ch高分子和陶瓷材料的结构与性能资料讲解.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 2.大分子链的构象及柔性 1〉内旋转：由于原子热运动,两个原子作相对旋转,即保持键角、键长不变的情况下，原子之间的单键作旋转 2〉大分子链的构象：单链内旋转所产生的空间形象 3〉分子链的柔性：能拉伸、回缩的性能→弹性好 分子链的内旋转示意图 3.高分子材料的聚集态 晶态 分子链在空间规则排列 强度、刚度、耐热性、抗熔性好 部分晶态 部分规则排列 介于两者之间 非晶态 无规则排列 弹性、延伸率、韧性好 粘液体 玻璃态 部分晶态 晶态 　晶态高聚物比体积发生突变，结晶体积减小 三、高分子材料的性能 1.线型非晶态高分子化合物的力学性能 恒定应力下的变形——温度曲线 Tb-脆化T，Tg-玻璃化T，Tf-粘流T，Td-化学分解T 2.高分子材料的性能特点 ① 低强度和较高的比强度 ② 高弹性和低弹性模量 ③ 塑性好和受迫弹性高 （1）力学性能特点 ⑥ 高减摩、耐磨性 ④ 粘弹性 　　　　蠕变、应力松弛和内耗三种现象。 ⑤ 韧性好 （2）物化性能特点 ① 高绝缘性 ② 低耐热性 ③ 低导热性 ④ 高热膨胀性 ⑤ 高化学稳定性 老化：高分子材料在长期使用和储存过程中，由于受各种因素的作用，性能逐渐退化，直至丧失使用价值的现象。 （3）高分子材料的老化 原因： 降解，断链或裂解，强度、熔点、粘度变低 交联，网状结构，变硬、变脆 第四节　陶瓷材料的结构与性能 一、陶瓷材料概述 二、陶瓷材料的结构 三、陶瓷材料的性能 一、陶瓷材料概述 1. 陶瓷的概念 定义：用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的多相固体材料。 陶器、瓷器——硅酸盐材料——无机非金属材料 （SiO2、CaO、Al2O3、K2O、MgO等） ⑴无机玻璃： 硅酸盐玻璃，非晶结构。工业、建筑、日用 ⑵陶瓷： 普通陶瓷——日用，建筑卫生，电器，化工，多孔 特种陶瓷——电容器，压电，磁性，电光，高温 金属陶瓷——结构陶瓷，硬质合金 ⑶微晶玻璃（玻璃陶瓷）： 2.陶瓷的分类 (1)原料制备（拣选，破碎，磨细，混合） 　 普通陶瓷（粘土，石英，长石等天然材料） 　　 　　 特种陶瓷（各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物） (2)坯料的成形（压制成形，可塑成形，注浆成形） (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的生产 (SiO2·Al2O3·Fe2O3·CaO) SiO2 SiO2·Al2O3·K2O 二、陶瓷材料的结构 陶瓷的典型组织：晶体相、玻璃相和气相 组织：点状一次莫来石、针状二次莫来石、块状残留石英、小黑洞气孔 陶瓷的主要组成相，结构、数量、形态和分布 主要有硅酸盐、氧化物和非氧化物三种 1.晶体相 残留下来的空洞 气孔率：普通陶瓷，5%~10%；特种陶瓷，5%以下； 金属陶瓷，小于0.5% 2.玻璃相 3.气相 (1) 刚度高 (2) 硬度高 (3) 强度低 (4) 塑性低 (5) 韧性极低或脆性极大 三、陶瓷材料的性能 1.陶瓷材料的机械性能 (1) 热膨胀性低 (2) 导热性差 (3) 热稳定性低 (4) 化学稳定性好 (5) 导电性差 2. 物化性能 优势 劣势 陶瓷性能特点 不可燃烧，高耐热，高化学稳定，不老化，高硬度，良好抗压能力 脆性高，温度急变抗力低，抗拉抗弯性能差 小结： 思考题: 金属材料、高分子材料和陶瓷材料的组织结构，性能上的异同及原因。 工程材料辅助教材 习题（P4~7，P9） 第一章　材料的结构与性能 金属材料 （金属键） 高分子材料 （共价键、分子键） 陶瓷材料 （离子键、共价键） 晶体结构(BCC、FCC)；缺陷(点,线,面)；合金；相(固溶体、金属间化合物)；组织 工艺性能；强度 塑性 硬度 韧性；腐蚀 C H O大分子链；线 支化 体型；热固性 热塑性 线型非晶态→玻璃 高弹 粘流态；老化 原料制备,坯料成型,烧结；晶体相,玻璃相,气相 脆性极大 第二章 金属材料组织和性能的控制 第一节 纯金属的结晶 第二节 合金的结晶 第三节 金属的塑性加工 第四节 钢的热处理 第五节 钢的合金化 第六节 表面技术 人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操，