第八章非金属试卷.ppt

氧化铝陶瓷 Al2O3为主要成分，另含有少量的SiO2。根据Al2O3含量不同又分为75瓷（含75% Al2O3 ）、95瓷（含95% Al2O3 ）和99瓷（含99% Al2O3 ），后两者又称刚玉瓷。 氧化铝陶瓷耐高温性好，在氧化性气氛中，可用到1950℃，且耐蚀性好。故可用作高温器皿，如熔炼铁钴镍等的坩埚及耐热用品等。 氧化铝有高硬度及高温强度，可用作高速切削及难切削材料加工的刃具(760 ℃时HRA87，1200 ℃时HRA80)；还可作耐磨轴承、模具及活塞、化工用泵和阀门等。同时氧化铝瓷有很好的绝缘性能、内燃机火花塞基本都是用氧化铝瓷作的。 氧化铝瓷的缺点是脆性大，不能承受冲击载荷，抗热震性差，不适合用于有温度急变场合。 其他氧化物陶瓷 BeO、CaO、ZrO2、CeO2、MgO等氧化物陶瓷熔点高，均在2000℃附近，甚至更高，且还具有一系列特殊的优异性能。 非氧化物工程陶瓷 常用的非氧化物陶瓷主要有碳化物陶瓷，如SiC、B4C； 氮化物陶瓷，如Si3N4、BN等，它们也具有各自的优导性能。 氮化硼包括六方和立方结构两种陶瓷。六方氮化硼结构与石墨相似，性能也比较接近，故又称“白石墨”，其具有良好的耐热导热性和高温介电强度，是理想的散热和高温绝缘材料；立方氮化硼为立方结构，结构紧密，其硬度与金刚石接近，是优良的耐磨材料，常用于制作刀具。 8.3 复合材料 复合材料的定义 复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料组合起来的一种多相固体材料，它不仅保留了组成材料各自的优点而且还具有单一材料所没有的优异性能。 自然界中的树木，建筑中的混凝土和人体的骨骼等都是复合材料。但现代复合材料则是在充分利用材料科学理论和材料制作工艺发展的基础上发展起来的一类新型材料，在不同的材料之间进行复合， 既保持各组分的性能，又有组合的新功能，充分发挥了材料的性能潜力，获得了材料的多功能性，成为改善材料性能的新手段，也为现代尖端工业的发展提供了技术和物质基础。如现代航空航天、能源、海洋工程等工业的发展要求材料有良好的综合性能，低密度、高强度、高模量、高韧性，以及高疲劳性能并要求耐高温、高压、高真空、辐射等极端条件下稳定工作，只有通过复合技术才能得到满足条件的材料。 8.3.1 复合材料的分类 按材料的主要作用分为：结构复合材料和功能复合材料。 按复合材料基体的不同可分为：树脂基、金属基、陶瓷基及碳一碳基复合材料。 按复合材料中增强体的种类和形态不同其可分为：纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、层状复合材料和填充骨架型复合材料。 8.3.2 复合材料性能 比强度比模量高： 安全性好 耐疲劳性能好： 减振性良好 高温性能好： 8.3.3 常见的复合材料： 1、纤维增强复合材料 玻璃纤维—树脂复合材料：以塑料为基体与玻璃复合，俗称“玻璃钢”，主要用于要求自重轻的受力构件。 碳纤维—树脂复合材料：主要用于要求承载、耐磨、耐腐蚀零件。 2、复层复合材料 双金属复合材料：包钛钢。 塑料覆层材料：彩色涂层钢板。 夹层玻璃：安全玻璃。 SF性三层复合材料： 3、颗粒增强复合材料 由一种或多种材料的颗粒均匀分散在基体内所组成的材料。常用的有金属陶瓷和砂轮， 4、骨架复合材料 多孔浸渍材料： 夹层结构材料： 复合材料是一种新型的、前途广阔的工程材料。有人预言，21世纪将是复合材料的时代。 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， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。 * 非金属材料及复合材料 1、塑料与橡胶 2、陶瓷材料 3、复合材料 8.1 塑料与橡胶 8.1.1塑料 1塑料的组成 工程上所用的塑料，其成分都是以各种各样的树脂为基础可加入其他添加剂制成的。 树脂：是塑料的主要成分，它决定塑料的主要性能并且其他添加剂的加入及作用的发挥都是以树脂为中心作用的，故绝大多数塑料都以相应的树脂来命名的。 添加剂：是以改善材料的某种性能而加入的。添加剂的作用和类型主要包括： (1) 改善塑料工艺性能：如增塑剂、固化剂、发泡剂和催化剂等。 (2) 改善使用性能：如增塑剂、稳定剂、填料、滑润剂、着色剂、阻燃剂、静电剂等等。 2、塑料的分类 按热性能分类 热塑性塑