4.4塑料和橡膠,塑料和橡膠是以高分子聚合物為根底添加各種助劑而成的混合物體系，在常溫下有固定的形狀和強(qiáng)度，在高溫下具有可塑性的高分子材料。,塑料和橡膠的區(qū)別是塑料在常溫下處于玻璃態(tài)，強(qiáng)度較高；橡膠在常溫下處于高彈態(tài)，彈性較大。,塑料,根據(jù)塑料的用途，可以分為通用塑料、工程塑料和特種塑料三大類。,大多數(shù)塑料都能在加熱時(shí)反復(fù)地塑化，稱之為熱塑性塑料。另外有一些塑料，它們只能在第一次加工時(shí)塑化，做成固定的形狀。以后再把它加熱，形狀不再發(fā)生變化，這類塑料稱為熱固性塑料。熱固性塑料由于其內(nèi)部高分子的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使本身的機(jī)械強(qiáng)度和耐熱性都較熱塑性塑料好。,4.4.1高聚物的力學(xué)性能,高聚物的模量和強(qiáng)度,與金屬材料相比，高聚物的模量和強(qiáng)度要低得多，其最大可能的斷裂伸長(zhǎng)率又比金屬高得多。高聚物的彈性模量范圍為7～35GPa，金屬材料的模量范圍為48～410GPa；高聚物的最大強(qiáng)度為240MPa，而金屬材料中某些合金的強(qiáng)度可達(dá)3000MPa；高彈態(tài)高聚物的斷裂伸長(zhǎng)率可到達(dá)1000％，而金屬塑性變形中最大的斷裂伸長(zhǎng)率不超過(guò)100％。,粘彈性,理想的彈性固體材料受力時(shí)產(chǎn)生的彈性變形與時(shí)間無(wú)關(guān)。即變形與外力是同步的。而塑料受力時(shí)產(chǎn)生的彈性變形流變是隨時(shí)間而開(kāi)展的。,表現(xiàn)為：蠕變和應(yīng)力松馳,蠕變,是在恒定應(yīng)力作用下變形隨時(shí)間而增加的現(xiàn)象。例如架空的聚氯乙烯電線套管的緩慢變彎,應(yīng)力松馳,是高聚物產(chǎn)生一定形變后，在保持變形量不變條件下，應(yīng)力隨時(shí)間開(kāi)展而逐漸衰減的現(xiàn)象。例如，連接管道的法蘭盤的密封墊片(硬橡膠制品)經(jīng)一定時(shí)間后，由于應(yīng)力松馳而產(chǎn)生泄漏。對(duì)線型分子鏈經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，應(yīng)力可降為零。,力學(xué)損耗,輪胎在高速行使相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間后，立即檢查內(nèi)層溫度，為什么到達(dá)燙手的程度？,高聚物受到交變力作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生滯后現(xiàn)象，上一次受到外力后發(fā)生形變?cè)谕饬θコ筮€來(lái)不及恢復(fù)，下一次應(yīng)力又施加了，以致總有局部彈性儲(chǔ)能沒(méi)有釋放出來(lái)。這樣不斷循環(huán)，那些未釋放的彈性儲(chǔ)能都被消耗在體系的自摩擦上，并轉(zhuǎn)化成熱量放出。,這種由于力學(xué)滯后而使機(jī)械功轉(zhuǎn)換成熱的現(xiàn)象，稱為力學(xué)損耗或內(nèi)耗。,以應(yīng)力～應(yīng)變關(guān)系作圖時(shí)，所得的曲線在施加幾次交變應(yīng)力后就封閉成環(huán)，稱為滯后環(huán)或滯后圈，此圈越大，力學(xué)損耗越大,回縮曲線,拉伸曲線,高聚物的屈服,1.,高聚物屈服點(diǎn)的特征,大多數(shù)高聚物有屈服現(xiàn)象，最明顯的屈服現(xiàn),象是拉伸中出現(xiàn)的細(xì)頸現(xiàn)象。它是獨(dú)特的力,學(xué)行為。并不是所有的高聚物材料都表現(xiàn)出,屈服過(guò)程，這是由于溫度和時(shí)間對(duì)高聚物的,性能的影響往往掩蓋了屈服行為的普遍性，,有的高聚物出現(xiàn)細(xì)頸和冷拉，而有的高聚物,脆性易斷。,,(1),屈服應(yīng)變大：高聚物的屈服應(yīng)變比,金屬大得多，金屬,0.01,左右，高聚物,0.2,左右（例如,PMMA,的切變屈服為,0.25,，壓縮屈服為,0.13,）,(2),屈服過(guò)程有應(yīng)變軟化現(xiàn)象：許多高,聚物在過(guò)屈服點(diǎn)后均有一個(gè)應(yīng)力不太,大的下降，叫應(yīng)變軟化，這時(shí)應(yīng)變?cè)?大，應(yīng)力反而下降。,(3),屈服應(yīng)力依賴應(yīng)變速率：應(yīng)變速率增大，屈服應(yīng)力增大。,應(yīng)變速率對(duì)PMMA真應(yīng)力應(yīng)變曲線的影響,應(yīng)變速率增大,1,2,3,4,1——0.2吋分,真應(yīng)變,4——1.28吋/分,3——1.13吋/分,2——0.8吋/分,真應(yīng)力,(4),屈服應(yīng)力依賴于溫度：溫度升高，屈服應(yīng)力下降。在溫度到達(dá) 時(shí)，屈服應(yīng)力等于,0,溫度對(duì)醋酸纖維素應(yīng)力～應(yīng)變曲線的影響,應(yīng)力,應(yīng)變,80℃,65℃,50℃,25℃,0℃,－25℃,高聚物的沖擊韌性,各類高聚物的沖擊韌性相差很大。未改性的聚苯乙烯，有機(jī)玻璃等脆性高聚物的沖擊韌性大都小于0. 25J/cm,2,，聚碳酸酯等韌性高聚物的值大于0.8J/cm,2,。,提高沖擊韌性有兩條途徑。一是將高聚物和增強(qiáng)纖維復(fù)合，提高強(qiáng)度。二是將塑料和橡膠共混，增加斷裂伸展率。兩種方法都可以使材料在受沖擊載荷時(shí)汲取更多的能量。經(jīng)過(guò)改性的高聚物其沖擊韌性可達(dá)8 J/cm2。,聚乙烯（PE）,聚乙烯是開(kāi)展最為迅速，產(chǎn)量最大的一種塑料品種。,按照聚合反響的壓力，可分為高壓法和低壓法。,高壓法制成的聚乙烯。由于產(chǎn)品的密度較小，僅0.910g/cm3－0.925g/m3，因此被稱為低密度聚乙烯（LDPE）。用低壓法生產(chǎn)的聚乙烯密度高，達(dá)0.941g/cm3～0.965g/cm3，故稱為高密度聚乙烯（HDPE）。HDPE是不透明的白色粉末，力學(xué)性能是所有PE產(chǎn)品中最好的。熔點(diǎn)也高于LDPE。,聚乙烯（PE）用途,PE是制備包裝材料的重要原料，可以做成中空容器、食品周轉(zhuǎn)箱，也可以做成各種日用雜品。PE還能紡成纖維，制作漁網(wǎng)或繩索，將PE纖維做成絮片，可以代替棉花作保暖材料。,利用PE優(yōu)良的電絕緣性，經(jīng)交聯(lián)處理的LDPE已大量用于制作電纜的絕緣層。PE還是電視、雷達(dá)等高頻電器的絕緣材料，并能用于海底電纜的絕緣。,聚氯乙烯樹(shù)脂（PVC）Polyvinyl Chloride,,它是世界上產(chǎn)量最大的塑料產(chǎn)品之一，價(jià)格廉價(jià)，應(yīng)用廣泛，聚氯乙烯樹(shù)脂為白色或淺黃色粉末。根據(jù)不同的用途可以參加不同的添加劑，聚氯乙烯塑料可呈現(xiàn)不同的物理性能和力學(xué)性能。在聚氯乙烯樹(shù)脂中參加適量的增塑劑，可制成多種硬質(zhì)、軟質(zhì)和透明制品。,純的聚氯乙烯的密度為1.4g/cm3,參加了 增塑劑和填料等的聚氯乙烯塑件的密度一般為1.15-2.00g/cm3。,硬聚氯乙烯有較好的抗拉、抗彎、抗壓和抗沖擊能力，可單獨(dú)用做結(jié)構(gòu)材料。 軟聚氯乙烯的柔軟性、斷裂伸長(zhǎng)率、耐寒性會(huì)增加，但脆性、硬度、拉伸強(qiáng)度會(huì)降低。,PVC性能及用途,作為硬塑料，PVC可以用于制造在常溫下使用的不耐壓的容器、管材或板材，如化工廠的輸液管道、管配件、貯槽和輸液泵的泵體材料。,,聚氯乙烯有較好的電氣絕緣性能，可作低頻絕緣材料，其化學(xué)穩(wěn)定性也好。,PVC的板材在建筑上有很多的應(yīng)用。在PVC中混入大量的碳酸鈣做成鈣塑料，可以提高塑料的硬度，降低本錢，用于代替鋼鐵或木材，制作塑料門窗、樓梯扶手、地板、天花板和電線套管等。將PVC輕度發(fā)泡，可以制成塑料地毯和塑料墻紙等。,PVC樹(shù)脂非常透明，氣密性又好，適于制作包裝瓶，用于飲料、藥品和化裝品的外包裝。,PVC軟塑料主要用于制作薄膜或日用品。如雨衣、桌布、窗簾、浴簾等，而且是制備農(nóng)用薄膜的重要原料。,PVC的染色性非常好，制得的產(chǎn)品鮮艷、美觀，深受人們的喜愛(ài)，常用來(lái)制造玩具、涼鞋和人造革等。,PVC塑料缺點(diǎn),主要是耐溫性差，通常的使用溫度為一15℃～60℃。在60℃以上就會(huì)變形。PVC很容易老化，使制品顏色變深，質(zhì)地變脆。,PVC塑料最致命的缺點(diǎn)是在高溫或燃燒時(shí)會(huì)分解，放出能使人窒息的氯化氫氣體，不僅污染環(huán)境，甚至造成對(duì)生命的威脅。因此沒(méi)有阻燃性的PVC的使用，特別是在建材中的應(yīng)用已經(jīng)受到限制。,ABS樹(shù)脂,（,Acrylonitrile-Butadiene-Styrene,）,ABS的名稱是來(lái)自丙烯睛（Acrylonitrile）、丁二烯（Butadiene）和苯乙烯（Styrene）三種單體的第一個(gè)字母。是一種以苯乙烯樹(shù)脂為基料、通過(guò)三種單體共聚或共混制備而成的高強(qiáng)度樹(shù)脂。,這種樹(shù)脂綜合了三種組分的優(yōu)點(diǎn)，因此，ABS樹(shù)脂的綜合性能非常優(yōu)異。,抗沖擊性好，硬度高，,絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性都好，,ABS樹(shù)脂在家電和汽車工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，如電視機(jī)、洗衣機(jī)、 等家用電器及儀器儀表的外殼，冰箱及其他冷凍設(shè)備的內(nèi)膽，汽車儀表板及其他車用零件，齒輪、泵的葉輪、塑料管道等。目前多數(shù)的塑料外殼筆記本電腦都是采用ABS工程塑料做原料的。,,尼龍（聚酰胺）Polyamide,聚酰胺俗稱尼龍（Nylon。,是最有用的、產(chǎn)量最大的工程塑料。它的性能良好，尤其是經(jīng)過(guò)玻璃纖維增強(qiáng)后，強(qiáng)度更佳，應(yīng)用更廣。尼龍塑料有很好的耐磨性、韌性和抗沖擊強(qiáng)度。主要用作具有自潤(rùn)滑作用的齒輪和軸承。,尼龍中的主要品種是尼龍6和尼龍66，占絕對(duì)主導(dǎo)地位，,尼龍的改性品種數(shù)量繁多，如增強(qiáng)尼龍，單體澆鑄尼龍（MC尼龍），尼龍與其他聚合物共混物和合金等，滿足不同特殊要求，廣泛用作金屬，木材等傳統(tǒng)材料代用品，作為各種結(jié)構(gòu)材料。,尼龍具有很高的機(jī)械強(qiáng)度，軟化點(diǎn)高，耐熱，磨擦系數(shù)低，耐磨損，自潤(rùn)滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐堿和一般溶劑，電絕緣性好，有自熄性，無(wú)毒，無(wú)臭，耐候性好。,缺點(diǎn)是染色性差，吸水性大，影響尺寸穩(wěn)定性和電性能，纖維增強(qiáng)可降低樹(shù)脂吸水率，使其能在高溫、高濕下工作。尼龍與玻璃纖維親合性十分良好。,由于聚酰胺具有無(wú)毒、質(zhì)輕、優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度、耐磨性及較好的耐腐蝕性，因此廣泛應(yīng)用于代替銅等金屬在機(jī)械、化工、儀表、汽車等工業(yè)中制造軸承、齒輪、泵葉及其他零件。常用于制作梳子、牙刷、衣鉤、扇骨、網(wǎng)袋繩、水果外包裝袋等等。無(wú)毒性，但不可長(zhǎng)期與酸堿接觸。,聚酰胺熔融紡成絲后有很高的強(qiáng)度，主要做合成纖維并可作為醫(yī)用縫線,降落傘、飛機(jī)輪胎簾子布、 服等 工產(chǎn)品和絲襪、衣著,地毯，漁網(wǎng)等民用產(chǎn)品，是三大合成纖維之一。,聚碳酸酯（PC）Polycarbonate,PC是一種韌而剛性的塑料，強(qiáng)度高，尺寸穩(wěn)定性高，特別適于制備精密儀器中的齒輪、照相機(jī)零件。醫(yī)療器械的零部件。PC的耐沖擊性能也很好，可制造銀行的平安玻璃和警察的防暴盾牌，也可用作電開(kāi)工具的外殼。PC還具有良好的電絕緣性，是制備電容器的優(yōu)良材料。,PC的耐溫性好，可反復(fù)消毒，近年來(lái)被大量用于制備嬰兒奶瓶、飲水杯（又稱“太空杯”）和凈水桶（用于盛裝“太空水”）等中空容器。,PC的透光性好，可用于制備飛機(jī)風(fēng)檔，透明儀表板。同時(shí)，也是制備CD光盤的原料。,日常常見(jiàn)的應(yīng)用有光碟，眼睛片，水瓶，防彈玻璃，護(hù)目鏡、銀行防子彈之玻璃、車頭燈等等,防彈玻璃,防彈玻璃是由兩片以上玻璃（無(wú)機(jī)或有機(jī)玻璃）中間層用PVB膠片在一定溫度、一定壓力下膠合而成，在武器射程范圍內(nèi)能阻止子彈穿透，對(duì)于人體和財(cái)產(chǎn)提供防護(hù)的多層玻璃組合體，具有防彈、防爆、防盜的功能，,PVB--聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂,Polyvinyl butyral resin,.聚四氟乙烯（PTFE）,Polytetrafluorothylene,,聚四氟乙烯有有非常優(yōu)良的耐上下溫性能，能在-260℃到250℃的溫度下長(zhǎng)期使用。化學(xué)性穩(wěn)定。由于它在王水中也不會(huì)溶解，被譽(yù)為“塑料王”。聚四氟乙烯的上述特性在工業(yè)上被用于制備化工設(shè)備和管道的耐腐蝕內(nèi)襯。,聚四氟乙烯有很低的磨擦系數(shù)，是優(yōu)良的減磨材料。在工業(yè)上，可用作轉(zhuǎn)動(dòng)部件的密封件。在民用上被用于制備不粘鍋的涂料。,聚四氟乙烯（PTFE）,聚四氟乙烯的介電常數(shù)高，能耐很高的電壓，可以用于制造高頻微波設(shè)備中的絕緣材料。,聚四氟乙烯也有缺乏之處，除了加工困難，原料資源少、價(jià)格高外，它的強(qiáng)度和硬度都較差，而且有較大的冷流性。在加壓下，它一直會(huì)慢慢地變形。大家所熟悉的作為管道密封材料的生料帶就是利用了聚四氟乙烯的冷流性。,橡膠的分類,按原料來(lái)源:天然橡膠,合成橡膠,按用途:通用橡膠,特種橡膠,橡膠制品的組成,橡膠=生膠+配料,生膠:天然橡膠、合成橡膠,配料：,硫化劑--通過(guò)化學(xué)反響，使橡膠分子形成立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，變塑性生膠為彈性橡膠的過(guò)程稱為硫化處理。能起硫化作用的物質(zhì)稱為硫化劑。常見(jiàn)的硫化劑有硫磺、含硫化合物、硒過(guò)氧化物等。,,補(bǔ)強(qiáng)填充劑--,為了提高橡膠的機(jī)械性能，改善其加工工藝性能，降低本錢，常參加填充劑，如：碳黑、陶土、碳酸鈣、硅酸鈣、硫酸鋇、氧化硅、滑石粉等。,此外，還可參加防老化劑、增塑劑、著色劑、軟化劑等，制作橡膠制品時(shí)，還常用天然纖維（如棉、麻、毛、石棉纖維等）、人造纖維、金屬纖維、及其織物制成骨架，以防止變形和提高機(jī)械強(qiáng)度。,天然橡膠,從天然產(chǎn)膠植物中制取的橡膠。 分子式是（C5H8）n，其成分中91％～94％是橡膠烴（聚異戊二烯），其余為蛋白質(zhì)、脂肪酸、灰分、糖類等非橡膠物質(zhì)。天然橡膠是應(yīng)用最廣的通用橡膠。,從橡膠樹(shù)上采集的乳膠，經(jīng)過(guò)稀釋后加酸凝固、洗滌，然后壓片、枯燥、打包，即制得市售的天然橡膠。,天然橡膠的主要特點(diǎn),①具有較高的粘度，在存放過(guò)程中增硬，低溫存放時(shí)容易結(jié)晶，在－70℃左右時(shí)變成脆性物質(zhì)。,②無(wú)一定熔點(diǎn)，加熱到130～140℃完全軟化，200℃左右開(kāi)始分解。,③具有高彈性，彈性模量約為3～6MPa，彈性伸長(zhǎng)率可達(dá)1000％。,④加工性能好，易于同填料及配合劑混合，而且可與多數(shù)合成橡膠并用。,⑤耐油、耐溶劑性差。,⑥化學(xué)活性高，易于交聯(lián)和氧化，耐老化性差。,天然橡膠主要應(yīng)用于輪胎、膠帶、膠管，電線電纜和多數(shù)橡膠制品，是應(yīng)用最廣的橡膠。,目前，全球天然橡膠年消費(fèi)量約800萬(wàn)噸左右，其中70%的消費(fèi)用于汽車輪胎的生產(chǎn)。,常用合成橡膠簡(jiǎn)介,,丁苯,橡膠是1,3-丁二烯和,苯乙烯,經(jīng),共聚,制得的彈性體。,,性能特點(diǎn)——其黏合性﹑彈性和形變發(fā)熱量均不如,天然橡膠,，但耐磨性﹑耐自然老化性﹑耐水性﹑氣密性等卻優(yōu)于天然橡膠，因此是一種綜合性能較好的橡膠。丁苯橡膠是橡膠工業(yè)的骨干產(chǎn)品，它是合成橡膠第一大品種，綜合性能良好，價(jià)格低，在多數(shù)場(chǎng)合可代替天然橡膠使用，可代替天然橡膠或與天然橡膠混合后使用。,主要用途——制造輪胎、膠帶、膠管、,膠鞋,、電線電纜,,。,,2. 順丁橡膠,由,丁二烯,聚合制 得的結(jié)構(gòu)規(guī)整的,合成橡膠,。,性能特點(diǎn)——其彈性、耐磨性、耐熱性、耐寒性均優(yōu)于天然橡膠，其缺點(diǎn)是強(qiáng)度較低，加工性能差，抗撕裂性差。,主要用途,——主要用于制造輪胎，也可制作膠帶、彈簧、減震器、耐熱膠管、電絕緣制品及鞋底等。,,,3.,氯丁橡膠,性能特點(diǎn)——機(jī)械性能與天然橡膠相似，耐油性、耐磨性、耐熱性、耐燃燒性、耐溶劑性和耐老化性均優(yōu)于天然橡膠，有“萬(wàn)能橡膠”之稱。其缺點(diǎn)是耐寒性較差，本錢較高。,主要用途——電線、電纜包皮，膠管，輸送帶等。,,4.丁腈橡膠,由丁二烯與丙烯腈共聚而制得的一種合成橡膠。,性能特點(diǎn)——以優(yōu)異的耐油性著稱，其耐磨性、耐熱性、耐蝕性、耐老化性優(yōu)于天然橡膠，和一般通用橡膠，且具有良好的耐水性。其缺點(diǎn)是耐寒性、電絕緣性、耐酸性較差。,,主要用途,各種耐油制品，如油箱、耐油膠管、密封墊圈、耐油運(yùn)輸帶、印刷膠輥及耐油減振器等。,5.硅橡膠,分子結(jié)構(gòu),,性能特點(diǎn)——具有高柔性和高穩(wěn)定性，高耐熱性、耐寒性、耐老化性和電絕緣性。缺點(diǎn)是強(qiáng)度和耐磨性差，耐酸堿性差，且價(jià)格較貴。,主要用途——飛機(jī)和宇航中的密封件、薄膜、膠管等，也可用于耐高溫的電線、電纜。,,〔 Si-O-Si-O-Si-O,,〕,n,R R R,R R R,4.5陶瓷,無(wú)機(jī)非金屬材料,1.1 陶瓷材料的概念,傳統(tǒng)意義上的陶瓷是指陶器和瓷器，它包括玻璃、水泥、耐火材料、磚瓦、搪瓷等人造非金屬材料，現(xiàn)今“陶瓷材料”實(shí)際上已成為各種無(wú)機(jī)非金屬材料的通稱。,1 陶瓷材料概述,（1）按化學(xué)成分,氧化物陶瓷,碳化物陶瓷,氮化物陶瓷,硼化物陶瓷等,（2）按性能和用途,結(jié)構(gòu)（工程）陶瓷,功能陶瓷,生物陶瓷,1.2 陶瓷材料的分類,陶瓷材料的組織包括:,晶體相、玻璃相和氣孔。,晶體相——是陶瓷的主要組成相，它的結(jié)構(gòu)、數(shù)量、形態(tài)和分布決定著陶瓷的主要性能。,2 陶瓷材料的組織與結(jié)構(gòu),②降低燒成溫度，加快燒結(jié)過(guò)程；,③阻止晶體轉(zhuǎn)變，抑制晶體長(zhǎng)大；,④獲得一定程度的玻璃特性，如透光性等。,玻璃相——是陶瓷材料在燒結(jié)過(guò)程中形成的一種非晶態(tài)固相。主要作用是：,①將晶體粘接起來(lái)，填充晶體相之間的空隙，提高材料的致密度；,氣相——是指陶瓷組織內(nèi)部殘留下來(lái)的孔洞。除多孔陶瓷外，氣孔的存在都是不利的，它降低陶瓷的強(qiáng)度，往往是造成裂紋的根源。,（1）高硬度，高的耐磨性；,（2）耐熱性；,（3）耐蝕性。,3 陶瓷材料的根本性能,幾種常用材料的性能比較,3 陶瓷材料的根本性能,1.氧化鋁陶瓷,性能特點(diǎn)：高溫強(qiáng)度高，抗熱震性好，高溫蠕變小，耐磨，耐腐蝕。,應(yīng)用舉例：,燃?xì)廨啓C(jī)部件——電熱塞、增壓器轉(zhuǎn)子,刀具、耐磨材料——軸承、砂磨機(jī)磨球,4 常用陶瓷材料簡(jiǎn)介,牌號(hào),添加物,比重,硬度（ HRA ）,抗彎強(qiáng)度,AM,MgO,>3.95,>92,466,AMF,MgO、Fe,>4.05,>92,515,AT8,TiC,4.5,94,559,~,637,氧化鋁陶瓷刀具的牌號(hào)和性能,氧化鋁陶瓷刀具的切削溫度可達(dá)1000℃，主要適用于淬火鋼、冷硬鑄鐵等難切削材料的加工。,2.氮化硅（Si,3,N,4,）陶瓷,性能特點(diǎn)：高溫強(qiáng)度高，抗熱震性好，高溫蠕變小，耐磨，耐腐蝕,應(yīng)用舉例：,燃?xì)廨啓C(jī)部件——電熱塞、增壓器轉(zhuǎn)子,刀具耐磨材料——軸承、砂磨機(jī)磨球,,,性能特點(diǎn)：高硬度、高強(qiáng)度、高耐磨性；高絕緣、高熱導(dǎo)、耐腐蝕。,用途舉例：,石油工業(yè)：噴嘴、軸承、密封件；,鋼鐵加工：軋鋼用導(dǎo)輪、拉絲模具。,,3.碳化硅（SiC）陶瓷,六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似，性能也比較接近，故又稱“白石墨”，其具有良好的耐熱導(dǎo)熱性（導(dǎo)熱性與不銹鋼類似）和高溫介電強(qiáng)度，是理想的散熱和高溫絕緣材料；,立方氮化硼為立方結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊密，其硬度與 石接近，是優(yōu)良的耐磨材料，常用于制作刀具。,4.氮化硼（BN）陶瓷,4.6復(fù)合材料,1.1 復(fù)合材料的定義,復(fù)合材料是由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)一定的方法組合起來(lái)的一種多相固體材料。,1 復(fù)合材料概述,按基體相分,樹(shù)脂基復(fù)合材料,金屬基復(fù)合材料,陶瓷基復(fù)合材料,碳基復(fù)合材料,1.2 復(fù)合材料的分類,按增強(qiáng)相分,纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料,層狀復(fù)合材料,填充骨架型復(fù)合材料,(1) 比強(qiáng)度比模量高,(2) 耐疲勞性能好,(3) 高溫性能好,(4) 減摩、耐磨、減振性能好,(5) 耐腐蝕,3 復(fù)合材料的性能特點(diǎn),鋼管,陶瓷層,4.1 樹(shù)脂基復(fù)合材料,4.2 金屬基復(fù)合材料,4.3 陶瓷基復(fù)合材料,4.4 碳基復(fù)合材料,4 常用復(fù)合材料簡(jiǎn)介,（1）熱固性玻璃鋼,概念——熱固性玻璃鋼是熱固性樹(shù)脂為粘結(jié)劑的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。其中含有60,~,70%的玻璃纖維和30,~,40%的基體材料。,優(yōu)點(diǎn)——密度小、強(qiáng)度高，比強(qiáng)度，耐磨性、絕緣性和絕熱性好，吸水性低，易于加工成型。,缺點(diǎn)——彈性模量低，耐熱溫度低，易老化。,4.1 樹(shù)脂基復(fù)合材料,概念——熱塑性玻璃鋼是熱塑性樹(shù)脂為粘結(jié)劑的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。其中含有20,~,40% 的玻璃纖維和60,~,80% 的基體材料。,優(yōu)點(diǎn)——是具有高強(qiáng)度高沖擊韌性，良好的低溫性能及低熱膨脹系數(shù)。,缺點(diǎn)——強(qiáng)度不如熱固性玻璃鋼高。,（2）熱塑性玻璃鋼,常用熱塑性玻璃鋼的性能特點(diǎn)及應(yīng)用,,材料,,,,密度,10,3,kg.m,-3,,,σ,b,Mpa,,,特性與用途,,,尼龍66,玻璃鋼,,1.37,,182,,,剛度、強(qiáng)度減摩性好。用作軸承、軸承架、齒輪等精密件，電工件，汽車儀表，前后燈等。,,,ABS,玻璃鋼,,1.28,,101,,,化工裝置、管道、容器,,,聚苯乙烯,玻璃鋼,,1.28,,95,,,汽車內(nèi)裝飾、收音機(jī)機(jī)殼、空調(diào)葉片等,,,聚碳酸酯,玻璃鋼,,1.43,,130,,,耐磨、絕緣儀表等,,4.1 樹(shù)脂基復(fù)合材料,概念——金屬基復(fù)合材料主要是指以金屬及其合金為基體，以一種或幾種其它金屬或非金屬為增強(qiáng)材料的復(fù)合材料。,4.2 金屬基復(fù)合材料,纖維增強(qiáng),,,顆粒增強(qiáng),,晶須增強(qiáng),：,,疊層增強(qiáng),：,金屬基,復(fù)合材料,碳纖維,硼纖維,碳化硅纖維,氧化鋁纖維,碳與石墨纖維,氧化物,碳化物,陶瓷/金屬,金屬/陶瓷/金屬,陶瓷/金屬/陶瓷,碳化硅、氮化硅、碳化硼,4.2 金屬基復(fù)合材料,（1）顆粒和晶須增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料 ——這類材料多以鋁、鎂、鈦合金為基體，以碳化硅、碳化硼、氧化鋁顆?；蚓ы殲樵鰪?qiáng)相。典型的代表有SAP、SiC,P,/Al、Td-Ni復(fù)合材料。,4.2 金屬基復(fù)合材料,（3）疊層金屬基復(fù)合材料,① 陶瓷內(nèi)襯復(fù)合鋼管,陶瓷內(nèi)襯復(fù)合管是一種耐磨損、耐高溫、耐腐蝕的高性能疊層復(fù)合管道材料。,其外層通常是一般碳素結(jié)構(gòu)鋼、不銹鋼或鑄鐵，內(nèi)層是氧化鋁陶瓷。,主要用途：,耐高溫管道：鋁液輸送、煤粉噴槍；,耐磨損管道：輸送砂漿、泥漿、煤漿等；,耐腐蝕管道：輸送堿類、鹽類腐蝕性流體。,② 陶瓷復(fù)合裝甲材料,氧化鋁、氧化鋯,,裝甲鋼,裝甲鋼,T-80坦克的裝甲其車體及炮塔正面為多層復(fù)合裝甲。車體首上裝甲的前兩層為鋼裝甲板，間層以增強(qiáng)玻璃纖維為主體，內(nèi)層為鋼裝甲，最里層為含鉛泡沫意料層，除了有防崩薄作用外，還有防γ割線輻射的作用。,謝謝觀看,/,歡送下載,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH,