金属工艺学电子教学教案——第八章非金属材料01（高教版王英杰主编）(中职教育)

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1、第八章非金属材料教学重点与难点1・重点分类与应用2.难点牌号与应用的关系教学方法与手段列举生活与生产中应用所讲材料，分析其应用，增强感性认识。教学组织1•复习提问10分钟2.讲解75分钟3.小结5分钟教学内容非金属材料是指金属及其合金以外的一切材料总称。机械工程中广泛使用的非金屈材料主要有三类：高分了材料、工业陶瓷和复合材料。（1）高分子材料。主要是指以高分子化合物为主要组分的材料，如合成纤维、工程塑料（聚氯乙烯、聚苯乙烯等）、合成橡胶、胶粘剂、涂料等。（2）工业陶瓷。主要是指特种陶瓷和金屈陶瓷，如工业用陶瓷器件、玻璃、耐火材料等。（3）复合材料

2、。主要是指树脂基、金屈基和陶瓷基三类复合材料。第一节高分子材料一、高分子材料基础知识（一）高分子材料的概念高分子化合物（又称高聚物）是指分子量很大的化合物，通常将分子量大于5000的化合物称为高分子化合物；将分子量小于1000的化合物称为低分子化合物。高分子化合物通常可分为天然的和人工合成的两大类。例如，松香、蛋白质、天然橡胶、皮革、蚕丝、木材等都属于天然高分子化合物。（二）高分子材料的合成高分子化合物的分子量虽然很大，但它的化学组成一般并不复杂。它们都是由一种或几种简单的低分子化合物重复连接而成。例如，聚乙烯是由低分子乙烯组成，聚氯乙烯是由低分

3、了氯乙烯组成。低分子化合物聚合起來形成高分子化合物的过程称为聚合反应。聚合以前的低分子化合物称为单体。由单体聚合为高分了化合物的基木方法有两种，一种是加聚反应；另一种是缩聚反应。加聚反应得到的高聚物有合成橡胶、聚烯坯塑料等。缩聚反应得到的高聚物有酚醛树脂、环氧树脂、聚酰胺、有机硅树脂等。（三）高分子材料的分类高分子材料种类繁多，按工艺性质分类可分为塑料、橡胶、胶粘剂及纤维四类。塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两种；橡胶分为犬然橡胶和合成橡胶；胶粘剂分为有机胶粘剂和无机胶粘剂；纤维分为天然纤维（棉花、羊毛、蚕丝、麻等）和化学纤维（粘胶纤维、尼龙、涤纶

4、等）。二、塑料塑料是指以树脂（天然、合成）为主要成分，再加入其他添加剂，在一定温度与压力下塑制成形的材料或制品的总称。（一）塑料的组成1.树脂树脂是指受热时冇软化或熔融范围，在软化时受外力作用下冇流动倾向的高聚物，它是组成塑料的最基本成份，一般其质量分数为30%〜40%。树脂是塑料的主要成分，它起着胶粘剂的作用，能将塑料的其它组分粘结成一个整体，故又称为粘料。冇些合成树脂可直接用作塑料，如聚乙烯、聚苯乙烯、尼龙（聚酰胺）、聚碳酸脂等。有些合成树脂不能单独用作塑料，必须在其中加入一些添加剂后才能形成塑料，如酚醛树脂、氨基树脂、聚氯乙烯等。2.增塑剂

5、増塑剂是用來提高树脂可塑性与柔软性的一种添加剂。常用的增塑剂是高沸点的液体或低熔点的固体有机化合物，其中主耍有邻苯二甲酸脂类、磷酸脂类和氧化石腊等。3.稳定剂稳定剂（又称防老化剂）是用來防止树脂在受热、光和氧气等作用时发生过早老化，延长塑料制品使用寿命所加入的某些物质。常用的稳定剂有抗氧化剂（如酚类和胺类等有机物）、抗紫外线吸收剂（如炭黑等）及热稳定剂等。4•填料填料在许多塑料中占有相当的比重，一般占总量的40%〜70%。它起的作用是弥补树脂某些性能的不足，以改善塑料的性能。常用的填料有提高机械强度的木屑、棉布、纸张、玻璃纤维等。5.润滑剂为防止

6、塑料在成型过程中粘在模具或其它设备上而加入的物质叫润滑剂。加入润滑剂可以使制品表面光滑，常用的润滑剂有硬脂酸和硬脂酸盐。6.染料为了使塑料制品具有美丽的色彩，需要在塑料中加入染料以满足使用要求。染料也称着色剂，一般分为有机染料和无机颜料。透明的彩色塑料一般加入有机染料。（二）塑料的分类塑料的品种很多，工业上分类方法主要有以下两种：1・按塑料的热性能分类根据树脂在加热和冷却时所表现的性质，把塑料分为热塑性塑料和热固性塑料两类。（1）热塑性塑料。这类塑料受热软化，冷却后变硕，再次加热又软化，冷却后又硕化成型，可多次重复。它的变化只是一种物理变化，化学

7、结构基本不变。常用的热塑性塑料有聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酰胺(即尼龙)、ABS塑料、聚甲醛、聚碳酸脂、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、聚枫等。(2)热固性塑料。这类塑料加热时软化，可塑制成型，但固化后的塑料既不溶于溶剂，也不再受热软化(但温度过高时则发生分解)，只能塑制一次。常用的热固性塑料有酚醛塑料、氨基塑料、环氧塑料等。2.按塑料的应用范围分类按塑料的应用范围叮分为通用塑料、工程塑料和耐高温塑料。(1)通用塑料。主要包括六大品种：聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料。(2)工程塑料。是指在工程技术中作结构材料的塑料。这类塑料力学性

8、能好。主要品种有聚碳酸脂、尼龙、聚甲醛和ABS塑料、聚飒、环氧塑料等。(3)耐高温塑料这类塑料的特点是耐高温，适用于特殊用途，如聚四氟乙