工程材料的主要力学性能.PPT

非金属材料 * * 胶粘剂 涂料 纤维 橡胶 塑料 高分子材料 陶瓷 氧化物陶瓷 碳化物陶瓷 氮化物陶瓷 其它化合物陶瓷 * 一、高分子材料 主要成分 ：高分子化合物（分子量大，一般在103~107） 　　天然高分子材料 ：松香、天然纤维、蛋白质、天然橡胶。 　　人工合成高分子材料 ： 塑料、合成橡胶、合成纤维（涤纶等）。 结构特点 ： 由一种或几种简单低分子化合物重复连接而成链状结构。 如聚乙烯、聚氯乙烯分别由乙烯、氯乙烯聚合而成。 1、工程塑料 * 组成 合成树脂 —— 高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。 添 加 剂 —— 填料或增强、增塑、固化、润滑、稳定、着色、阻 燃剂等。 分类 热塑性塑料 —— 加热软化，冷却后又硬化成形，可反复进行。加工成型简便，机械性能较好；耐热性和刚性较差如聚乙烯。 热固性塑料 —— 受热固化后，不会再受热软化。机械性能差；耐热性和刚性较好。如酚醛树脂、环氧树脂。 * 性能特点 　 ① 密度小：相对密度一般只有1.0～2.0，约为钢的1/6，铝的l/2② 耐腐蚀：化学稳定性好，对酸、碱、盐都具有良好的抗腐蚀 能力，四氟乙烯在煮沸的“王水”中也不受影响。 ③ 电绝缘性好：是理想的电绝缘材料。 ④ 耐磨和减磨性好：摩擦系数小，有自润滑能力，可以在 湿摩擦和干摩擦条件下有效工作。 ⑤ 消音和隔热性好：用作隔音保暖材料，用塑料制成机械 零件可以减少噪声，提高运转速度。 ⑥ 良好的工艺性能：可以直接采用注塑或挤压成形工艺， 无须切削。 塑料的不足： 强度和硬度低； 耐热性差； 膨胀系数大； 受热易变形； 易老化； 易蠕变等。 * 2、常用工程塑料 1) 热塑性工程塑料 * (1)聚乙烯(PE) 耐腐蚀涂层衬里，耐腐蚀管道、阀件、衬套、滚动轴承 保持器，代替铜和不锈钢。静电喷涂法涂于金属表面， 可减摩防腐无毒无味，作食品包装。 * （3）聚丙烯(PP) 优点：良好的耐热性能（ 150℃ ），突出的刚性，优良 的电绝缘性能。对浓硫酸有优良的化学稳定性。 缺点：黏合性、染色性较差，低温易脆化，易受热、光 作用变质，易燃，收缩大。 用途：制造各种机械零件，如法兰、接头、泵叶轮；无 毒，可作药品、食品的包装。 (2) 聚氯乙烯(PVC)加工温度为150℃～180℃，使用温度－5℃～55℃。优点：耐化学腐蚀、不燃烧、成本低，易于加工。缺点：耐热性差，冲击韧性低，有一定的毒性。用途：建筑材料、机械零件、日常生活用品。 * (3) 聚苯乙烯(PS) (4) ABS 塑料 (5) 聚酰胺(PA、锦纶、尼龙) (6) 聚甲醛(POM) (7) 聚碳酸酯(PC) (8) 聚四氟乙烯(PTEE，特氟隆) (9) 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA、有机玻璃) * * 2) 热固性塑料 这类塑料固化前在常温或受热后软化，树脂分子呈线型 结构，继续加热时树脂变成既不熔融也不溶解的体型结 构，形状固定不变。温度过高，分子链断裂，制品分解 破坏。碎屑不可再加工。 酚醛塑料(PF) 以酚醛树脂为基本组分，加入木粉、纸、布、玻璃布等 填料、润滑剂、着色剂及固化剂等添加剂制成的塑料。 具有强度、耐冲击性好以及耐磨性优良等特点，常用以 制造受力要求较高的机械零件，如齿轮、耐酸泵、轴 承、汽车制动片等 * (2) 氨基塑料(UF) 是以具有氨基官能团的原料与醛类经缩聚反应制 得的氨基树脂为基本组分，加入添加剂制成塑 料。氨基树脂无色可制成各种颜色的塑料制品。 硬度高，制品表面光洁高，具有良好的耐电弧 性，可作绝缘材料。主要用于制造各种颜色鲜艳 的日用品、装饰品、仪表外壳、电话机外壳、开 关、插座等。 * (3) 环氧塑料(EP)环氧树脂加入固化剂等填料形成的塑料，属热塑性树脂，具有坚韧、收缩率小、耐水、耐化学腐蚀和优良的介电性能。环氧树脂对各种工程材料都有突出的黏附力，是极其优良的黏结剂，广泛应用于各种结构黏结剂和复合材料如玻璃钢等，长期使用温度为－80℃～150℃ 。 (4) 有机硅塑料。 有机硅即聚有机硅氧烷，其中的树脂状流体，称为硅树 脂。有机硅塑料是以硅树脂为基本组分的塑料。其主要 特点是不燃、介电性能优异、耐高温，可在300℃以下长 期使用。 * 二、橡胶 1、工业橡胶的组成 主要原料生胶，加入适量配合剂的高分子材料。 2、 橡胶的性能特点 最显著的特点是具有高弹性，模量低（1MPa