常用有机非金属材料.doc

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1、常用有机非金属材料1．非金属材料的特点和分类      (1)特点 非金属材料具有金属所不具备的特点，主要表现在以下几方面。       a．耐蚀性良好 在许多场合，非金属材料能起到金属材料，包括贵金属材料起不到的作用。例如聚四氟乙烯可以安全地应用于高温十高腐蚀性的介质中，包括耐王水的腐蚀；相反，白金和黄金却会溶解于王水中。聚氯乙烯、玻璃钢、玻璃、搪瓷等是耐盐酸腐蚀的，而不锈钢却不能应用于盐酸介质中。   b．原料来源丰富，价格比较便宜 石灰石、石材、食盐、天然气、石油裂解气和农副产品等，都是非金属材料取之不尽，用之不竭的原料。因此，多

2、数非金属材料的价格相对比较便宜。       但是，非金属材料的机械强度较低、刚性较小，在长时间载荷下，容易发生形变与破坏。除石墨以外，导热性不良，耐热性、热稳定性低。   (2)非金属材料的分类 非金属材料的种类很多。按常用的非金属材料的化学组成，可分为有机非金属材料和无机非金属材料。   a．有机非金属材料 包括塑料、橡胶、涂料、木材等。   b．无机非金属材料 工业上常用的无机非金属材料有硅酸盐材料、石墨、铸石等。       2．塑料     (1)塑料的组成 塑料是以合成树脂为主要原料，加入必要的添加剂，在二定的温度和压力条件

3、下，塑制而成的具有一定塑性的材料。塑料的主要成分是树脂；塑料的性质主要由树脂决定的。为子满足各种实际应用的要求，往往要加人必要的添加剂，以改善性能，塑料中常用到的添加剂有：      a．填充剂 可改善塑料的强度、刚性、抗冲击韧性、耐热性等物理、机械性能。一般选用碳纤维、玻璃纤维、石墨、云母、辉绿岩粉和金属粉等。所用质量分数一般在50％以下。   b．稳定剂 可抑制塑料在加工和使用过程中，因光和热等的作用引起的性质变化，延长其使用寿命。常用的有硬脂酸钡、硬脂酸铅等金属盐和紫外线吸收剂等。      c．增塑剂 可使塑料在加工过程中易于塑

4、化，增加制品的柔软性。例如，邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯和磷酸三丁酯等。       d．着色剂 可改变塑料制品的色泽。    e．润滑剂 用以防止塑料在加工过程中粘附于模具和设备上；以便于脱模，使制品的表面光洁。常用的有硬脂酸及其盐等。     (2)塑料的特性       a．轻质 无填料的塑料的相对密度在0．82～22之间，是钢铁的1/8～1/4。有填料的塑料的相对密度也只有铝的1／2。因此，塑料的比强度反而比金属大。表2-2列出部分增强塑料和几种金属的比强度。      表2-2 部分金属和增强塑料的比强度 

5、    ①抗张强度指塑料在受拉时，抵抗被扯断的能力，用kg/cm2表示。   b．耐腐蚀性良好 塑料在水、水蒸气、酸、碱、盐、汽抽等化学介质中；大多比较稳定，不起化学变化。在某些强腐蚀性介质中，有的塑料的耐蚀性甚至超过某些贵金属。因此，在工业生产中，许多设备是由塑料制造的。所谓“塑料王”一聚四氟乙烯，在很宽的温度范围内，对许多强腐蚀性的优学介质，甚至王水是稳定的。  [page]   c．加工和成型的工艺性能良好 塑料的加工成型方法很多，而且加工方法简单。热塑性的塑料在很短的时间内即可成型出制品。比金属加工成零件的车、铣、刨、钻、磨等工

6、序简单得多。塑料也可以采用机加工，大多数塑料便于焊接。       d．优良的电绝缘性 大多数塑料有优良的电绝缘性，在高频电压下，可以作为电容器的介电材料和绝缘材料，也可以应用于电视、雷达等装置中。   e．摩擦系数小，润滑性能好 因此塑料制成的机械传动部件，机械动力的损耗小，有的甚至可以不加润滑剂，或用水润滑即可。这是金属材料所无法相比的。       f．热性能不好，耐热性差 大多数塑料的耐热性差，一般只可在100℃以下使用，有的使用温度不能超过60℃，少数可以在200℃左右的条件下使用。高于这些温度，塑料即软化、变形、甚至丧失使用

7、性能。       g．塑料较容易变形 大多数塑料比金属容易变形，这是作为工程材料的塑料的最大缺点。金属材料在较高温度下，才有显著的蠕变现象；而塑料即使在室温下，经过长时间受力，也会缓慢变形厂并随温度升高，蠕变加剧。热塑性塑料的蠕变更为严重。添加填料，或使用金属、玻璃纤维、碳纤维等增强材料的塑料，可使所受外力分布到较大的面积上，蠕变会减轻。   h．塑料会逐步老化 塑料制品在使用中，由于大气中氧气、臭氧、光、热等以及各类机械力的作用，又有树脂内部微量杂质的存在，塑料的性能变坏，甚至丧失使用价值，即为塑料的老化。当然，如果在塑料中加人一些

8、防老剂，或者在塑料的表面喷涂防老剂广阻隔或减轻光和热的作用，可以减缓塑料的老化速度，延长使用寿命。   (3)塑料的分类 塑料的种类很多，有多种分类方法，常按其受热后的性能变化，分为热塑性塑料和热固性塑料两