4-4非金屬材料

1、什么是有色金屬？什么是有色金屬？ - - 除鋼鐵材料以外的金屬。除鋼鐵材料以外的金屬。常見的有色金屬常見的有色金屬 鋁及鋁合金鋁及鋁合金 銅及銅合金銅及銅合金 滑動(dòng)軸承合金滑動(dòng)軸承合金鋁及其合金1、純鋁、純鋁 一種銀白色的金屬。一種銀白色的金屬。特性：特性： 質(zhì)輕，質(zhì)輕， - 輕金屬之一輕金屬之一 。 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性良好。導(dǎo)電、導(dǎo)熱性良好。 抗大氣腐蝕性能好?？勾髿飧g性能好。 塑性好。塑性好。- 但強(qiáng)度、硬度較低但強(qiáng)度、硬度較低。 - 工業(yè)上常通過工業(yè)上常通過 （ 鋁鋁 + 適量合金元素）適量合金元素）來提高其強(qiáng)度，用作結(jié)構(gòu)材料。來提高其強(qiáng)度，用作結(jié)構(gòu)材料。 鋁合金鋁合金 一、鋁及鋁合金一、鋁

2、及鋁合金什么是鋁合金？什么是鋁合金？ 鋁合金鋁合金 - 鋁鋁 + 適量合金元素適量合金元素(硅硅銅銅錳等錳等)分類分類 防銹鋁防銹鋁 （1）形變鋁合金）形變鋁合金 硬鋁硬鋁 超硬鋁超硬鋁 鍛鋁鍛鋁 （2）鑄造鋁合金）鑄造鋁合金 2、鋁合金、鋁合金 （1）形變鋁合金）形變鋁合金 防銹鋁防銹鋁 - 用于制造耐蝕性容器受力小的結(jié)構(gòu)件用于制造耐蝕性容器受力小的結(jié)構(gòu)件 硬鋁硬鋁 - 用于制造飛機(jī)上零部件、儀表。用于制造飛機(jī)上零部件、儀表。超硬鋁超硬鋁 -用于制造飛機(jī)上受力較大的結(jié)構(gòu)件。用于制造飛機(jī)上受力較大的結(jié)構(gòu)件。 - 例如：大梁例如：大梁鍛鋁鍛鋁- 應(yīng)用最為廣泛。應(yīng)用最為廣泛。 （2）鑄造鋁合金）鑄

3、造鋁合金 -用于制造輕質(zhì)、耐蝕、形狀復(fù)雜的零件。用于制造輕質(zhì)、耐蝕、形狀復(fù)雜的零件。 2、鋁合金、鋁合金 - 應(yīng)用應(yīng)用 用于高耐腐蝕性的薄板容器（如焊接油箱）、窗框、燈具等用于高耐腐蝕性的薄板容器（如焊接油箱）、窗框、燈具等制造受力小、輕質(zhì)、耐腐蝕的結(jié)構(gòu)件，如油管、鉚釘制造受力小、輕質(zhì)、耐腐蝕的結(jié)構(gòu)件，如油管、鉚釘 防銹鋁防銹鋁 - 應(yīng)用應(yīng)用 飛機(jī)翼梁飛機(jī)翼梁飛機(jī)主起落架飛機(jī)主起落架輕質(zhì)結(jié)構(gòu)零件輕質(zhì)結(jié)構(gòu)零件-飛機(jī)鉚釘、大梁、桁條、飛機(jī)鉚釘、大梁、桁條、 隔框、蒙皮、隔框、蒙皮、 空氣螺旋槳葉片等空氣螺旋槳葉片等硬鋁硬鋁 超硬鋁超硬鋁 - 應(yīng)用應(yīng)用 形狀復(fù)雜的中等負(fù)荷零件形狀復(fù)雜的中等負(fù)荷零件-

4、 - 壓縮機(jī)葉片，飛機(jī)槳壓縮機(jī)葉片，飛機(jī)槳葉葉 壓氣機(jī)葉片壓氣機(jī)葉片 鍛鋁鍛鋁 - 應(yīng)用應(yīng)用 - - 制造質(zhì)量輕、形狀復(fù)雜、耐蝕、制造質(zhì)量輕、形狀復(fù)雜、耐蝕、 但強(qiáng)度要求一般的結(jié)構(gòu)件但強(qiáng)度要求一般的結(jié)構(gòu)件 - - 活塞活塞 氣缸體氣缸體 油泵殼體油泵殼體活塞活塞( (裙部為鋁硅合金裙部為鋁硅合金) ) 鑄造鋁合金鑄造鋁合金 - 應(yīng)用應(yīng)用 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 示意圖示意圖鼓風(fēng)機(jī)用密封件(ZL102)及航空架件(ZL301)大型空壓機(jī)活塞(ZL401)汽缸頭（鋁銅合金） 鑄造鋁合金鑄造鋁合金 - 應(yīng)用應(yīng)用 銅及其合金司母戊方鼎司母戊方鼎青銅器青銅器司母戊方鼎司母戊方鼎 是中國(guó)商代晚期最重的是中國(guó)商代晚期

5、最重的青銅器，是商王文丁為祭祀青銅器，是商王文丁為祭祀其母親其母親“戊戊”而特地鑄造，而特地鑄造，是先存最大的青銅器。是先存最大的青銅器。 1、純銅、純銅 - 俗稱紫銅俗稱紫銅 （玫瑰紅色玫瑰紅色） （1）牌號(hào)：）牌號(hào)： T1、T2、T3、T4 雜質(zhì)含量越高雜質(zhì)含量越高 （2）應(yīng)用）應(yīng)用 - - 制造電線、電纜、電刷、銅管制造電線、電纜、電刷、銅管 通信器材通信器材二、銅及銅合金二、銅及銅合金黃銅黃銅 : Cu Zn 白銅白銅 : Cu Ni 青銅青銅 : 除黃銅和白銅外除黃銅和白銅外 的所有銅合金的所有銅合金按化學(xué)成分按化學(xué)成分按制造方法按制造方法加工銅合金加工銅合金鑄造銅合金鑄造銅合金 2

6、、銅合金銅合金 - 分類分類 黃銅 普通黃銅 普通黃銅普通黃銅 常用牌號(hào)、應(yīng)用常用牌號(hào)、應(yīng)用 H80 H80、H92H92 - - 藝術(shù)裝飾品、紀(jì)念章藝術(shù)裝飾品、紀(jì)念章 H62 - H62 - 散熱器、油管、墊片、螺釘、散熱器、油管、墊片、螺釘、彈簧等彈簧等 H 90含銅量含銅量 WCu = 90%黃銅黃銅法蘭閥閘閥冷凝器管冷凝器管冷凝器管冷凝器管冷凝器管 普通黃銅 - 應(yīng)用 特性：特性：優(yōu)良的優(yōu)良的切削加工性能、耐腐蝕性、鑄切削加工性能、耐腐蝕性、鑄造性能造性能 H Al 59 - 3含鋁量含鋁量WAl = 3%含銅量含銅量WCu = 59%鋁黃銅鋁黃銅 黃銅 特殊黃銅 種類種類 普通青銅普

7、通青銅 ( (錫青銅錫青銅 ) ) 特殊青銅特殊青銅 - 鋁青銅、鈹青銅 等) 表示方法：表示方法：Z Q Sn10 P 1 主加元素錫其含主加元素錫其含量為量為Sn = 10%青銅青銅鑄造鑄造 青銅 應(yīng)用應(yīng)用 主要用于耐磨、耐蝕及彈性元件主要用于耐磨、耐蝕及彈性元件 - - 滑動(dòng)軸承、彈簧、蝸輪滑動(dòng)軸承、彈簧、蝸輪絲杠螺母等絲杠螺母等普通青銅普通青銅 ( (錫青銅錫青銅 ) )滑動(dòng)軸承合金滑滑 動(dòng)動(dòng) 軸軸 承承 軸承合金軸承合金 - 在滑動(dòng)軸承中，制造軸瓦及其內(nèi)襯的合金。在滑動(dòng)軸承中，制造軸瓦及其內(nèi)襯的合金。 軸瓦、軸承內(nèi)襯軸瓦、軸承內(nèi)襯各類軸瓦 滑動(dòng)軸承合金軸承合金軸承合金 - 應(yīng)用示例應(yīng)

8、用示例1汽輪發(fā)電機(jī)軸承汽輪發(fā)電機(jī)軸承內(nèi)燃機(jī)軸瓦內(nèi)燃機(jī)軸瓦軸承合金軸承合金 - 應(yīng)用示例應(yīng)用示例2 內(nèi)燃機(jī)內(nèi)燃機(jī) 示意圖示意圖1、錫基軸承合金（錫基巴氏合金）、錫基軸承合金（錫基巴氏合金） - 汽車等機(jī)械的高速軸上汽車等機(jī)械的高速軸上2、鉛基軸承合金（鉛基巴氏合金）、鉛基軸承合金（鉛基巴氏合金） - 中低速軸的、中等負(fù)荷的軸上中低速軸的、中等負(fù)荷的軸上3、鋁基軸承合金、鋁基軸承合金 -在低速柴油機(jī)上在低速柴油機(jī)上常用軸承合金 - 應(yīng)用 4-4 非金屬材料非金屬材料 4-4 非金屬材料非金屬材料 非金屬材料非金屬材料 是指是指 金屬材料金屬材料 以外的所有固體材料。以外的所有固體材料。非金屬材料非

9、金屬材料來源廣泛，成形工藝簡(jiǎn)單，又有某些特來源廣泛，成形工藝簡(jiǎn)單，又有某些特殊性能，應(yīng)用日益廣泛，已成為機(jī)械工程材料中重要的殊性能，應(yīng)用日益廣泛，已成為機(jī)械工程材料中重要的組成部分。組成部分。 非金屬材料：非金屬材料： 工程塑料、橡膠、瓷器、復(fù)合材料、膠粘劑工程塑料、橡膠、瓷器、復(fù)合材料、膠粘劑 - 按塑料受熱后所表現(xiàn)的行為分類按塑料受熱后所表現(xiàn)的行為分類（1）熱塑性材料：）熱塑性材料：可以可以 反復(fù)反復(fù) 通過提高溫度使之軟化，通過提高溫度使之軟化， 降低溫度使之硬化的材料。降低溫度使之硬化的材料。（2）熱固性塑料熱固性塑料: 加熱軟化，然后固化成型。加熱軟化，然后固化成型。 （這一過程不能反

10、復(fù)進(jìn)行）（這一過程不能反復(fù)進(jìn)行） 一、工程塑料一、工程塑料 （分類之一）（分類之一） （1）熱塑性材料：）熱塑性材料：可以可以 反復(fù)反復(fù) 通過提高溫度使之軟化，通過提高溫度使之軟化， 降低溫度使之硬化的材料。降低溫度使之硬化的材料。常用有：常用有：尼龍（尼龍（PA）較好的力學(xué)性能。較好的力學(xué)性能。 制造軸承、齒輪、輸油管、儲(chǔ)油容器制造軸承、齒輪、輸油管、儲(chǔ)油容器聚乙烯（聚乙烯（ PE）無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒。無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒。 有機(jī)玻璃（有機(jī)玻璃（PMMA）透明度和強(qiáng)度的防振、防爆。透明度和強(qiáng)度的防振、防爆。 制造制造 窗玻璃、光學(xué)鏡片、車燈燈罩窗玻璃、光學(xué)鏡片、車燈燈罩 1、熱塑性熱塑性 塑料塑料

11、 (1)聚乙烯(PE) (2)聚丙烯(PP) 應(yīng)用應(yīng)用 - 熱塑性熱塑性 塑料塑料 PP制成電容器外皮制成電容器外皮PE管材管材(3)聚酰胺聚酰胺(PA)又稱尼龍或錦綸又稱尼龍或錦綸 有尼龍有尼龍610、66、6等多個(gè)品種。等多個(gè)品種。尼龍拉桿尼龍拉桿尼龍軸套尼龍軸套應(yīng)用應(yīng)用 - 熱塑性熱塑性 塑料塑料 （2 2）熱固性塑料）熱固性塑料: : 加熱軟化，然后固化成型。加熱軟化，然后固化成型。 （這一過程（這一過程 不能反復(fù)不能反復(fù) 進(jìn)行）進(jìn)行）常用常用 酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基塑料酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、氨基塑料特點(diǎn)：具有耐熱性高，受壓不易變形等優(yōu)點(diǎn)，特點(diǎn)：具有耐熱性高，受壓不易變形等優(yōu)點(diǎn)， 但機(jī)

12、械性能不好。但機(jī)械性能不好。 2、熱固性熱固性 塑料塑料 - 按習(xí)慣分類按習(xí)慣分類(1) (1) 通用塑料：通用塑料：產(chǎn)量特別大，價(jià)格低，應(yīng)用范圍廣。產(chǎn)量特別大，價(jià)格低，應(yīng)用范圍廣。 聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑性聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、酚醛塑性（制造日常生活用品、包裝材料、機(jī)械零件）（制造日常生活用品、包裝材料、機(jī)械零件）(2) (2) 工程塑料：工程塑料：在工程技術(shù)中作結(jié)構(gòu)材料的塑料。在工程技術(shù)中作結(jié)構(gòu)材料的塑料。 尼龍尼龍（PAPA）、聚甲醛、聚甲醛、ABSABS、有機(jī)玻璃、有機(jī)玻璃 耐高溫塑料、醫(yī)用塑料等耐高溫塑料、醫(yī)用塑料等工程塑料工程塑料 （分類之二）（分類之二）應(yīng)用應(yīng)用 -

13、 熱固性塑料熱固性塑料環(huán)氧灌封安全隔離變壓器電木燈座十字形酚醛塑料柄熱固性塑料熱固性塑料酚醛塑料酚醛塑料(PE)指由酚類和醛類在酸或堿催化劑作用下縮聚合成酚醛樹脂,再加入添加劑而制得的高聚物。酚醛塑料制品酚醛塑料制品常用工程塑料常用工程塑料 用途用途 各小組完成下表。指出各種塑料屬于哪種類型的塑料？各小組完成下表。指出各種塑料屬于哪種類型的塑料？ （表中打（表中打“”“”） 尼龍（尼龍（PAPA） 酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂 聚乙烯（聚乙烯（ PEPE） 有機(jī)玻璃（有機(jī)玻璃（PMMAPMMA） 任務(wù)一：任務(wù)一： 序號(hào)序號(hào) 類型類型熱塑性材料熱塑性材料 熱固性材料熱固性材料 各小組完成

14、下表。指出各種塑料屬于哪種類型的塑料？各小組完成下表。指出各種塑料屬于哪種類型的塑料？ （表中打（表中打“”“”） 尼龍（尼龍（PAPA） 酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂 聚乙烯（聚乙烯（ PEPE） 有機(jī)玻璃（有機(jī)玻璃（PMMAPMMA） 任務(wù)一：任務(wù)一： 序號(hào)序號(hào) 類型類型熱塑性材料熱塑性材料熱固性材料熱固性材料1 1、優(yōu)點(diǎn)：、優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)輕，表面密度光滑，摩擦因數(shù)小，防水，氣密質(zhì)輕，表面密度光滑，摩擦因數(shù)小，防水，氣密 耐磨、吸振消聲性好，耐腐蝕性好，絕緣性好耐磨、吸振消聲性好，耐腐蝕性好，絕緣性好 成形筒單。成形筒單。2 2、用途：、用途：用作絕緣材料、建筑材料、工業(yè)結(jié)構(gòu)材料和零件用

15、作絕緣材料、建筑材料、工業(yè)結(jié)構(gòu)材料和零件 日用品等，日用品等，如：齒輪、軸承、如：齒輪、軸承、 輸送管道，化工容器輸送管道，化工容器 絕緣零件絕緣零件( (插座、插頭、開關(guān)插座、插頭、開關(guān)) )等。等。 （三）塑料（三）塑料 - 特性、用途特性、用途 三、橡膠三、橡膠 1 1、定義：、定義：一種有機(jī)高分子材料，一種有機(jī)高分子材料，具有高的彈性具有高的彈性，優(yōu)良的，優(yōu)良的 伸縮性能和儲(chǔ)蓄能量的能力，良好的耐磨性、伸縮性能和儲(chǔ)蓄能量的能力，良好的耐磨性、 隔音性和阻尼特性隔音性和阻尼特性2 2、用途：、用途：常用于密封、抗振、減振及傳動(dòng)材料常用于密封、抗振、減振及傳動(dòng)材料橡膠制品橡膠制品3 3、分

16、類：、分類： 兩類(1)(1)天然橡膠：天然橡膠：屬于天然樹脂，是從橡膠樹的漿汁中制取。屬于天然樹脂，是從橡膠樹的漿汁中制取。 特點(diǎn)特點(diǎn) 耐熱老化性和耐大氣老化性較差，易燃燒。耐熱老化性和耐大氣老化性較差，易燃燒。 應(yīng)用應(yīng)用 一般用作輪胎、電線電纜的絕緣護(hù)套等。一般用作輪胎、電線電纜的絕緣護(hù)套等。(2)(2)合成橡膠：合成橡膠：將石油或乙醇、乙炔、天燃?xì)怏w或其他產(chǎn)物將石油或乙醇、乙炔、天燃?xì)怏w或其他產(chǎn)物 的合成產(chǎn)物。的合成產(chǎn)物。 常用的合成橡膠常用的合成橡膠 丁苯橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠、聚氨酯橡膠、 硅橡膠、氟橡膠等。硅橡膠、氟橡膠等。1、定義：、定義： 將兩種或兩種以

17、上不同性質(zhì)的材料。將兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料。 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 基體增強(qiáng)相基體增強(qiáng)相 非金屬材料之間非金屬材料之間 非金屬與金屬材料之間非金屬與金屬材料之間 不同的金屬材料之間都可以復(fù)合不同的金屬材料之間都可以復(fù)合三、復(fù)合材料三、復(fù)合材料1、比強(qiáng)度大、比強(qiáng)度大 （比強(qiáng)度比強(qiáng)度材料強(qiáng)度和密度的比值。）材料強(qiáng)度和密度的比值。）2、良好的抗疲勞性能、良好的抗疲勞性能3、優(yōu)良的高溫性能、優(yōu)良的高溫性能4、良好的斷裂安全性、良好的斷裂安全性5、良好的減震性、良好的減震性 復(fù)合材料復(fù)合材料-性能特點(diǎn)性能特點(diǎn)3 3、分類和應(yīng)用：、分類和應(yīng)用：根據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)分類根據(jù)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)分類（1 1）纖

18、維復(fù)合材料：纖維與樹脂的復(fù)合）纖維復(fù)合材料：纖維與樹脂的復(fù)合 玻璃鋼玻璃鋼（2 2）層疊復(fù)合材料：不同材料層疊）層疊復(fù)合材料：不同材料層疊 鋁塑管材（化工、食品）鋁塑管材（化工、食品）（3 3）細(xì)粒復(fù)合材料：粉料間的復(fù)合）細(xì)粒復(fù)合材料：粉料間的復(fù)合 切削刀具切削刀具（4 4）骨架復(fù)合材料：骨架油封）骨架復(fù)合材料：骨架油封 飛機(jī)機(jī)翼飛機(jī)機(jī)翼 復(fù)合材料復(fù)合材料 - 分類分類2 2復(fù)合材料的性能與應(yīng)用復(fù)合材料的性能與應(yīng)用（1 1）玻璃纖維）玻璃纖維樹脂復(fù)合材料。樹脂復(fù)合材料。 玻璃鋼玻璃鋼玻璃纖維和熱塑性樹脂組成玻璃纖維和熱塑性樹脂組成的玻璃纖維增強(qiáng)材料。的玻璃纖維增強(qiáng)材料。玻璃鋼的應(yīng)用（汽車的玻璃

19、鋼模型圖）（2 2）碳纖維）碳纖維樹脂復(fù)合材料。樹脂復(fù)合材料。木塑復(fù)合材料木塑復(fù)合材料木塑復(fù)合材料木塑復(fù)合材料木塑地板木塑地板 四、膠粘劑四、膠粘劑合成的合成的膠粘劑膠粘劑。 零部件的膠接。零部件的膠接。1 1、定義：、定義：無(wú)機(jī)非金屬固體材料。無(wú)機(jī)非金屬固體材料。2 2、分類：、分類： （1 1）傳統(tǒng)陶瓷：）傳統(tǒng)陶瓷：粘土、長(zhǎng)石和石英等天然原料，經(jīng)粉碎粘土、長(zhǎng)石和石英等天然原料，經(jīng)粉碎 成型和燒結(jié)制成。成型和燒結(jié)制成。 主要用于主要用于 日用品、建筑、衛(wèi)生、日用品、建筑、衛(wèi)生、 工業(yè)上的低壓和高壓電瓷、耐酸、過濾制品。工業(yè)上的低壓和高壓電瓷、耐酸、過濾制品。 （2 2）特種陶瓷：）特種陶瓷：以各種人工化合物（如氧化物、氮化物等）以各種人工化合物（如氧化物、氮化物等）常見的有常見的有氧化鋁瓷、氮化硅瓷等氧化鋁瓷、氮化硅瓷等主要用于主要用于化工、冶金、機(jī)械、電子工業(yè)、能源化工、冶金、機(jī)械、電子工業(yè)、能源 新技術(shù)領(lǐng)域等新技術(shù)領(lǐng)域等五、陶瓷材料五、陶瓷材料 各小組完成下表。指出各種材料或物品屬于哪種類型的材各小組完成下表。指出各種材料或物品屬于哪種類型的材料？料？ （表中打（表中打“”“”）。）。 萬(wàn)能膠、特種膠粘萬(wàn)能膠、特種膠粘 燈管燈管 玻璃鋼、鋁塑管玻璃鋼、鋁塑管材材 低壓、高壓電瓷名稱、特點(diǎn)與應(yīng)用低壓、高壓電瓷名稱、特點(diǎn)與應(yīng)用 任務(wù)二任務(wù)二 塑料塑料 序序號(hào)號(hào)復(fù)合