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类型机械材料10-非金属材料课件.ppt

  • 上传人(卖家):晟晟文业
  • 文档编号:4292929
  • 上传时间:2022-11-26
  • 格式:PPT
  • 页数:21
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    关 键  词:
    机械 材料 10 非金属材料 课件
    资源描述:

    1、第十章 非金属材料第一节第一节 高分子材料高分子材料第二节第二节 陶瓷材料陶瓷材料 第三节第三节 复合材料复合材料 第一节第一节 高分子材料高分子材料 一、基本概念一、基本概念 高分子材料:高分子材料:以高分子化合物为主要组分的材料。以高分子化合物为主要组分的材料。有机高分子化合物有机高分子化合物无机高分子化合物无机高分子化合物天然天然蚕丝、羊毛、纤维素、天然橡胶等蚕丝、羊毛、纤维素、天然橡胶等人工人工把低分子化合物聚合成高分子化合物把低分子化合物聚合成高分子化合物加成聚合反应(加聚反应)加成聚合反应(加聚反应)缩合聚合反应(缩聚反应)缩合聚合反应(缩聚反应)二、高聚物的基本性能及特点二、高聚

    2、物的基本性能及特点重量轻重量轻绝缘好绝缘好减摩、耐磨性减摩、耐磨性耐热差耐热差耐腐蚀耐腐蚀1、物理性能、物理性能高弹性高弹性滞弹性滞弹性实际强度低实际强度低开裂现象开裂现象老化老化2、力学性能、力学性能三、工程高分子材料三、工程高分子材料塑料塑料合成橡胶合成橡胶合成纤维合成纤维高分子材料高分子材料通用塑料通用塑料工程塑料工程塑料塑料成形工艺塑料成形工艺聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚酸塑聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚烯烃、酚酸塑料和氨基塑料料和氨基塑料力学性能好,高温下长期使用。如力学性能好,高温下长期使用。如ABS、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯挤压成形挤压成形吹塑成形吹塑成形注射成

    3、形注射成形1、塑料、塑料 以以树脂为基础树脂为基础,再加入用来改善性能的各种,再加入用来改善性能的各种添加剂添加剂,如填充剂、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑如填充剂、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂、润滑剂等。剂等。PE波纹管波纹管PS管管PP微波炉餐盒微波炉餐盒 ABSPEPE保鲜保鲜膜膜PAPA轴承座轴承座PCPC挡风板挡风板PF开关开关壳壳2、合成橡胶、合成橡胶定义定义:是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。特点:特点:高弹性高弹性。还有储能、耐磨、隔音、绝缘等。还有储能、耐磨、隔音、绝缘等性能。性能。应用应用:广泛用于制造密封件、减振件

    4、、传动件等。广泛用于制造密封件、减振件、传动件等。组成:组成:由由生胶和橡胶配合剂生胶和橡胶配合剂组成。橡胶配合剂有硫组成。橡胶配合剂有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。着色剂等。分类分类:通用橡胶通用橡胶特种橡胶特种橡胶主要用于制作轮胎、运输带、胶管、主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等;胶板、垫片、密封装置等;主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。特殊环境下工作的橡胶制品。SBRSBR板板NRNR手套手套CRCR输送带输送带密封圈密封圈胶管胶管

    5、轮胎轮胎3 3、合成纤维、合成纤维定义:定义:凡能保持长度比本身直径大凡能保持长度比本身直径大100100倍的均匀条状或倍的均匀条状或丝状的高分子材料丝状的高分子材料。分类:分类:化学纤维化学纤维人造纤维:人造纤维:用自然界的纤维加工制成用自然界的纤维加工制成合成纤维:合成纤维:以石油、煤、天然气为原料制成以石油、煤、天然气为原料制成常用合成纤维常用合成纤维:主要有主要有涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶涤纶、锦纶、腈纶、维纶、丙纶和和氯纶氯纶,通称为六大纶。其中最主要的是,通称为六大纶。其中最主要的是涤纶、锦纶和腈涤纶、锦纶和腈纶纶三个品种,它们的产品占合成纤维总产量的三个品种,它们的产品占合成纤

    6、维总产量的9090以上。以上。特点特点:强度高、密度小、耐磨、耐蚀等。强度高、密度小、耐磨、耐蚀等。涤纶提花领带涤纶提花领带腈纶帐篷腈纶帐篷宇航服宇航服第二节第二节 陶瓷材料陶瓷材料 一、陶瓷材料的概述一、陶瓷材料的概述 1 1、概念、概念传统传统:指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经粉碎:指以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经粉碎混混炼炼成形成形煅烧等过程制成的各种制品。煅烧等过程制成的各种制品。现代现代:包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的:包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的通称。通称。2、分类、分类按原料不同分为按原料不同分为按化学组成不同分为按化学组成不同分为按

    7、性能和用途分为按性能和用途分为普通陶瓷普通陶瓷特种陶瓷特种陶瓷氮化物陶瓷氮化物陶瓷氧化物陶瓷氧化物陶瓷碳化物陶瓷碳化物陶瓷结构陶瓷结构陶瓷功能陶瓷功能陶瓷原料的制备原料的制备坯料的成型坯料的成型制品的烧成或烧结制品的烧成或烧结传统传统烧成烧成T为为12501450特种特种烧结烧结T为熔点的为熔点的2/3 4/53、生产、生产粘土粘土石英石英长石长石可塑成型可塑成型注浆成型注浆成型压制成型压制成型二、陶瓷的组织与性能二、陶瓷的组织与性能 晶体相晶体相:主要相,决定陶瓷性能。主要相,决定陶瓷性能。玻璃相玻璃相:粘结、填充空隙、降低烧结温度等。粘结、填充空隙、降低烧结温度等。气相气相:造成应力集中,

    8、强度下降等。多孔陶瓷例外造成应力集中,强度下降等。多孔陶瓷例外陶陶瓷瓷的的组组成成ZrOZrO2 2陶瓷中的气孔陶瓷中的气孔单相单相AlAl2 2O O3 3陶瓷组织陶瓷组织陶瓷的性能:陶瓷的性能:具有强化学键(离子键和共价键),具有强化学键(离子键和共价键),b bHBHB抗蚀抗蚀高温性能高温性能 具有绝缘、导体、半导体和超导体特性具有绝缘、导体、半导体和超导体特性光学、磁学、光学、磁学、电学、力学电学、力学力学性能:力学性能:弹性模量高、高硬度、塑韧性低等弹性模量高、高硬度、塑韧性低等。物理和化学性能:物理和化学性能:熔点高、导热性差、化学稳定性高,熔点高、导热性差、化学稳定性高,绝缘性好

    9、、磁损耗小等绝缘性好、磁损耗小等。三、陶瓷材料应用举例三、陶瓷材料应用举例1.氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷以氧化铝陶瓷以Al2O3为主要成分为主要成分,含有少量含有少量SiO2的陶瓷,的陶瓷,又称高铝陶瓷。又称高铝陶瓷。特点:硬度高,耐高温(可在特点:硬度高,耐高温(可在1600长期使用),耐酸长期使用),耐酸碱,但韧性低、脆性大,抗热震性差。碱,但韧性低、脆性大,抗热震性差。氧化铝耐高温喷嘴氧化铝耐高温喷嘴氧化铝陶瓷密封环氧化铝陶瓷密封环2.2.氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷氮化硅(氮化硅(Si3N4)有极强的共价键。)有极强的共价键。特点:特点:强度、比强度、比模量高;硬度仅次于金刚石、强度、比

    10、强度、比模量高;硬度仅次于金刚石、碳化硼等;摩擦系数仅为碳化硼等;摩擦系数仅为0.10.20.10.2;抗热震性大大高于;抗热震性大大高于其他陶瓷材料;化学稳定性高。其他陶瓷材料;化学稳定性高。l主要用于制作切削刀具、高温轴承、燃烧室喷嘴、高温主要用于制作切削刀具、高温轴承、燃烧室喷嘴、高温模具等。模具等。SiSi3 3N N4 4轴承轴承汽轮机转子汽轮机转子第三节第三节 复合材料复合材料 一、概念一、概念 由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。的一种多相固体材料。基体相基体相 连续相,起粘结副作用并传递应力连续相,

    11、起粘结副作用并传递应力增强相增强相 起提高强度、韧性等作用起提高强度、韧性等作用SiCSiC颗粒颗粒AlAl2 2O O3 3片片AlAl2 2O O3 3纤维纤维增强相三种类型增强相三种类型二、性能特点二、性能特点 比强度和比刚度高比强度和比刚度高 抗疲劳性能好抗疲劳性能好 减震能力强减震能力强 高温性能好高温性能好 断裂安全性高断裂安全性高比强度比较比强度比较碳纤维碳纤维 树脂树脂硼纤维硼纤维 树脂树脂玻璃纤维玻璃纤维 树脂树脂钛钛钢钢铝铝三、常用复合材料三、常用复合材料1、玻璃纤维复合材料(、玻璃纤维复合材料(用量最大、价格最便宜用量最大、价格最便宜)热塑玻璃钢热塑玻璃钢热固性玻璃钢热固

    12、性玻璃钢碳纤维树脂碳纤维树脂碳纤维碳碳纤维碳碳纤维金属碳纤维金属碳纤维陶瓷碳纤维陶瓷 2、碳纤维复合材料、碳纤维复合材料玻璃纤维玻璃纤维碳纤维碳纤维硼纤维树脂硼纤维树脂硼纤维金属硼纤维金属 3、硼纤维复合材料(、硼纤维复合材料(耐高温、强度、弹性模高耐高温、强度、弹性模高)金属纤维金属金属纤维金属WW、MoMo丝,基体丝,基体NiNi、TiTi等合金等合金金属纤维陶瓷金属纤维陶瓷WW、MoMo纤维与氧化铝、氧化锆纤维与氧化铝、氧化锆 4、金属纤维复合材料、金属纤维复合材料(成丝容易、弹性模量高成丝容易、弹性模量高)C/CC/C复合材料复合材料航天飞机内航天飞机内MMC(Al/BMMC(Al/B纤维纤维)桁架桁架

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