金屬材料與熱處理第十章-非金屬材料-課件

1、第十章非金屬材料 主編第十章非金屬材料 主編第十章非金屬材料* 長(zhǎng)期以來,金屬材料以其良好的使用性能和工藝性能,在機(jī)械制造業(yè)中占主導(dǎo)地位。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,生產(chǎn)的不斷發(fā)展,非金屬材料在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用迅速增加。非金屬材料不但具有優(yōu)良的使用性能和工藝性能,而且成本低廉,外表美觀,甚至具有某些特殊性能。如耐腐蝕好、電絕緣性好、密度小等。第十章非金屬材料* 長(zhǎng)期以來,金屬材料以其良好的使用性能非金屬材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料。第一節(jié)高分子材料一、高分子材料的基本概念高分子材料分為天然和人工合成兩大類。 非金屬材料主要包括高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料。第一節(jié)表10-1常見幾種物質(zhì)

2、的相對(duì)分子質(zhì)量1.加聚反應(yīng)加聚反應(yīng)是指一種或多種單體經(jīng)光照、加熱或化學(xué)藥品(稱為引發(fā)劑)的作用后相互結(jié)合而連接成大分子鏈的過程。表10-1常見幾種物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量1.加聚反應(yīng)2.縮聚反應(yīng)縮聚反應(yīng)是指具有官能團(tuán)(如-OH、-COOH、-NH2等)的單體,互相反應(yīng)結(jié)合成大分子鏈的過程。二、常用的高分子材料高分子材料品種繁多,性質(zhì)各異,為了合理使用高分子材料,必須對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆诸悺?.縮聚反應(yīng)二、常用的高分子材料表10-2高分子材料常見的分類方法表10-2高分子材料常見的分類方法1.塑料(1)塑料的組成塑料是一種高分子物質(zhì)合成材料。樹脂是塑料的主要成分,用以粘結(jié)塑料中的其它成分,并使其具有成形性

3、能。(2)塑料的分類按塑料的熱性能可分為熱塑性塑料和熱固性塑料,按塑料的使用范圍可分為通用塑料、工程塑料和耐熱塑料。熱塑性塑料加熱時(shí)軟化,可塑造成形,冷卻后變硬,這種變化是一種1.塑料(1)塑料的組成塑料是一種高分子物質(zhì)合成材料。(2物理變化,可以重復(fù)多次,化學(xué)結(jié)構(gòu)基本不變。圖10-1吹塑成形示意圖物理變化,可以重復(fù)多次,化學(xué)結(jié)構(gòu)基本不變。圖10-1吹塑成(4)塑料的種類及應(yīng)用塑料在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用越來越廣泛。2.橡膠(1)橡膠的組成橡膠是在使用溫度范圍內(nèi)處于高彈性狀態(tài)的高分子材料。橡膠的原料是生膠(生橡膠),性能較差,加入配合劑硫化后才能得到所需的各種產(chǎn)品。(4)塑料的種類及應(yīng)用塑料在生產(chǎn)

4、和生活中的應(yīng)用越來越廣泛。表10-3常用塑料的種類、特點(diǎn)及用途表10-3常用塑料的種類、特點(diǎn)及用途(2)橡膠的種類及應(yīng)用橡膠在氧化、光照的環(huán)境下,容易發(fā)生老化、破裂、發(fā)黏、變脆等現(xiàn)象,因此,在使用或貯存過程中要特別注意保護(hù)。(2)橡膠的種類及應(yīng)用橡膠在氧化、光照的環(huán)境下,容易發(fā)生老表10-4常用橡膠的種類、特點(diǎn)及用途表10-4常用橡膠的種類、特點(diǎn)及用途表10-4常用橡膠的種類、特點(diǎn)及用途表10-4常用橡膠的種類、特點(diǎn)及用途3.膠粘劑膠粘劑是以黏性很強(qiáng)的物質(zhì)為基礎(chǔ),加入各種添加劑制成的。表10-5常用膠粘劑的種類、特點(diǎn)及用途3.膠粘劑表10-5常用膠粘劑的種類、特點(diǎn)及用途表10-5常用膠粘劑的種

5、類、特點(diǎn)及用途表10-5常用膠粘劑的種類、特點(diǎn)及用途第二節(jié)陶 瓷 材 料一、陶瓷材料的基本概念陶瓷材料是無機(jī)非金屬材料的統(tǒng)稱,包括陶器、瓷器、玻璃、搪瓷、耐火材料等。第二節(jié)陶 瓷 材 料一、陶瓷材料的基本概念陶瓷制品的種類繁多,生產(chǎn)工藝過程各不相同,但一般都要經(jīng)過原料制備、成形和燒結(jié)三個(gè)階段。圖10-2注漿成形示意圖a)石膏模b)注漿c)倒出余料d)修坯e)坯體二、陶瓷制品的生產(chǎn)過程陶瓷制品的種類繁多,生產(chǎn)工藝過程各不相同,但一般都要經(jīng)過原三、陶瓷材料的分類陶瓷一般可分為普通陶瓷和特種陶瓷兩大類。三、陶瓷材料的分類表10-6常用陶瓷的種類、特點(diǎn)及用途表10-6常用陶瓷的種類、特點(diǎn)及用途第三節(jié)復(fù)

6、 合 材 料由兩種或兩種以上物理、化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì),經(jīng)人工合成而得到的多相固體材料稱為復(fù)合材料。復(fù)合材料保留了單一材料的優(yōu)點(diǎn),克服了單一材料的缺點(diǎn),實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料的綜合性要求。人類在生產(chǎn)和生活中創(chuàng)造了許多人工復(fù)合材料,如鋼筋混凝土、輪胎、玻璃鋼等。第三節(jié)復(fù) 合 材 料由兩種或兩種以上物理、化學(xué)性質(zhì)不同的一、復(fù)合材料的分類復(fù)合材料常見的分類方法有以下三種:1.按基體類型分類可分為金屬基體和非金屬基體兩類。一、復(fù)合材料的分類1.按基體類型分類3.按材料的用途分類可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料。2.按增強(qiáng)劑的性質(zhì)和形態(tài)分類可分為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、細(xì)粒復(fù)合材料、層疊復(fù)合材料。3.按材料的用途分類2.

7、按增強(qiáng)劑的性質(zhì)和形態(tài)分類復(fù)合材料同金屬或其他固體材料相比,具有比強(qiáng)度和比模量高,疲勞極限高,減振性能好,耐高溫能力強(qiáng),工作安全性高等特點(diǎn)。表10-7常用材料性能比較二、復(fù)合材料的性能特點(diǎn)復(fù)合材料同金屬或其他固體材料相比,具有比強(qiáng)度和比模量高,疲三、常用復(fù)合材料簡(jiǎn)介1.玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是以玻璃纖維為增強(qiáng)劑,以合成樹脂為粘結(jié)劑制成的,俗稱玻璃鋼。2.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料玻璃鋼有許多優(yōu)點(diǎn),但剛度較低。三、常用復(fù)合材料簡(jiǎn)介1.玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料2.碳纖維增強(qiáng)復(fù)3.細(xì)粒復(fù)合材料細(xì)粒復(fù)合材料是由一種或幾種細(xì)小顆粒均勻分布在基體材料中制成的。4.層疊復(fù)合材料層疊增強(qiáng)復(fù)合材料是由兩層或多層不同性質(zhì)的材料組合而成的。3.細(xì)粒復(fù)合材料4.層疊復(fù)合材料1.什么是高分子材料?在性能上與金屬材料有何不同?2.什么是加聚反應(yīng)和縮聚反應(yīng)?3.什么是陶瓷?主要類型有哪些?4.陶瓷的性能特點(diǎn)是什么?5.什么是復(fù)合材料?有哪些特點(diǎn)?練習(xí)題1.什么是高分子材料?在性能上與金屬材料有何不同?2.什么是1.簡(jiǎn)述塑料的組成、分類方法、特點(diǎn)及用途。2.簡(jiǎn)述常用橡膠的性能和用途。3.簡(jiǎn)述膠粘劑的種類、特點(diǎn)及用途。4.簡(jiǎn)述陶瓷的生產(chǎn)過程及用途。5.簡(jiǎn)述復(fù)合材料的分類方法。6.試分析比較金屬材料、高分子材料、陶瓷材料和復(fù)合材料的構(gòu)成、性能及應(yīng)用。1.簡(jiǎn)述塑料的組成、分類方法、特點(diǎn)及用途。2.簡(jiǎn)述