金属工艺学教学课件作者张兆隆第一篇第八章.ppt

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1、第八章非金属材料1233第一节高分子材料第二节无机非金属材料第三节复合材料返回第一节高分子材料高分子材料又称为高聚物，通常，高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶黏剂和涂料五类。一、塑料塑料是以高分子树脂为主要成分，在一定条件下(如温度、压力等)可制成一定形状且在常温下保持形状不变的材料。塑料可以是纯的树脂，也可以是加有各种添加剂的混合物，添加剂的作用是改善纯树脂的物理机械性能、加工性能或是为了节约树脂。塑料都以合成树脂(极少天然树脂)为基本原料，并可能加入填料、增塑剂、染料、稳定剂、润滑剂等各种辅助料而组成。下一页返回第一节高分子材料因此，不同品种牌号的塑料

2、，由于选用树脂及辅助料的性能、成分、配比及塑料生产工艺不同，则其使用及工艺特性也各不相同。塑料按照应用范围可分为三种类型。1.通用塑料通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品种。这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低，它们占塑料总产量的3/4以上，大多数用于日常生活用品。其中，聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最为广泛。(l)聚乙烯(PE)生产聚乙烯的原料均来自于石油或天然气，它是塑料工业中产量最大的品种。上一页下一页返回第一节高分子材料(2)聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是最早工业生产的塑料产品之一，产量仅次于聚乙烯，广泛用于工业

3、、农业和日用制品。聚氯乙烯耐化学腐蚀、不燃烧、成本低、加工容易，但它耐热性差、冲击强度较低且具有一定的毒性。聚氯乙烯要用于制作食品和药品的包装，必须采用共聚和混合的方法改进，制成无毒聚氯乙烯产品。(3)聚苯乙烯(PS)聚苯乙烯是三十年代的老产品，目前是产量仅次于前两者的塑料品种，它有很好的加工性能，其薄膜具有优良的电绝缘性，常用于电器零件;上一页下一页返回第一节高分子材料它的发泡材料相对密度小(0.33),有良好的隔音、隔热、防震性能，广泛应用于仪器的包装和隔音材料。聚苯乙烯易加入各种颜料制成色彩鲜艳的制品，用来制造玩具和各种日用器皿。(4)聚丙烯(PP)聚丙烯工业化生产较晚，但

4、因其原料易得、价格便宜、用途广泛，所以产量剧增。它的优点是相对密度小(是塑料中最轻的)且强度、刚度、表面硬度都比PE塑料大;它无毒，耐热性也好，是常用塑料中唯一能在水中煮沸、经受消毒温度的品种。2.工程塑料上一页下一页返回第一节高分子材料工程塑料是指能作为结构材料在机械设备和工程结构中使用的塑料。它们的机械性能较好，耐热性和耐腐蚀性也比较好，是当前大力发展的塑料品种。这类塑料主要有聚酞胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸醋、ABS塑料、聚苯醚、聚砜和氟塑料等。(1)聚酞胺(PA)聚酞胺又叫尼龙或锦纶，是最先发现能承受载荷的热塑性塑料，在机械工业中应用比较广泛。它的机械强度较高，耐磨、自润

5、滑性好，而且耐油、耐蚀、消音、减震，大量用于制造小型零件或用于代替有色金属及其合金。(2)聚甲醛(POM)上一页下一页返回第一节高分子材料甲醛是没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，性能比尼龙好，但耐候性较差。聚甲醛按分子链化学结构不同分为均聚甲醛和共聚甲醛。聚甲醛广泛应用于汽车、机床、化工、电器仪表和农机等。(3)聚碳酸酯聚碳酸醋是新型热塑性工程塑料，品种很多，工程上常用的是芳香族聚碳酸醋，其综合性能很好，近年来发展很快，产量仅次于尼龙。(4)ABS塑料ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种组元所组成，三个单体量可以任意变化，制成各种品级的树脂。上一页下一页返回第一节高分子材料

6、(5)聚苯醚(PPO)聚苯醚是线型、非结晶的工程塑料，具有很好的综合性能。3.特种塑料特种塑料是指具有某些特殊性能，满足某些特殊要求的塑料。这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合，如医用塑料等。二、橡胶橡胶是具有高弹性的轻度交联的线型高聚物，它们在很宽的温度范围内处于高弹态。一般橡胶在-40℃~80℃内具有高弹性，某些特种橡胶在一100℃的低温和200℃高温下都保持高弹性。上一页下一页返回第一节高分子材料纯弹性体的性能随温度变化很大，如高温发黏，低温变脆，必须加入各种配合剂，经加温加压的硫化处理，才能制成各种橡胶制品。硫化剂加入量大时，橡胶硬度增高，硫化前的橡胶称为生胶，硫

7、化后的橡胶有时也称为橡皮。常用橡胶品种的性能及用途见表8-1。三、合成纤维其中，化学纤维又分为人造纤维和合成纤维。目前，产量最多的六大合成纤维如下。1)涤纶又叫的确良，高强度、耐磨、耐蚀、易洗快干，是很好的衣料。2)尼龙在我国称为锦纶，强度大、耐磨性好、弹性好，主要缺点是耐光性差。上一页下一页返回第一节高分子材料3)腈纶在国外称为奥纶、开司米纶，它柔软、轻盈、保暖，有人造羊毛之称。4)维纶的原料易得，成本低，性能与棉花相似且强度高，缺点是弹性较差，织物易皱。5)丙纶是后起之秀，发