第七單元 非金屬材料

單元七非金屬材料項(xiàng)目1高分子材料 項(xiàng)目2陶瓷材料 項(xiàng)目3復(fù)合材料 一、高分子材料的基本知識(shí)1.高分子材料的概念

高分子化合物：分子量大于5000的化合物。高分子材料：以高分子化合物為主要組成物的材料。天然高分子材料：羊毛、蠶絲、淀粉、纖維素及橡膠等。人工合成的高分子材料：聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚丙烯腈等。項(xiàng)目1高分子材料一、高分子材料的基本知識(shí)天然高分子材料人工合成高分子材料一、高分子材料的基本知識(shí)2.高分子材料的分類分類原則類型特征或舉例按高分子材料來(lái)源天然高分子材料如天然橡膠、纖維素等人工合成高分子材料如聚乙烯、聚酰胺等按高分子材料的工藝性質(zhì)塑料有固定形狀和一定的熱穩(wěn)定性與機(jī)械強(qiáng)度橡膠具有高彈性，可做彈性零件及密封材料纖維單絲強(qiáng)度高，多用于紡織材料膠黏劑能將兩種物質(zhì)黏結(jié)在一起，形成很牢固的物質(zhì)。一、高分子材料的基本知識(shí)分類原則類型特征或舉例按聚合反應(yīng)類型不同加聚高分子材料如聚烯烴縮聚高分子材料如酚醛、環(huán)氧樹脂等按高分子的幾何結(jié)構(gòu)線型高分子材料高分子為線型或支鏈形結(jié)構(gòu)體型高分子材料高分子為網(wǎng)狀或體型結(jié)構(gòu)按高分子的熱行為熱塑性高分子材料線型（或支鏈）分子結(jié)構(gòu)，可熔、可溶熱固性高分子材料體型（或網(wǎng)狀）分子結(jié)構(gòu)，可熔、可溶一、高分子材料的基本知識(shí)分類原則類型特征或舉例按高分子材料的化學(xué)組成碳鏈高分子材料—C—C—C—雜鏈高分子材料—C—C—O—C—，—C—C—N—元素有機(jī)高分子材料—O—Si—O—Si—O—二、塑料1.塑料的組成1）樹脂

3）穩(wěn)定劑

6）染料4）填料5）潤(rùn)滑劑2）增塑劑

二、塑料2.塑料的分類（1）熱塑性塑料（2）熱固性塑料1）按樹脂性質(zhì)分類二、塑料2.塑料的分類（1）通用塑料（2）工程塑料2）按塑料應(yīng)用范圍分類二、塑料3.塑料的成形加工

將各種形態(tài)（粉狀、粒狀、液態(tài)、糊狀等）的塑料制成具有一定形狀和尺寸的制品的工藝過(guò)程。常用成形方法：注射成形、壓制成形、澆注成形、擠出成形和吹塑成形等。二、塑料注射成型二、塑料吹塑成型三、橡膠1.橡膠的成分1）

生膠2）

配合劑三、橡膠2.橡膠的種類及應(yīng)用種類主要特點(diǎn)天然橡膠

耐磨、抗撕，加工性能良好，但不耐高溫，耐油和耐溶劑性差，耐臭氧性差，易老化丁苯橡膠

耐磨性、耐老化和耐熱性優(yōu)良，比天然橡膠好。力學(xué)性能與天然橡膠相近，但加工性能較天然橡膠差，特別是自黏性氯丁橡膠

力學(xué)性能較好，耐臭氧、耐蝕、耐油和耐溶劑性較好，但密度大，電絕緣性差，加工時(shí)易粘輥、粘模硅橡膠

可在

-100℃~300℃

下工作，具有良好的耐氣候性和耐臭氧性、優(yōu)良的電絕緣性，但強(qiáng)度低，耐油性不好氟橡膠

耐高溫，可在

315℃

下工作。耐油、耐高真空、耐蝕性高于其他橡膠，抗輻射性能優(yōu)良，但加工性能差，價(jià)格較貴四、膠黏劑1.膠黏劑的成分（4）填料（1）基料（5）稀釋劑（2）固化劑（3）增塑劑和增韌劑四、膠黏劑2.膠黏劑的分類四、膠黏劑3.合成膠黏劑的種類及應(yīng)用類別名稱特點(diǎn)環(huán)氧膠黏劑環(huán)氧-丁腈膠

耐熱性、密封性好、使用溫度150℃環(huán)氧通用膠

固化迅速，耐水、耐油，使用方便，成本低環(huán)氧-聚砜膠

膠接強(qiáng)度高，韌性好，耐蝕性和電絕緣性好，使用溫度-60℃~120℃聚氨酯膠黏劑—

膠膜柔軟，耐油，但對(duì)水特別敏感—

膠膜柔軟，電絕緣性、耐老化性、耐油性好，還有良好的超低溫性能四、膠黏劑類別名稱特點(diǎn)酚醛膠黏劑酚醛-縮醛膠

膠接強(qiáng)度較高，抗沖擊性、抗疲勞性和耐老化性能良好酚醛-丁腈膠

膠接強(qiáng)度高，彈性好，韌性好，耐振動(dòng)，耐沖擊，可在-50℃~80℃下長(zhǎng)期工作

膠接強(qiáng)度高，韌性好，可在-50℃~250℃

下工作瞬干膠α-

氰基丙烯酸酯膠

黏度小，在室溫下接觸水、氣即瞬間固化，膠膜較脆不耐水。在-40℃~70℃

下工作厭氧膠—

具有良好的流動(dòng)性和密封性。固化后，其耐蝕性、耐熱性、耐寒性均較好。使用方便，工藝性好。膠接后隔絕空氣1-3d即固化，加入促進(jìn)劑1h即固化

脫脂處理是用有機(jī)溶劑去除被膠接件表面的油污。機(jī)械處理或化學(xué)處理是用噴砂、砂紙打毛或用酸、堿溶液腐蝕等方法去除被膠接件表面的雜物或金屬表面氧化層，這是控制膠接質(zhì)量的關(guān)鍵工序。涂膠可用刷子或刮板等工具進(jìn)行，涂膠厚度以0.015~0.15mm為宜；晾置是涂膠后放置一段時(shí)間，以便膠黏劑中的溶劑揮發(fā)。膠合固化是將晾置好的一對(duì)被膠接件進(jìn)行膠合裝配和加熱、加壓固化，固化條件根據(jù)膠黏劑的種類確定。卸壓放置是將膠合固化后的膠接成品在卸壓后再自然放置一段時(shí)間（幾小時(shí)至幾十小時(shí)）以消除內(nèi)應(yīng)力。成品檢驗(yàn)是對(duì)膠接質(zhì)量進(jìn)行檢測(cè)。知識(shí)鏈接膠接工藝工序示意圖

傳統(tǒng)上是指陶器和瓷器，也包括玻璃、水泥、石灰、石膏和搪瓷等用天然硅酸鹽礦物為原料的產(chǎn)品。廣義上是指使用天然的或人工合成的粉狀化合物經(jīng)成形和高溫?zé)Y(jié)制成的無(wú)機(jī)非金屬固體材料單元二陶瓷材料一、陶瓷的組織結(jié)構(gòu)1.晶體相2.玻璃相3.氣相項(xiàng)目2陶瓷材料二、陶瓷制品的生產(chǎn)工藝1.原料制備2.成形3.燒結(jié)二、陶瓷制品的生產(chǎn)工藝

注漿成形示意圖三、常用陶瓷性能特點(diǎn)及用途陶瓷的共同特點(diǎn)是硬度高、抗壓強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨損、耐腐蝕和抗氧化性能好。但是，一般來(lái)說(shuō)，陶瓷脆性較大，沒(méi)有延展性，經(jīng)不起碰撞，耐急冷急熱性較差。主要用于高溫、磨損、腐蝕環(huán)境下工作的設(shè)備，也可用作絕緣材料或切削刀具。一、復(fù)合材料的概念凡是兩種或兩種以上不同物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)或不同組織結(jié)構(gòu)的材料，以微觀或宏觀的形式組合而成的多相材料，均可稱為復(fù)合材料。項(xiàng)目3高分子材料小拓展：

復(fù)合材料一般是由強(qiáng)度、彈性模量較高但脆性大的增強(qiáng)劑和韌性好但強(qiáng)度和彈性模量低的基體組成。它是將增強(qiáng)材料均勻地混合分散在基體材料中，以克服單一材料的