机械制造基础 教学课件 ppt 作者 马永杰 汪洋 编著项目九 非金属材料及复合材料.pptVIP

项目九 非金属材料及复合材料 §9.1 高分子材料 高分子材料是以高分子化合物为主要组成物的材料。 一、 塑料 :塑料是高分子合成材料，以合成树脂为基础，加入添加剂制成。合成树脂是塑料的主要组成部分，决定塑料的基本特性。添加剂主要包括填料、增塑剂、固化剂和稳定剂等，以提高塑料的强度、可塑性和防止过早老化等。 1.塑料的特性 :密度小,耐腐蚀 ,绝缘性能良好 ,良好的减摩性和耐磨性。塑料的缺点是强度和刚度低；耐热性差，大多数塑料只能在100℃以下使用；易老化等。 2.塑料的分类:塑料按应用范围可分为通用塑料和工程塑料两类。塑料按加热和冷却后的表现可分为热塑性塑料和热固性塑料两类。 常用工程塑料有尼龙（聚酰胺PA）、ABS塑料（聚苯—丁二烯—丙烯腈共聚物）、聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃PMMA）、聚四氟乙烯（FTFE或F-4）等。 3.塑料的成形与加工 （1）塑料的成形方法 塑料工业主要是由塑料生产和塑料制品生产两大部分构成的。塑料的成形方法很多，目前国内外应用较多的有注射成形、挤出成形、压制成形、吹塑成形、浇铸成形、滚塑成形等。 ① 注射成形：注射成形是将粉状或粒状的塑料原料经料斗装入料筒，并在其内加热至熔融状态，在注射机柱塞或螺杆作用下注入模具，冷却固化后脱模即得所需形状的塑料制品的方法。 注射成形工艺包括成形前的准备、注射成形过程和制件成形后的修饰与处理三个阶段。 注射成形过程 ：加料 -塑化 -注射 -保压 -冷却 -启模卸件 。 3.塑料的成形与加工 （1）塑料的成形方法 （2） 塑料的加工方法 塑料的加工是指将成形后的塑料制品进一步进行机械加工、表面修饰及装配，经形成产品的过程。也称为塑料的二次加工。 1. 机械加工 ：塑料零件的机械加工与金属的切削加工方法基本相同，如可以车、铣、刨、钻、扩、铰、镗、锯、锉、攻丝、滚花等。但在切削时，应充分考虑塑料与金属的性能差异，如塑料的散热性差、热膨胀系数大、弹性大，加工时容易变形、软化、分层、开裂、崩落等。 2. 表面处理：表面处理是指为美化塑料制件或为提高制品表面的耐蚀性、耐磨性及防老化等功能而进行的涂漆、印刷、镀膜等表面处理过程。 3. 连接：连接的目的是将简单的塑料件与其他塑料件、非塑料件连接固定，以构成复杂的组件。塑料连接通常有以下四种方法——机械连接 、热熔连接 、溶剂粘接 、胶接 。 §9.1 高分子材料 二、橡胶 橡胶是一种具有高弹性的高分子材料。 1.橡胶的组成:生胶和配合剂。生胶是未加配合剂的天然胶或合成胶，是橡胶的主要成分。配合剂主要有硫化剂、填充剂、软化剂、防老化剂等。其作用是增加橡胶的强度、塑性和耐磨性，防止橡胶老化，降低生产成本。 2.橡胶的性能 :高弹性,较高的强度，良好的耐磨性、隔音性、绝缘性、阻尼特性及储能能力等。因而橡胶广泛用于弹性材料、密封材料、减震材料、防震材料和传动材料，起着其他材料所无法替代的作用。 3.橡胶的分类:按生胶来源，橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。按应用范围，橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用来制造通用的橡胶制品，特种橡胶用来制造有特殊要求的橡胶制品。通用橡胶有天然橡胶NR、丁苯橡胶SBR、顺苯橡胶BR、氯丁橡胶CR、丁腈橡胶NBR，特种橡胶有聚氨酯橡胶UR、硅橡胶、氟橡胶FPR等 4. 橡胶的成形加工 橡胶制品的成形过程如图3-7所示，主要包括生胶的塑炼、胶料的混炼、制品的成形、制品的硫化四个阶段。 §9.2 陶瓷 陶瓷是将原料经过坯料制备、成型、高温烧结等工序制得的无机非金属材料。陶瓷由于具有许多优良的性能而应用广泛，与金属、高分子材料一起，被称为三大支柱材料。 1.陶瓷的性能: (1)刚度大，硬度和抗压强度高，韧性差。 （2）良好的抗氧化性和耐酸、碱、盐的能力。 （3）熔点高，导热性小，有高的热硬性，优良的隔热性能。 （4）大多数陶瓷有高的绝缘性能。 2.陶瓷的分类:陶瓷材料可分为普通陶瓷、工程陶瓷和金属陶瓷三大类。普通陶瓷。是以粘土、长石、石英等天然硅酸盐矿物为原料制成的陶瓷。又称为传统陶瓷。工程陶瓷。是采用高纯度的人工合成原料(如氧化物、氮化物、碳化物、硅化物、硼化物等)制成的具有各种独特的物理、化学或力学性能的陶瓷，又称现代陶瓷。金属陶瓷。是由金属和陶瓷组成的非均质复合材料。 3 . 陶瓷的成形加工 陶瓷的成形加工过程一般包括坯料的制备、制品的成形和制品的干燥与烧制三道工序。 （1） 坯料的制备：工程陶瓷坯料是用粘土、石英、长石等天然原料，经过拣选、破碎、配料、混合、磨细等工序，制成泥团状、浆状、粉状等坯料，为成形作准备。