非金屬材料簡(jiǎn)介

1、非金屬材料簡(jiǎn)介 非金屬材料由非金屬元素或化合物構(gòu)成的材料。自19世紀(jì)以來(lái)，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是無(wú)機(jī)化學(xué)和有機(jī)化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，人類以天然的礦物、植物、石油等為原料，制造和合成了許多新型非金屬材料，如水泥、人造石墨、特種陶瓷、合成橡膠、合成樹(shù)脂（塑料）、合成纖維等。一、非金屬材料概論 非金屬材料可分為無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料兩大類。在機(jī)械工程中較常使用的有許多品種。 屬于無(wú)機(jī)材料的有耐火材料、陶瓷、磨料、碳和石墨材料、石棉等； 屬于有機(jī)材料的有木材、皮革、膠粘劑和高分子合成材料合成橡膠、合成樹(shù)脂、合成纖維等； 以非金屬纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基所構(gòu)成的復(fù)合材料。二、非金屬材料分類陶瓷、碳、石墨、石棉木材

2、、皮革、膠粘劑和高分子合成材料高分子樹(shù)脂基復(fù)合材料井蓋及發(fā)動(dòng)機(jī)周邊部件 1、在公元前6000前5000年中國(guó)發(fā)明了原始陶器。 2、18世紀(jì)以后鋼鐵工業(yè)的興起，促進(jìn)耐火材料向多品種、耐高溫、耐腐蝕方向發(fā)展。 3、18世紀(jì)工業(yè)革命以后，無(wú)機(jī)非金屬材料有了較快的發(fā)展，出現(xiàn)了電瓷、化工陶瓷、金屬陶瓷、平板玻璃、化學(xué)儀器玻璃、光學(xué)玻璃、平爐和轉(zhuǎn)爐用的耐火材料以及快硬早強(qiáng)等性能優(yōu)異的水泥。同時(shí)，發(fā)展了研磨材料、碳素及石墨制品、鑄石等。 4、20世紀(jì)新技術(shù)的興起促進(jìn)了特種無(wú)機(jī)非金屬材料的迅速發(fā)展。至今，又出現(xiàn)了變色玻璃、光導(dǎo)纖維、電光效應(yīng)、電子發(fā)射及高溫超導(dǎo)等各種新型無(wú)機(jī)材料。三、非金屬材料起源及發(fā)展 1輕

3、質(zhì)、高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)材料被用來(lái)制造手輪、手柄、支架、罩殼、儀表板等一般輕質(zhì)結(jié)構(gòu)件，也可用來(lái)制造飛機(jī)機(jī)翼和葉片、整體船艇、汽車車身和傳動(dòng)軸、高速紡織綜框、高壓容器等高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)件 2減摩、耐磨材料如因硬度高而耐磨的用金剛石、 碳化硅、 剛玉等制作的砂輪、砂布(紙)、油石、研磨劑和刀具，可供磨削和切削之用。減少摩擦和磨損如塑料、石墨、氮化硅等制成的軸承、導(dǎo)軌、活塞環(huán)、密封圈等機(jī)械零件，能在無(wú)油干摩擦或少油潤(rùn)滑條件下安全運(yùn)行，這對(duì)忌油脂或不便供給油潤(rùn)滑的場(chǎng)合特別有利。四、非金屬材料用途 3耐腐蝕材料：如陶瓷、搪瓷、石墨、鑄石、塑料等的大多數(shù)品種，這些材料適于制造化工用的容器、塔器、鼓風(fēng)機(jī)、泵、管、閥等機(jī)械

4、設(shè)備和零部件。 4密封材料：如橡膠、塑料、石棉和柔性石墨等因有良好的柔性和彈性而適于制造動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的密封零件，如壓縮機(jī)的活塞環(huán)、密封填料、O型和V型密封圈等。20世紀(jì)60年代以來(lái)，還出現(xiàn)了一種以樹(shù)脂或橡膠為基體、稱為液體密封膠的密封材料，適用于各種靜態(tài)密封，使用方便。四、非金屬材料用途（續(xù)一） 5電絕緣材料：如橡膠、塑料、陶瓷、石棉、云母、玻璃布層壓板（屬?gòu)?fù)合材料）都是應(yīng)用廣泛的電絕緣材料。 6耐高溫、保溫材料：如耐火材料、石棉、蛭石、氧化鋁、耐火纖維等具有良好的高溫性能和低的熱導(dǎo)率，適用于高溫窯爐如化鐵爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、熱處理爐、隧道窯等的爐體、內(nèi)襯或保溫層，以防止熱量外流；塑料因傳熱慢，人體

5、與之接觸時(shí)有溫暖感，適用于制造手輪、手柄、方向盤(pán)之類物件。 7特殊用途，就是用作耐燒蝕材料，如酚醛和石棉、石英等纖維復(fù)合制成的用于宇航方面的燒蝕部件，能在2500以上較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)燃燒、分解、散熱、碳化，形成隔熱層，有效地保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外，一些非金屬材料還有消音、消振、透光、無(wú)磁性等特點(diǎn)，可用于制造如橡膠彈簧、避振墊片、光學(xué)透鏡等零件。四、非金屬材料用途（續(xù)二） 1最為廉價(jià)的塑料聚丙烯（PP） 材料特性：透明度和顏色的多種選擇,低密度、抗熱性強(qiáng),良好的硬度、牢度和強(qiáng)度平衡性,加工方式簡(jiǎn)單而靈活,優(yōu)秀的抗化學(xué)物質(zhì)性 典型用途:家具、包裝、照明設(shè)備、食物包裝、桌墊、文件夾、便簽紙盒 主要工藝：注塑成

6、型五、非金屬材料特性 2透明有機(jī)玻璃聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA） 材料特性：多種制造與加工方式，容易加工多種透明、半透明和不透明及色彩、表面效果可供選擇，優(yōu)秀的抗化學(xué)物質(zhì)和抗風(fēng)化性,優(yōu)秀的抗化學(xué)物質(zhì)和抗風(fēng)化性，高度的印刷附著性，可完全回收利用，優(yōu)秀的視覺(jué)清晰度，特別的色彩創(chuàng)意與配色，表面硬度高，耐久性好。 典型用途:展示用品零售標(biāo)板、室內(nèi)用品、家具、照明設(shè)備、玻璃裝配。 主要工藝：注塑成型五、非金屬材料特性（續(xù)一） 3下水管道聚聚氯乙?。≒VC） 材料特性：有彈性、容易上色，有多種硬度供選擇，能夠擠壓成型、注鑄和吹塑，能用玻璃纖素強(qiáng)化，能在低溫下保持其特性，可以印刷、回收利用，良好的抗撕拉和磨損性，良好的抗曬和防海水性，良好的抗油和化學(xué)物質(zhì)性 典型用途:食物包裝、電子產(chǎn)品、軟性飲料瓶、米勒啤酒瓶 主要工藝：注鑄、吹塑或擠壓成型五、非金屬材料特性（續(xù)二） 4掛衣架聚苯乙烯（PS） 材料特性：清晰度好、強(qiáng)度高,工藝簡(jiǎn)單、容易著色