非金属材料第七讲.ppt

金属材料 高强度,高硬度；一定塑性韧性 难以达到满足一些特殊性能的要求（耐高温性、耐腐蚀性）;We are polymers !!!;;第三章 工程塑料及其加工技术塑料 轻巧、艳丽、优雅 ;本章主要内容;第一节 常用工程塑料及其性质;高分子材料;高分子化合物——是指相对分子质量很大的化合物（5000以上乃至几百万） 低分子化合物——相对分子质量在500以下。 在这个数量之间的根据其性能来确定。 ;一般性能： 高分子化合物一般有较好的弹性、塑性和强度，低分子化合物这些性能较低。所以，高分子化合物是相对分子量大到使其机械性能具有工程意义的化合物。;几个概念： 单体 高分子化合物由低分子化合物体通过聚核反应获得，组成高分子化合物的低分子化合物称作单体。 链节 大分子链由许多结构相同的基本单元重复连接构成，组成大分子链的这种结构单元称作链节。;高分子材料;高分子材料;一种或几种单体相互加成而链结成聚合物的反应。（应用80%以上） 例：聚乙烯的反应方程式;一种或几种单体相互混合而连结成聚合物，同时析出（缩去）某种低分子物质（如：水、氨、醇、卤化氢等）的反应。反应生成物成份与单体不同，反应较复杂。少用。;化学组成 组成大分子链的化学元素主要是碳、氢、氧，另外还有氮、氯、氟、硼、硅、硫等元素，其中碳是形成大分子链的主要元素。 大分子链的原子以共价键结合，其组成元素不同，原子间共价键力就不同，高分子材料的性能亦不同。;形态： 分子链的形态对聚合物性能有显著影响。 大分子链可呈现不同的几何形状，主要有线型、支化型、和体型（或网型）三类。;;高分子材料的聚合态： 晶态 部分结晶态 非晶态（玻璃态）;高分子材料的性能;塑料概念 以天然树脂或合成树脂（也称合成高分子化合物，因外观似天然树脂如琥珀、松香、虫胶等而得名）为原料，在一定温度和压力条件下，可以用模具使其成型为具有一定形状和尺寸的塑料制件，当外力解除后，在常温下其形状保持不变。多数以合成树脂为基本成分，一般含有添加剂如：填料、稳定剂，增塑剂、色料或润化剂等。;塑料生产 （树脂或半制品生产） 塑料制品的生产 （塑料成型工业 or 加工工业）;塑料制品的简单生产流程;1 合成树脂（高聚物） 是由低分子化合物通过缩聚或加聚反应合成的高分子化合物,如酚醛树脂、聚乙烯等,是塑料的主要组成,也起粘接剂作用。合成树脂在塑料中的含量约占40%~100%，对塑料的性能起决定性作用。;2．添加剂 为改善性能而加入的其他组分,主要有以下几种： (1)填料或增强材料 填料在塑料中主要起增强作用。有时也可改善或提高塑料的某些特殊性能,以扩大其应用范围。填料的用量可达20%~50%, 是塑料改性最重要的组成。 例如： 加入石墨、石棉纤维或玻璃纤维等,可以改善塑料的机械性能； 加人石棉粉可提高塑料的耐热性； 加入云母粉可提高塑料的电绝缘性； 加入二硫化钼等可提高塑料的自润滑性； 加入铝粉可提高塑料对光的反射能力等。 ;2．添加剂 (2)固化剂 它的作用在于通过交联使树脂具有体型网状结构,成为较坚硬和稳定的塑料制品。 例如： 在酚醛树脂中加入六亚甲基四胺； 在环氧树脂中加入乙二氨、顺丁烯二酸酐等。;2．添加剂 (3) 增塑剂 用以提高树脂可塑性和柔性的添加剂。常用的为液态或低熔点的固体有机化合物。 例如：聚氯乙烯树脂中加入邻苯二甲酸二丁酯,可变为橡胶一样的软塑料。;2．添加剂 (4)稳定剂 为了防止受热、光等的作用使塑料过早老化,加入少量能起稳定化作用的物质。 例如： 能抗氧的物质有酚类和胺类等有机物; 炭黑则可作紫外线吸收剂。 其他一些添加剂,如润滑剂、着色剂、阻燃剂、抗静电剂和发泡剂等。;塑料的特性;2 质轻,耐振动与冲击,比强度高（按单位质量计算的强度） 塑料比金属轻,一般塑料比重在0.9~2.3之间(各种泡沫塑料的比重在0.01~0.5之间)； 强度较高，有些增强塑料的比强度接近甚至超过钢材。例如合金钢材，其单位质量的拉伸强度为160兆帕，而用玻璃纤维增强的塑料可达到170 ~ 400兆帕。 大多数塑料具有优良的减摩、耐磨和自润滑特性。如工程塑料制造的耐摩擦零件；在耐磨塑料中加入某些固体润滑剂和填料时，可降低其摩擦系数或进一步提高其耐磨性能。 减震消音，具有柔韧性和弹性 ;3 塑料电绝缘性、热物理性能好。 几乎所有塑料都具有优异的电绝缘性能，如极小的介电损耗和优良的耐电弧特性，可与陶瓷媲美 导热率极小,只有金属的1/600~1/200,泡沫塑料的导热率与静态空气相当,因此被广泛用作绝热保温材料或建筑节能、冷藏等绝热装置材料。;4 优良的化学稳定性能 一般塑料对酸碱等化学药品均有良好的耐腐蚀能力 特别的如，聚四