腐蚀与防护非金属材料的腐蚀与防护PPT学习教案

1、会计学1腐蚀与防护非金属材料的腐蚀与防护腐蚀与防护非金属材料的腐蚀与防护材料无机非金属材料金属材料有机材料：高分子材料硅酸盐材料：水泥、玻璃、陶瓷等 塑料、橡胶、纤维 涂料、粘合剂等 高温结构陶瓷、光导纤维等第1页/共91页第2页/共91页nCHCHCHCHn2222)(聚合高分子材料的基本知识第3页/共91页nCHClCH222CHCH第4页/共91页第5页/共91页第6页/共91页第7页/共91页第8页/共91页第9页/共91页第10页/共91页高分子化合物的组成与结构第11页/共91页 大分子链的结构形态：线型：长径比1000:1，具有良好的弹性和塑性，可溶解或溶胀，加热可融化或软化；易

2、于加工成形，可重复使用。热塑性塑料PE、PVC等体型：网状结构，不溶不熔，具有良好的耐热性和强度，但脆性大，弹性塑性低，不能重复使用。热固性树脂酚醛树脂等第12页/共91页第13页/共91页1.晶态结构 线型聚合物固化时可以结晶，但由于分子链运动较困难，不可能完全结晶。所以晶态聚合物实际为晶区（分子有规律排列）和非晶区（分子无规律排列）两相结构，一般结晶度（晶区所占有的重量百分比）只有50%85%，特殊情况可达到98%。在结晶聚合物中，晶区与非晶区相互穿插，紧密相连，一个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。结晶度：晶区所占的面积。结晶度越大材料的强度、硬度、刚性高，但弹性、伸长率低。第14页

3、/共91页2.非晶态结构 聚合物凝固时，分子不能规则排列，呈长程无序、近程有序状态。非晶态聚合物分子链的活动能力大，弹性和塑性较好。由于其聚集态结构态是均相的，因而材料各个方向的性能是相同的。第15页/共91页晶 区非晶区第16页/共91页1.线型无定型高聚物玻璃态：塑 料高弹态：橡 胶粘流态：粘结剂第17页/共91页2.线型结晶型高聚物只有Tm转变温度，Tm既是熔点，又是粘流转变温度。第18页/共91页 高分子材料的特点 分子量很大（104107） 分子量和分子尺寸的多分散性 结构多层次性 大分子或聚合物，或高聚物高分子特点第19页/共91页高分子材料的优势 1.资源 2.吸水性 3.疏水性

4、 4.阻尼性能 5.生物性能 6.轻质高强 7.透明性 8.加工性 9.耐蚀、绝缘性第20页/共91页第21页/共91页第22页/共91页介质渗入渗透溶出透过迁移化学反应、分解溶剂化、溶胀银纹、龟裂（应力腐蚀）应力温度突变 外观变化机械、物理、介电性能下降温度时间第23页/共91页第24页/共91页第25页/共91页第26页/共91页2RCOORH ORCOOHHOR 第27页/共91页第28页/共91页第29页/共91页第30页/共91页第31页/共91页反应，因此亲水性的高聚物降解速率大第32页/共91页第33页/共91页第34页/共91页n修复。如管道或设备发生局部破坏，可以用玻璃钢修补

5、第35页/共91页第36页/共91页第37页/共91页第38页/共91页第39页/共91页第40页/共91页第41页/共91页第42页/共91页第43页/共91页第44页/共91页第45页/共91页第46页/共91页第47页/共91页第48页/共91页第49页/共91页第50页/共91页 复杂的物理、化学变化，主要反应Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2 高温 CaCO3+SiO2=CaSiO3+CO2 高温第51页/共91页玻璃熔炉第52页/共91页种种 类类特特 性性用用 途途普通玻璃普通玻璃在较高温度下易软化在较高温度下易软化窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等窗玻璃、玻璃瓶、玻璃杯等石英

6、玻璃石英玻璃膨胀系数小，耐酸碱，膨胀系数小，耐酸碱，强度大，滤光强度大，滤光化学仪器；高压水银灯、化学仪器；高压水银灯、紫外灯等的灯壳；光导紫外灯等的灯壳；光导纤维、压电晶体等纤维、压电晶体等光学玻璃光学玻璃透光性能好，有折光和透光性能好，有折光和色散性色散性眼镜片；照相机、显微眼镜片；照相机、显微镜、望远镜用凹凸透镜镜、望远镜用凹凸透镜等光学仪器等光学仪器玻璃纤维玻璃纤维耐腐蚀、不怕烧、不导耐腐蚀、不怕烧、不导电、不吸水、隔热、吸电、不吸水、隔热、吸声、防虫蛀声、防虫蛀太空飞行员的衣服、太空飞行员的衣服、玻璃钢等玻璃钢等钢化玻璃钢化玻璃耐高温、耐腐蚀、强度耐高温、耐腐蚀、强度大、质轻、抗震裂

7、大、质轻、抗震裂运动器材；微波通讯器材运动器材；微波通讯器材;汽车、火车窗玻璃等汽车、火车窗玻璃等玻璃的分类第53页/共91页第54页/共91页第55页/共91页陶瓷主要种类：土器：砖瓦(自然冷却，Fe2O3含量较多)(淋水冷却，Fe3O4、FeO较多)陶器：彩陶江苏宜兴的紫砂壶、秦汉兵马俑瓷器：碗盘茶具收藏珍品炻器： 水缸、砂锅瓷都景德镇注：彩釉搪瓷不属于陶瓷青瓦第56页/共91页第57页/共91页氮化硅陶瓷（Si3N4 ）是灰白色固体，硬度为9，是最硬的材料之一。它的导热性好且膨胀系数小，可经受低温高温、骤冷骤热反复上千次的变化而不破坏，因此是十分理想的高温结构材料。 第58页/共91页步

8、兵战车用绝热陶瓷发动机 可使其不易被红外探测器发现并被红外制导武器所摧毁，提高了生存率 第59页/共91页22322SiONaOHNa SiOH O 24242SiOHFSiFH O 4262 (SiFHFH SiF 硅氟酸)225225OO()SiPOSiPO 焦磷酸硅第60页/共91页第61页/共91页第62页/共91页第63页/共91页第64页/共91页第65页/共91页第66页/共91页第67页/共91页第68页/共91页第69页/共91页蚀溶解第70页/共91页主要是局部腐蚀，破坏形式是溶解（包括离子交换）第71页/共91页第72页/共91页第73页/共91页木材腐朽菌生长需要木材的

9、含水量通常在25150之间第74页/共91页第75页/共91页第76页/共91页 复合材料的分类1 按照基体来分非金属基复合材料：如树脂基复合材料、橡胶基复合材料、陶瓷基复合材料等金属基复合材料：铝基复合材料、钛基复合材料和铜基复合材料等。 2 按照增强相的形态来分类 纤维增强复合材料颗粒增强复合材料叠层复合材料 第77页/共91页SiC颗粒Al2O3片Al2O3纤维增强相三种类型第78页/共91页复合材料的性能1 比强度和比模量高2 抗疲劳和破断安全性能好 复合材料的疲劳强度较高;破坏安全性能好3 高温性能优良 提高基体材料的使用温度和高温强度和模量4 减振性能好 避免构件在工作状态下产生共

10、振；另外复合材料的吸振性能好第79页/共91页比强度比较碳纤维树脂硼纤维树脂玻璃纤维树脂钛钢铝第80页/共91页 复合材料中的增强材料 1 增强纤维： （1）璃纤维 ： （2）碳纤维： （3）硼纤维 （4）芳纶纤维（Kevler纤维） （5）碳化硅纤维：（陶瓷纤维） 2 增强颗粒： Al2O3、SiC 、 Si3N4、 TiC、 B4C和石墨等 第81页/共91页 常用的复合材料 1 聚合物基复合材料 （1）玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）： 性能特点（综合）：高强度、高的冲击韧性、良好的低温性能；低的热膨胀系数、绝缘、绝热性、耐腐蚀，防磁，微波穿透性好，吸水性低。应用：用于制造要求自重轻的受力构件、要求无磁性、绝缘性、耐腐蚀性的零件，如航天和航空工业中的雷达罩、直升飞机的机身，制造轻型船、舰和赛艇等，制造冷却塔，代替不锈钢制造一些容器和管道等。 第82页/共91页2金属基复合材料(1)纤维增强铝基复合材料 （ 硼纤维增强铝基符合材料）组成：硼纤维铝性能特点：高的拉伸模量、高横向模量、高的抗压强度、剪切强度和疲劳强度以及比强度。应用：飞机和航天器的蒙皮、长梁和航空发动机叶片。（2）颗粒增强铝基复合材料特点：与纤维增强复合材料相比，颗粒增强金属基复合材料的工艺简单，价格