机械工程材料 第三版修改后的第6章课件.ppt

第6章非金属材料与复合材料 6.1.1工程塑料 6.1.1工程塑料 聚乙烯(PE)图例 聚丙烯(PP)图例 酚醛塑料(PE)图例 酚醛塑料(PE)图例 环氧塑料(EP)图例 6.1.1工程塑料 PPO树脂耐热性， 电特性，热稳定性优良。 MPPO树脂按PPO 和HIPS比率及充填有机 物表现多种物性，并多 应用于电器/电子制品。 另外成型精密度高，还 可以用在精密配件上， 并且高温-多湿环境下长 期使用，其物性降低也小。 PC 树脂 5.塑料的应用 6.1.2工业橡胶 6.1.2工业橡胶 卫生陶瓷图例 氧化铝陶瓷图例 陶瓷材料的应用 美国F-22猛禽战机 在卫星和宇航器上的应用 飞行器的减重的作用效果和飞行速度有关，飞行速度越快，每减重一克，或者一公斤，所取得的效益就越大。 我国在“风云二号气象卫星”及“神舟”系列飞船上均采用了碳/环氧ACM做主承力构件，大大减轻了整星的质量，降低了发射成本。 6.3.2复合材料的复合原则 第6章 58 （3）纤维与基体相之间应有一定的界面结合强度，以保 证基体把载荷通过界面传递给纤维，防止脆性断裂； （4）基体与纤维的热膨胀系数不能相差过大； （5）纤维相必须有合理的含量、尺寸和分布； （6）纤维与基体相之间不能发生有害的化学反应。 2.颗粒增强复合材料的复合原则 （1）颗粒应高度均匀地弥散分布在基体中； （2）颗粒数量和大小应适当； （3）颗粒与基体之间应有一定的结合强度。 6.3.3复合材料的性能特点 第6章 59 复合材料的性能特点 6.3.3 1.比强度和比模量高 2.疲劳强度高 3.良好的减摩、耐磨性 和较强的减振能力 图6-1 三种材料的疲劳强度比较 4.高温性能好，抗蠕变能力强 5.断裂安全性高 6.成形工艺性好 6.3.4常用的复合材料 第6章 60 常用的复合材料 6.3.4 1.纤维增强复合材料 （1）玻璃纤维复合材料 ①热固性玻璃钢 由玻璃纤维与热固性树脂（如酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂和有机硅树脂等）复合的材料称为热固性玻璃钢。质量轻，比强度高，耐腐蚀，绝缘性、绝热性及微波穿透性好，吸水性低，成形工艺简单。但弹性模量小，刚性差，耐热性差，易老化 。 常用来制作机器护罩、车辆车身、绝缘抗磁仪表、耐蚀耐压容器和管道及各种形状复杂的机器构件和车辆配件。 6.3.4常用的复合材料 第6章 61 ②热塑性玻璃钢 由玻璃纤维与热塑性树脂（如尼龙、ABS、聚苯乙烯等）复合的材料称为热塑性玻璃钢。 具有高的力学性能、介电性能、耐热性和抗老化性，成形性好，且比强度不低。 尼龙66玻璃钢的刚度、强度、减摩性好，常用来制作轴承、轴承架、齿轮等精密件、电工件、汽车仪表及前后灯等； ABS玻璃钢常用来制作化工装置、管道、容器等；聚苯乙烯玻璃钢常用来制作汽车内装制品、收音机机壳、 空调叶片等； 聚碳酸酯玻璃钢常用来制作耐磨、绝缘仪表等。 6.3.4常用的复合材料 第6章 62 （2）碳纤维复合材料 ①碳纤维-树脂复合材料 特点：是密度小，强度高，弹性模量大，比强度和比模量高，抗疲劳性能优良，耐冲击、耐磨、耐蚀及耐热。 用途：飞机、宇宙飞船和航天器的零件；人造卫星和火箭的机架、壳体。 ②碳纤维-金属（或合金）复合材料 特点：是比强度和比模量高，高温强度、减摩性和导电性好。 用途：主要用于制造飞机蒙皮、螺旋桨、航天飞机外壳、运载火箭的大直径圆锥段 。 ③碳纤维-陶瓷复合材料 较高的冲击韧度和抗热振性，脆性低，高温下不被氧化 。 6.3.4常用的复合材料 第6章 63 （3）硼纤维复合材料 ①硼纤维增强铝基复合材料 ②硼纤维增强树脂复合材料 特点：密度小，刚度大，具有高的比强度、抗压强度、抗剪强度和疲劳强度。 用途：主要用于飞机或航天器蒙皮、大型壁板、长梁、加强肋、航空发动机叶片等。 特点： 抗拉强度、抗压