《产品和材料的关系》ppt课件

1、产品和资料 陶瓷 金属 木材 玻璃 塑料 陶瓷 火与土凝结的艺术“陶瓷这一名词源自古代希腊的“烧物，它意味着陶器是经焙烧而赋予其强度的资料，即陶瓷被定义为“经高温热处置工艺所合成的非金属无机资料。目前，陶瓷为一切无机非金属资料的简称。陶瓷资料也常称为硅酸盐资料。全面的定义为：陶瓷是用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的、由金属元素和非金属元素的无机化合物构成的多相固体资料，包括陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、石膏、水泥、石灰、砖瓦、耐火资料等人造无机非金属资料。近20年来，陶瓷资料有宏大的开展，许多新型陶瓷的成分远超出硅酸盐的范畴，陶瓷的性能面临艰苦的突破，陶瓷的运用已浸透到各类

2、工业、各种工程和各个技术领域。一、成份和特点一、成份和特点 传统意义的陶瓷主要指： 陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、耐火资料、硅酸盐类资料砖瓦等。用粘土、石灰石、长石、石英等天然硅酸盐类矿物制成 现今意义上的陶瓷： 变化宏大，许多新型陶瓷曾经远远超出了硅酸盐的范畴，是各种无机非金属资料的通称。一、成份和特点一、成份和特点 陶瓷资料是由天然矿物质和人造化合物混合后，经磨细、成型、烧结等工艺制成的。 化学成分： 金属元素和非金属元素构成的简单化合物； 或复杂的多项固体混合物。 构造组织： 离子晶体大多或共价晶体较少与含量不等的玻璃相和气孔。 普通特点： 耐高温、耐磨等。但受配方、成型工艺条件影响陶瓷

3、晶粒的大小、晶界外形、气孔大小及分布、组织均匀性等等的影响。二、分类二、分类 陶瓷陶瓷 普通陶瓷传统陶瓷普通陶瓷传统陶瓷 日用、建筑、绝缘、化工、多孔陶瓷等日用、建筑、绝缘、化工、多孔陶瓷等 特种陶瓷现代陶瓷特种陶瓷现代陶瓷 按性能分类：按性能分类： 高强度、高温、耐磨、耐酸、压电、电介质、高强度、高温、耐磨、耐酸、压电、电介质、电光和光学、半导体、磁性、生物、导电、电光和光学、半导体、磁性、生物、导电、构造、超导、快离子导体陶瓷等；构造、超导、快离子导体陶瓷等； 按化学组成分类：按化学组成分类： 氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、复氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、复合陶瓷如氧氮化硅铝陶

4、瓷等、金属陶瓷、合陶瓷如氧氮化硅铝陶瓷等、金属陶瓷、纤维加强陶瓷纤维加强陶瓷 常用金属资料的分类金属资料的特性及分类 金属资料的性能金属资料的性能 运用性能运用性能 运用过程中表现出来的性能运用过程中表现出来的性能 机械机械(力学力学)性能：强度、塑性、弹性性能：强度、塑性、弹性 、刚度等、刚度等 物理性能：导热性、导电性、热膨胀性、磁性等物理性能：导热性、导电性、热膨胀性、磁性等 化学性能：抗蚀性、抗氧化等化学性能：抗蚀性、抗氧化等 工艺性能工艺性能 制造和加工过程中表现出来的性能制造和加工过程中表现出来的性能 如铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加工性如铸造性能、锻造性能、焊接性能、切削加

5、工性能和热处置性能等能和热处置性能等 金属资料的特性及分类 钢铁资料 钢铁资料可分为三大类： 纯铁 (c=0.02%) 塑性好、强度低，主要用于制造磁铁 钢 (0.02%=c=2.11%)钢铁资料铝及铝合金 铸造铝合金：要求有良好的铸造性能，分为铝硅、铝铸造铝合金：要求有良好的铸造性能，分为铝硅、铝铜、铝镁、铝锌四系。铜、铝镁、铝锌四系。铜及铜合金 1.纯铜紫铜：纯度99.5%99.95%, 极好的塑性, 抗蚀、导电、导热性、抗磁性极好，用于电工导体和防磁器械 2.黄铜：含锌50% 普通黄铜：含锌32%：热加工黄铜(含锌40%), 强度较高，含铜量少，价钱低、用于制造电器上的导电、耐蚀及有一定

6、强度的构造件 特殊黄铜：参与锡、铅、铝等元素 3.青铜 锡青铜：普通含锡3%14%, 强度、塑性添加 特殊青铜：指不含锡的青铜，如铝青铜、铍青铜等，比锡青铜具有更高的力学性能、耐磨性与耐蚀性。外型设计中金属资料的选用 其他要素：环保、市场等其他要素：环保、市场等外型设计中金属的选材原那么木材及加工工艺 木材是由树木采伐后经初步加工而得的，是由纤维素、半纤维素和木质素等组成。树干是木材的主要部分，由树皮、木质部和髓心三部分组成。图82所示为树干的构造。 木材的根本特性木材的根本特性 (1)质轻 木材由疏松多孔的纤维素和木质素构成。 它的密度因树种不同，普通在03-08之间，比金属、玻璃等资料的密

7、度小得多，因此质轻、坚韧、并富有弹性。 在纵向(生长方向)的强度大，是有效的构造资料，但其抗压、抗弯曲强度较差。 木材的根本特性 (2)具有天然的色泽和美丽的花纹 不同树种的木材或同种木材的不同材区，都具有不同的天然顺眼的色泽。如红松的心材呈淡玫瑰色，边材成黄白色；杉木的心材成红褐色，边材呈淡黄色等。 又因年轮和木纹方向的不同而构成各种粗、细、直、曲外形的纹理，经旋切、刨切等多种方法还能截取或胶拼废种类繁多的花纹。 木材的根本特性 (3)具有调湿特性 木材由许多长管状细胞组成。在一定温度和相对湿度下，对空气中的湿气具有吸收放出的平衡调理作用。 (4)隔声吸音性 木材是一种多孔性资料，具有良好的

8、吸音隔声功能。 (5)具有可塑性 木材蒸煮后可以进展切片，在热压作用下可以弯曲成型，木材可以用胶、钉、榫眼等方法比较容易和结实地接合。 (6)易加工和涂饰 木材易锯、易刨、易切、易打孔、易组合加工成型，且加工比金属方便。由于木材的管状细胞吸湿受潮，故对涂料的附着力强，易于着色和涂饰。木材的根本特性 (7)对热、电具有良好的绝缘性 木材的热导率、电导率小，可做绝缘资料，但随着含水率增大，其绝缘性能降低。 (8)易变形、易燃 木材由于干缩湿胀容易引起构件尺寸及外形变异和强度变化，发生开裂、扭曲、翘曲等弊病。木材的着火点低，容易熄灭。 (9)各向异性 木材是具有各向异性的资料，即使是同树种的木材，因

9、产地、生长条件和部位不同，其物理、化学性质差别很大，使之运用和加工遭到一定的限制。 玻璃及根本特性玻璃的相关概念* 玻璃，是指将原料加热熔融，再冷却凝固得到的一种非晶态无机资料。* 最初的玻璃原料，是沙子、石灰石和碳酸钠的混合物。* 由于混合物中含有杂质，因此最初的玻璃都是不透明的；但根本都带有一定的颜色。* 化学元素上，玻璃主要包含二氧化硅(SiO2)，氧化钠(Na2O)和氧化钙(CaO)。西 汉 玻 璃 料 器金星玻璃天鸡式水盂白料单耳桃式杯黄玻璃桔瓣式奓斗孔雀蓝色玻璃长颈瓶黄色玻璃椭圆形水丞玻璃的原料主要原料辅助原料+包含玻璃的主要成分决议玻璃物理化学性质辅助玻璃的熔制给最终制品添加特殊

10、性能石英砂 SiO2硼酸、硼砂 B2O3长石 Al2O3石灰石 CaO硫酸钡 BaO铅化合物 PbO廓清剂 排除气泡着色剂 金属和非金属化合物脱色剂 提高透明度乳浊剂 使不透明助熔剂 调理熔点玻璃的根本特性强度和硬度* 和陶瓷类似，玻璃也是脆性资料，因此其抗张强度较低。* 玻璃的抗压强度远高于其抗张强度。* 玻璃的硬度较大，比普通的金属硬。* 留意，提高玻璃的硬度并不是添加玻璃的抗击打才干。普通硬度越高，耐磨性越好。光学性质投射 反射 吸收热性质导热性差、热胀冷缩化学性质耐腐蚀玻璃的加工工艺玻璃制品的工艺过程配料加热熔融成型热处置玻璃制品二次加工塑料及其根本特性 塑料作为一种具有多种特性的运用

11、资料，在世界各国获得迅速的开展，其主要缘由是塑料的原料广，性能优良，加工成型方便，具有装饰性和现代质感，而且塑料的种类繁多，价钱比较低廉，广泛运用于仪器、仪表“家用电器、交通运输、轻工、包装等各个部门。 据有关资料预测，到2021年世界塑料的产量将与钢铁产量相等，“以塑代钢，“以塑代木，使塑料迅速成为与钢铁、有色金属、无机非金属资料同步开展的根底资料。 塑料的根本特性 一. 塑料的组成 塑料是以合成树脂为主要成分，适当参与填料、增塑剂稳定剂、光滑剂、色料等添加剂，在一定温度和压力下塑制成型的一类高分子资料。 塑料各组分在塑料中所起的作用： (1)合成树脂 人工合成的高分子化合物，是塑料的根本原

12、料，起着胶粘作用，能将其他组分胶结成个整体，并决议塑料的根本性能。塑料的根本特性 (2)添加剂 添加剂的参与，可改善塑料的某些性能，以获得满足运用要求的塑料制品。 填料提高塑料的机械性能、耐热性能和电性能。同时降低本钱，通常填料的参与量为4070。主要是一些在塑料配方中相对呈惰性的粉状资料或纤维资料。 增塑剂改良塑料的可塑性、柔软性，降低其刚性和脆性，并使塑料易于加工成型。塑料的根本特性 (2)添加剂 稳定剂防止塑料在加工和运用过程中，因受热、氧气和光线作用而蜕变、分解，以延伸塑料的运用寿命。 光滑剂提高塑料在加工成形中的流动性和脱模性。光滑剂还可以使塑料制品的外表光亮美观。 着色剂使塑料具有

13、一定的颜色，以满足运用要求。 固化剂与树脂起化学作用，构成不溶不熔的交联网状构造。为得到热固性塑料，那么须参与固化剂。塑料的根本特性 2 塑料的分类 塑料种类繁多，常用的分类方法有按热行为分类和按运用分类两种。 塑料按热行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 塑料按运用可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。塑料的根本特性 2 塑料的分类 按热行为分类： 热塑性塑料：在特定温度范围内受热软化(或熔化)，冷却后硬化，并且能多次反复，其性能也不发生显著变化的塑料。热塑性塑料在加热软化时，具有可塑性，可以采用多种方法加工成型，成型后的机械性能较好，但耐热性和刚性较差。常见的热塑性塑料有聚乙烯、聚丙稀、聚氯乙

14、烯、ABS、聚酰胺、聚碳酸酯等。塑料的根本特性 2 塑料的分类 热固性塑料：在一定温度压力下或在固化剂、紫外光等条件作用下固化生成不溶不熔性能的塑料。热固性塑料在固化后不再具有可塑性，刚度大，硬度高，尺寸稳定，具有较高的耐热性。温度过高时，那么会被分解破坏。常见的热固性塑料有酚醛塑料、环氧塑料、氨基树脂、有机硅塑料等。 塑料的根本特性 2 塑料的分类 按运用分类： 通用塑料：通用塑料普通是指运用广泛，产量大，用途多价钱低廉的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂及氢基树脂等。 工程塑料：工程塑料通常是指性能优良，能接受一定外力作用和具有较高的机械强度，适用作工程资料或构造资料的塑

15、料，如聚酰胺、聚碳酸脂、ABS、聚甲醛、聚矾、聚苯醚等。 特种塑料：特种塑料又称功能塑料，是指具有特殊功能、能满足特殊运用要求的塑料、如医用塑料、导电塑料等。 塑料的根本特性 3 塑料的普通特性 对外型资料要求其可以自在成型或易加工，并可以充分发扬资料的特性，作为人工合成开发的塑料恰好能满足这些要求。 虽塑料制品的性能，根据其种类、成型条件及运用环境等变化较大，但与只他资料相比较，塑料具有良好的综合特性。 塑料的根本特性 (1)塑料质轻，比强度高(比强度是指强度与密度的比值) 普通塑料密度在0. 923gcm3之间，聚乙烯、聚丙烯的密度最小，约为0.9gcm3，最重的聚四氟乙烯密度不超越2.3gcm3，但比强度高，超越了金属资料。 塑料的根本特性塑料的根本特性 (2)多数塑料制品有透明性并富有光泽，能着艳丽颜色大多数塑料可制成透明或半透明制品，可以恣意着色，且着色巩固，不易变色。 表74是各种塑料的透光率与玻璃比较。 塑料的根本特性塑料的根本特性 (3)优良的电绝缘性 (4)耐磨、自光滑性能好 (5)塑料有耐化学药品性 (6)塑料成型加工方便，能大批量消费塑料的根本特性 塑料与金属及其他工业资料相比较有以下缺陷。 塑料