本特性)聚苯乙烯的基本特性1010.1.1高聚物材料高聚物材料129.2.1硬质合金的性能特点 聚苯乙烯在工业上可用作仪表外壳、灯罩、化学仪器零件、透明模型等;在电气方面用做良好的绝缘材料、接线盒、电池盒等;在日用品方面广泛用于包装材料、各种容器、玩具等。10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用2 2)聚苯乙烯的主要应用)聚苯乙烯的主要应用1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金
7、的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用 聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯,但比聚乙烯更透明、更轻。密度仅为0.900.91 g/cm3,它不吸水,光泽好,易着色。聚丙烯具有聚乙烯所有的优良性能、如卓越的介电性能、耐水性、化学稳定性,宜于成形加工等;还具有聚乙烯所没有的许多性能,如屈服强度、抗拉强度、抗压强度和硬度及弹性比聚乙烯好。1 1)聚丙烯的基本特性)聚丙烯的基本特性1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用 聚丙烯可用做各种机械零件如法兰、接头、泵叶轮、汽车零件和自行车零件;可做为水、蒸汽、各种酸碱等的输送管道
8、,化工容器和其他设备的衬里、表面涂层;可制造盖和本体合一的箱壳,各种绝缘零件,并用于医药工业中。2 2)聚丙烯的主要应用)聚丙烯的主要应用1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1 1)ABS ABS 的基本特性的基本特性 ABS是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体的共聚物,价格便宜,原料易得,是目前产量最大的工程塑料之一。ABS无毒、无味,为呈微黄色或白色不透明粒料,成型的塑件有较好的光泽密度为1.021.05 g/cm3。ABS是由三种组分组成的,故它有三种组分的综合力学性能,而每一组分又在其中起着固有的作用。丙烯腈使ABS具有良
9、好的表面硬度、耐热性及耐化学腐蚀性,丁二烯使ABS有韧性,苯乙烯使它有优良的成型加工性和着色性能。1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用2 2)ABS ABS 的主要应用的主要应用 ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等;汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节导管、加热器等,还可用ABS夹层板制作小轿车车身;ABS还可用来制作水表壳、纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、食品包装容器、农药喷雾器及家具等。1010.
10、1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1 1)聚酰胺的基本特性)聚酰胺的基本特性 聚酰胺就是通常所说的尼龙,有的也叫锦纶。它的强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性、吸震性、自润滑性、成形性好,且摩擦系数小,无毒无味,可在100以下使用。1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用2 2)聚酰胺的主要应用)聚酰胺的主要应用 聚酰胺常用于制造耐磨、耐蚀的某些承载和传动零件,如轴承、机床导轨、齿轮、螺母及一些小型零件;也可制造高压耐油密封圈、喷涂在金属表面作防腐、耐磨涂层等。1010.1.1高
11、聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1 1)聚甲醛的基本特性)聚甲醛的基本特性 聚甲醛是一种热塑型高聚物。它有优异的综合性能,如耐磨性、尺寸稳定性、着色性、减摩性,绝缘性都好,可在-10040长期使用;但是它加热易分解,并且成型时收缩率大。1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用2 2)聚甲醛的主要应用)聚甲醛的主要应用 聚甲醛常用于制造减摩、耐磨器件及传动件,如轴承、滚轮、齿轮、绝缘件等,和其他的化工容器、仪表外壳、表盘等。1010.1.1高聚物材料高聚物材料9.2.1硬质合金的
12、性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用1 1)聚图碳酸酯的基本特性)聚图碳酸酯的基本特性 聚碳酸脂也是一种综合性能优良的热塑性高聚物。它的强度高,韧性、尺寸稳定性、透明性好,一般在60120条件下长期使用;但耐疲劳性不如尼龙和聚甲醛。1010.1.1高聚物材料高聚物材料229.2.1硬质合金的性能特点10.1.3常用热塑性高聚物的性能及应用2 2)聚图碳酸酯的主要应用)聚图碳酸酯的主要应用 聚碳酸酯常用于制造齿轮、蜗轮、凸轮,也用于电气仪表零件和大型灯罩、防护玻璃、飞机挡风罩、高级绝缘材料等。1010.1.1高聚物材料高聚物材料2310.2.1陶瓷材料的概述1010.2 2陶瓷材料陶
13、瓷材料玻璃相玻璃相 2)气相气相 3)晶体相晶体相 1)2410.2.1陶瓷材料的概述1010.2 2陶瓷材料陶瓷材料陶瓷的显微组织陶瓷的显微组织2510.2.1陶瓷材料的概述1010.2 2陶瓷材料陶瓷材料1)力学性能2)热性能3)化学性能4)电性能5)加工工艺性2610.2.2工程陶瓷材料1010.2 2陶瓷材料陶瓷材料1.1.强度高强度高2.2.耐磨耐腐蚀耐磨耐腐蚀3.3.电绝缘电绝缘2710.3.1复合材料概述1010.3 3复合材料复合材料(1 1)比强度和比模量大比强度和比模量大(2 2)抗疲劳性和减振性好抗疲劳性和减振性好(3 3)化学稳定性好化学稳定性好(6 6)制造工艺简单制
14、造工艺简单(5 5)安全性高安全性高(4 4)耐热性好耐热性好10.3.1复合材料概述1010.3 3复合材料复合材料1 1)按基体分类)按基体分类(1)金属基金属基体材料体材料(2)非金属非金属基体材基体材料料2910.3.1复合材料概述1010.3 3复合材料复合材料2 2)按增强剂分类)按增强剂分类(1)纤维增纤维增强复合强复合材料材料(2)颗粒增颗粒增强复合强复合材料材料(3)叠层复叠层复合材料合材料10.3.1复合材料概述1010.3 3复合材料复合材料3 3)按性能分类)按性能分类(1)结构复结构复合材料合材料(2)功能复功能复合材料合材料10.3.2纤维增强复合材料1010.3
15、3复合材料复合材料 这是以碳纤维为增强材料,以树脂、石墨、陶瓷或金属为基体组成的复合材料。碳纤维是高强度、高弹件模量的增强相,通常以人造纤维为原料,在高温下隔绝空气碳化而制得。10.3.2纤维增强复合材料1010.3 3复合材料复合材料玻璃钢的显微组织玻璃钢的显微组织10.3.3颗粒增强复合材料1010.3 3复合材料复合材料 颗粒增强复合材料是以一种或多种增强颗粒均匀分散在基体材料中组成的复合材料。增强颗粒可用:金属、陶瓷和其他无机、有机化合物颗粒。颗粒大小直接影响增强效果。太小会形成固溶体,太大则易引起应力集中,都不利于增强。10.3.4叠层复合材料1010.3 3复合材料复合材料231 1双层金属复合材料双层金属复合材料塑料塑料金属多层复合材料金属多层复合材料夹层复合材料夹层复合材料