第七單元 非金屬材料

單元七非金屬材料項目1高分子材料 項目2陶瓷材料 項目3復合材料 一、高分子材料的基本知識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。項目1高分子材料一、高分子材料的基本知識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塑料有固定形狀和一定的熱穩(wěn)定性與機械強度橡膠具有高彈性，可做彈性零件及密封材料纖維單絲強度高，多用于紡織材料膠黏劑能將兩種物質黏結在一起，形成很牢固的物質。一、高分子材料的基本知識分類原則類型特征或舉例按聚合反應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構線型高分子材料高分子為線型或支鏈形結構體型高分子材料高分子為網狀或體型結構按高分子的熱行為熱塑性高分子材料線型（或支鏈）分子結構，可熔、可溶熱固性高分子材料體型（或網狀）分子結構，可熔、可溶一、高分子材料的基本知識分類原則類型特征或舉例按高分子材料的化學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.橡膠的種類及應用種類主要特點天然橡膠

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用類別名稱特點環(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酚醛膠黏劑酚醛-縮醛膠

膠接強度較高，抗沖擊性、抗疲勞性和耐老化性能良好酚醛-丁腈膠

膠接強度高，彈性好，韌性好，耐振動，耐沖擊，可在-50℃~80℃下長期工作

膠接強度高，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，加入促進劑1h即固化

脫脂處理是用有機溶劑去除被膠接件表面的油污。機械處理或化學處理是用噴砂、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，這是控制膠接質量的關鍵工序。涂膠可用刷子或刮板等工具進行，涂膠厚度以0.015~0.15mm為宜；晾置是涂膠后放置一段時間，以便膠黏劑中的溶劑揮發(fā)。膠合固化是將晾置好的一對被膠接件進行膠合裝配和加熱、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間（幾小時至幾十小時）以消除內應力。成品檢驗是對膠接質量進行檢測。知識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品。廣義上是指使用天然的或人工合成的粉狀化合物經成形和高溫燒結制成的無機非金屬固體材料單元二陶瓷材料一、陶瓷的組織結構1.晶體相2.玻璃相3.氣相項目2陶瓷材料二、陶瓷制品的生產工藝1.原料制備2.成形3.燒結二、陶瓷制品的生產工藝

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

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