工程材料及复合材料课件

1、工程塑料及复合材料工程塑料及复合材料工程塑料及复合材料工程塑料及复合材料工程塑料及复合材料工程塑料及复合材料有机玻璃有机玻璃工程塑料及复合材料工程塑料及复合材料工程塑料工程塑料 机械工程中用的高分子材料主要是各种人工合成有机高机械工程中用的高分子材料主要是各种人工合成有机高分子化合物。分子化合物。 塑料塑料是以树脂为主要组分，加入一些能改善使用性能和是以树脂为主要组分，加入一些能改善使用性能和工艺性能的辅助剂工艺性能的辅助剂（填料、增塑剂、稳定剂等）（填料、增塑剂、稳定剂等）而制成的一而制成的一种高分子材料。种高分子材料。（1）塑料的分类 按树脂在加热和冷却时所表现的性能分热塑性塑料和热固性塑

2、料 按使用范围分通用塑料、工程塑料和耐高温塑料 1-7 7塑料的性能特点塑料的性能特点 1.1.质轻、比强度高质轻、比强度高2.2.化学稳定性好化学稳定性好3.3.良好的电绝缘性能良好的电绝缘性能4.4.优良的减摩性、耐磨性和自润滑性优良的减摩性、耐磨性和自润滑性5.5.消声、减振性好消声、减振性好6.6.成形加工性好、方法简单、成本低、生产率高成形加工性好、方法简单、成本低、生产率高7.7.塑料的强度、硬度不及金属材料高，耐热性和热导性差、膨塑料的强度、硬度不及金属材料高，耐热性和热导性差、膨胀变形大、蠕变大、易老化等。胀变形大、蠕变大、易老化等。1-8 8常用塑料：热塑性塑料和热固性塑料常

3、用塑料：热塑性塑料和热固性塑料 1-9 9常用热塑性塑料和热固性塑料常用热塑性塑料和热固性塑料 聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)、聚氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)(PVC)、ABSABS塑料、有机玻璃、塑料、有机玻璃、聚酰聚酰胺胺(PA,(PA,尼龙）等。尼龙）等。1-1212聚乙烯聚乙烯(PE)(PE)常用热塑性塑料常用热塑性塑料聚乙烯(PE)、聚氯乙烯聚氯乙烯(PVC(PVC)、聚酰胺(PA,尼龙）、ABS塑料等。1-1313常用热塑性塑料常用热塑性塑料ABS塑料1-1414常用热塑性塑料：有机玻璃常用热塑性塑料：有机玻璃1-1515常用热塑性塑料：聚酰胺，尼龙常用热塑性塑料：聚酰胺，尼龙1-16

4、16常用热固性塑料：常用热固性塑料：酚醛塑料、环氧树脂塑料酚醛塑料、环氧树脂塑料1-1717酚醛塑料（酚醛塑料（PF），俗称电木粉，是一种硬，俗称电木粉，是一种硬而脆的热固性塑料。以酚醛树脂为基材的而脆的热固性塑料。以酚醛树脂为基材的塑料总称为酚醛塑料，是最重要的一类热塑料总称为酚醛塑料，是最重要的一类热固性塑料，广泛用作电绝缘材料、家具零固性塑料，广泛用作电绝缘材料、家具零件、日用品、工艺品等。件、日用品、工艺品等。*19热固性塑料热固性塑料环氧树脂环氧树脂*20*21*22*23*24*25*26*27*283.5.4 非金属材料简介 2）橡胶 1、橡胶的分类1）按生胶来源分：(1)天然橡

5、胶。(2)合成橡胶。2）按应用范围分(1)通用橡胶。2)特种橡胶。2、橡胶的特性1)高弹性2)一定的强度3)耐磨性好 还具有良好的绝缘性、隔音性和吸振能力、一定的耐蚀性，最大的缺点是老化。3、常用的橡胶及用途 天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。1-29293.5.4 非金属材料简介 3）胶粘剂 1、胶接的特点 具有胶接接头应力分布均匀、接头光滑平整、能胶接各种材料、密封性好、胶接工艺简单、胶粘剂质量轻等优点。但胶接接头强度低于母材、使用温度低、易老化等。3、常用胶粘剂 合成胶粘剂，由基料和适量的添加剂组成。常用的有酚醛树脂、环氧树脂、聚酯树脂、氯丁橡胶、丁腈橡胶等。2、胶粘剂分类1）按胶粘剂化学

6、成分分(1)无机胶粘剂。(2)有机胶粘剂。2）按胶粘剂的主要用途分 分为非结构胶、结构胶、密封胶、导电胶、耐高温胶、耐低温胶、医用胶等。1-30303.5.4 非金属材料简介 2、陶瓷 1）陶瓷的分类 1、按使用原料分分为普通陶瓷和特种陶瓷。2、按用途不同分分为日用陶瓷和工业陶瓷。工业陶瓷又分为工程结构陶瓷和功能陶瓷。 陶瓷是以天然硅酸盐或人工合成的无机化合物为原料，用粉末冶金法生产的由金属和非金属的无机化合物构成的多晶固体材料。 1-31313.5.4 非金属材料简介 2）陶瓷的性能 1 1、力学性能、力学性能 室温弹性模量高于金属，硬度远大于金属，抗压强度高室温弹性模量高于金属，硬度远大于

7、金属，抗压强度高于铸铁。但抗拉强度低、脆性大。于铸铁。但抗拉强度低、脆性大。 2 2、热性能、热性能 熔点高于金属，耐高温、热硬性高、热膨胀系数和导热熔点高于金属，耐高温、热硬性高、热膨胀系数和导热系数低于金属。抗热振性能比较差。系数低于金属。抗热振性能比较差。3 3、化学性能、化学性能 陶瓷的组织结构非常稳定，具有很好的耐腐蚀能力。陶瓷的组织结构非常稳定，具有很好的耐腐蚀能力。4 4、电性能、电性能 具有较好的绝缘性能。具有较好的绝缘性能。3）常用的陶瓷材料 普通瓷、氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷等。1-3232复合材料 1）复合材料的分类 1、按基体材料划分为非金属基体和金属基体两类。2、按复合形

8、式划分为纤维增强复合材料、层叠复合材料、颗粒复合材料等。3、按性能划分为结构复合材料和功能复合材料等。 复合材料是指用人工的方法将一种复合材料是指用人工的方法将一种或几种材料均匀地与另一种材料结合或几种材料均匀地与另一种材料结合而成的多相材料。复合材料的组成分而成的多相材料。复合材料的组成分为基体材料和增强材料。为基体材料和增强材料。 1-33333.5.4 非金属材料简介 2）纤维增强复合材料的性能纤维增强复合材料的性能 1、比强度和比模量高 2、抗疲劳性能好 3、减振性能好 4、高温性能好 5、化学稳定性好 6、成形工艺简单 3）常用的复合材料 纤维增强复合材料、层叠复合材料、颗粒复合材料等。1-3434木塑复合材料玻璃钢玻璃钢别名玻璃纤维增强塑料因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，性能稳定.机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。胶