材料工程导论 教学课件 作者 毕大森 主编第4章 非金属材料成形.ppt

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1、第四章非金属材料成形天津理工大学毕大森《材料工程导论》4.1塑料的成型工艺塑料由于其原料广、性能优良（质轻、具有电绝缘性、耐腐蚀、绝热性等），加工成型方便，具有装饰性和现代质感，而且塑料品种繁多，价格比较低廉，广泛应用于仪器、仪表、家用电器、交通运输、轻工、包装各部门。第四章非金属材料成形4.1.1塑料成型基础1.常用塑料及其性质塑料的组成:以合成树脂（高聚物）为主要组分，在加入各种添加剂。第四章非金属材料成形合成树脂及人工合成线性高聚物是塑料的基本成分，对塑料的性能起着决定作用，其受热时呈软化或熔融状态，可起粘

2、接作用，使塑料具有良好的成型能力填充剂（填料）：主要用来提高塑料的力学性能、耐热性能、电学性能；同时降低成本。增塑剂：改进塑料的可塑性、柔软性，并使塑料易于加工成型。着色剂：使塑料具有一定的色彩，以满足使用要求固化剂：与树脂起化学作用，形成不溶不熔的交联网状结构。稳定剂：防止塑料在使用过程中，因受热、氧气、光线等的作用而老化，以延长塑料的使用寿命。润滑剂：使塑料在加工成型时易于脱模何时表面光亮美观。抗静电剂：提高塑料表面的电导率，防止静电积聚，防止在加工和使用过程中由于摩擦产生静电而妨碍生产和安全。其他添加剂：为

3、了改善塑料的使用性能和加工性能，往往加入一些其他组分，如防老化剂、发泡剂、阻燃剂等塑料的分类：树脂的热性能可将塑料分为热塑性塑料和热固性塑料按塑料的应用范围可分为：通用塑料、工程塑料和功能塑料第四章非金属材料成形塑料的一般特性：①塑料质轻，比强度高；②优良的耐蚀性；③耐磨、自润滑性好；④优异的电绝缘性；⑤导热性差；⑥多数塑料制品有透明性，并富有光泽，能着鲜艳色彩；⑦塑料成型加工方便，能大批量生产第四章非金属材料成形塑料与其它材料相比的缺点：①塑料不耐高温，低温容易发脆；②塑料制品易变形。温度变化时尺寸稳定性差，成

4、型收缩较大；③塑料有老化现象。第四章非金属材料成形常用塑料的性能及应用第四章非金属材料成形聚乙烯：高压聚乙烯—较低的密度，质地柔韧，适于制造薄膜、日用制品、电缆包皮等；低压聚乙烯—较高分子量和密度，质地坚硬，力学性能高，耐低温，耐腐蚀，优异的绝缘性。但抗冲击性、弹性和透明性较差，广泛用于机械工业制造结构件等。聚丙烯：密度小（非泡沫塑料中密度最小），强度、硬度、刚度耐热性均高于低压聚乙烯，优良的耐腐蚀和绝缘性，成型容易；但低温呈脆性，收缩率大，不耐磨，易老化。聚丙烯价格便宜，用途广泛。聚苯乙烯：外观为无色透明（透光

5、性仅次于有机玻璃），有光泽，易着色；无毒、无味、相对密度小、耐水、耐光、耐化学腐蚀，优良绝缘性和低吸湿性；加工性能好，可用多种方法成型。但质脆易裂，抗冲击性差、耐热性较差。聚氯乙烯：生产量大，仅次于聚乙烯；具有良好的电绝缘性和耐化学腐蚀性。根据加入增塑剂的多少分为硬质聚氯乙烯和软质聚氯乙烯。硬质聚氯乙烯塑料强度高、经久耐用，用于生产管材、板材、壳体，结构件等；软质聚氯乙烯塑料质地柔软，主要用于制作薄膜。ABS塑料：ABS塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种组元的共聚物，综合了三种组分的性能，具有优良的综合性能，强度高

6、，表面硬度大，轻便，非常光滑，易清洁处理，尺寸稳定；加工性好，还可进行电镀等表面处理，因此应用及其广泛。聚碳酸酯：具有优良的综合力学性能，抗冲击性突出，透明度高，耐寒性、耐热性、耐候性极耐蚀性好，易于加工成型，电性能良好。常用来制作载荷不大而冲击韧性要求较高的零件，如齿轮、蜗轮、蜗杆等；由于透明性好，可以制作信号灯、挡风玻璃等。聚甲基丙烯酸甲酯：有机玻璃，在塑料中透明性是最好的，相对密度仅为玻璃的一半强度高、耐老化，成型性好，可进行机械加工和粘接；但质脆，耐热性不高，表面硬度低，易擦伤、划伤而发毛。用来制作屏幕，

7、透明窗，光学仪器镜片，仪表外壳、防护罩等聚酰胺塑料：尼龙，通常为白色至浅黄色半透明固体，无毒无味，易着色，具有优良的力学性能，电绝缘性良好；耐磨性和自润滑性良好，是一种优良的自润滑材料，摩擦系数低，耐化学药物性好；加工性好，可采用多种法成型。但吸湿性较大，会影响性能和稳定性。酚醛树脂：粉状塑料，即电木粉；颜色单调，黑色或棕色。通过模压或层压法压制成型。成本低廉，变形小，强度高，耐热、耐磨、耐蚀，电绝缘性能好。缺点是质脆，冲击强度差。可压制成各种电器制品。环氧塑料：以环氧树脂为主要成分，加入固化剂在浇注或模塑而成。

8、环氧树脂是热塑性的，具有优异的粘结性。耐蚀性和电绝缘性良好。可用粘结剂，用于电子元件的封装，以及用于机械、建筑等工业部门的粘结剂、涂料、灌封材料。还可以制成复合材料。2.塑料成型基础知识（1）塑料的形态塑料随温度的变化存在三种状态第四章非金属材料成形冷却冷却玻璃态——高弹态——粘流态加热加热（2）塑料的工艺性能①流动性塑料在一定温度和压力作用下所表现出的流动能力。塑料具有