聚合物、无机与复合材料

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1、聚合物、无机与复合材料Polymer,InorganicandCompositeMaterialsAbstract【内容梗概】现代科学技术突飞猛进，材料、能源、信息技术日新月异，不但要求生产更多具有高强度和特殊性能的金属材料，而且要求迅速发展更多、更好性能的非金属材料。至20世纪70年代中期，全世界聚合物材料和钢产量的体积就已经相等。当前，就其产量和应用领域而言，聚合物材料已经向传统的金属材料发出挑战。陶瓷材料特殊性能的研究和开发，使之作为最有希望的高温结构材料。而复合材料因能根据人们的要求来改善材料的性能，使各组成材料保持各自的最佳特性并相互取长补短，从

2、而最有效地利用材料，正成为一种新型的、最有发展前途的材料。RequirementforStudying【学习要求】1．了解聚合物的有关特性，认识几种常用工程塑料的性能特点与应用；２．概括了解工程陶瓷材料的使用性能特点，熟悉常用的工程结构陶瓷材料的基本性能和应用；３．建立对复合材料的性能、分类和应用的一般概念。KeyandDifficultPoints【学习重点与难点】现代化生产与科学技术的突飞猛进、日新月异，对材料提出了更高、更迫切的要求，传统的金属材料已远远不能满足，因而促进了聚合物、陶瓷与复合材料的日益广泛的应用与发展。本章简要介绍了有关非

3、金属材料与复合材料的初步知识，以便为深入学习非金属材料与复合材料知识奠定基础。本章学习的重点是常用工程塑料与工程结构陶瓷材料的特性与应用。可根据学时的多少，合理安排教学学时。一般作为需要了解的常识内容。SuggestsforStudying【学习建议】1.随着现代科技的飞速发展，各类新型非金属材料的开发、应用日益广泛。因此，非金属材料基础知识的学习，迫在眉睫。然而由于教学学时有限，本章的课堂教学在2～3h（课程总学时36～40h），故本章知识的掌握，主要应以自学为主。2.本章的教学应突出以聚合物材料为重点，以点带面，学好本章内容。Keyquestio

4、nsandclues【主要问题提示】1.您熟悉聚合物材料的分类、性能（特别是力学性能）与应用特点吗？2.您了解常用工程塑料PE、PP、ABS、PA、PVC、POM、PTFE、PF、EP等的性能特点及主要应用是什么？3.常用工程陶瓷材料的性能与应用特点是什么？4.何谓金属陶瓷？常用硬质合金的分类与牌号表示方法是什么？5.您了解复合材料的性能、分类与应用特点吗？6.何谓功能材料？您能举例说明功能聚合物与功能陶瓷材料的特点及应用吗？7.为什么说纳米材料是21世纪的新材料呢？8.何谓生物材料，试举例说明之。[本章教学内容与方法提示]现代化生产与科学技术的迅猛发展

5、，对材料提出了更高、更迫切的要求，传统金属材料已远远不能满足需要了，因而促进了聚合物、无机与复合材料日益广泛的应用与发展。本章的教学应把握如下几点：1.紧密联系材料科学基础知识（1~3章有关内容），以贯穿材料的”化学成分（组成）--组织结构—性能—应用”的主线索为纲，指导本章内容的学习。2.以“点”（工程塑料、碳化物金属陶瓷及碳/碳复合材料）带面，学好本章内容。3.尽可能联系现实生活和生产实际应用中应用非金属材料的诸多实例，来学习本章内容，切实打好非金属材料科学基础。4.在教学方法上，采用“自学”教学法，即以自学为主，精讲（1或2h）为辅。6聚合物、无机与

6、复合材料Polymer,InorganicandCompositeMaterials6.1聚合物材料Polymermaterials6.2无机非金属材料Inorganicnonmetallicmaterials6.3复合材料Compositematerials6.4新型工程材料简介Introductiontonew-typemechanicalmaterials6.1聚合物材料Polymermaterials6.1.1聚合物的特征Introductionofpolymers6.1.2工程塑料Engineeringplastics6.1.3橡胶材料Rubbe

7、rmaterials6.1.4胶粘剂与纤维材料Adhesivesandfibermaterials6.1.1聚合物的特征Introductionofpolymers1.聚合物的力学状态（流变行为）2.聚合物的力学性能特点3.聚合物的物理与化学性能特点4.聚合物的分类特征5.聚合物的命名1.聚合物的力学状态（1）线型非晶态聚合物的三种力学状态线型非晶态高聚物（线型无定形高聚物）存在两种运动单元：一是链段的运动；二是整个大分子链的运动。在不同的温度范围内，其运动单元的运动方式不同，因此就产生三种不同的力学聚集状态：玻璃态、高弹态和粘流态。这三种力学状态可以相互

8、转变：TgTf玻璃态高弹态粘流态由于这三种状态是在不同的温度范围内