第七单元 非金属材料

单元七非金属材料项目1高分子材料 项目2陶瓷材料 项目3复合材料 一、高分子材料的基本知识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：以高分子化合物为主要组成物的材料。天然高分子材料：羊毛、蚕丝、淀粉、纤维素及橡胶等。人工合成的高分子材料：聚苯乙烯、聚氯乙烯及聚丙烯腈等。项目1高分子材料一、高分子材料的基本知识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识2.高分子材料的分类分类原则类型特征或举例按高分子材料来源天然高分子材料如天然橡胶、纤维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艺性质塑料有固定形状和一定的热稳定性与机械强度橡胶具有高弹性，可做弹性零件及密封材料纤维单丝强度高，多用于纺织材料胶黏剂能将两种物质黏结在一起，形成很牢固的物质。一、高分子材料的基本知识分类原则类型特征或举例按聚合反应类型不同加聚高分子材料如聚烯烃缩聚高分子材料如酚醛、环氧树脂等按高分子的几何结构线型高分子材料高分子为线型或支链形结构体型高分子材料高分子为网状或体型结构按高分子的热行为热塑性高分子材料线型（或支链）分子结构，可熔、可溶热固性高分子材料体型（或网状）分子结构，可熔、可溶一、高分子材料的基本知识分类原则类型特征或举例按高分子材料的化学组成碳链高分子材料—C—C—C—杂链高分子材料—C—C—O—C—，—C—C—N—元素有机高分子材料—O—Si—O—Si—O—二、塑料1.塑料的组成1）树脂

3）稳定剂

6）染料4）填料5）润滑剂2）增塑剂

二、塑料2.塑料的分类（1）热塑性塑料（2）热固性塑料1）按树脂性质分类二、塑料2.塑料的分类（1）通用塑料（2）工程塑料2）按塑料应用范围分类二、塑料3.塑料的成形加工

将各种形态（粉状、粒状、液态、糊状等）的塑料制成具有一定形状和尺寸的制品的工艺过程。常用成形方法：注射成形、压制成形、浇注成形、挤出成形和吹塑成形等。二、塑料注射成型二、塑料吹塑成型三、橡胶1.橡胶的成分1）

生胶2）

配合剂三、橡胶2.橡胶的种类及应用种类主要特点天然橡胶

耐磨、抗撕，加工性能良好，但不耐高温，耐油和耐溶剂性差，耐臭氧性差，易老化丁苯橡胶

耐磨性、耐老化和耐热性优良，比天然橡胶好。力学性能与天然橡胶相近，但加工性能较天然橡胶差，特别是自黏性氯丁橡胶

力学性能较好，耐臭氧、耐蚀、耐油和耐溶剂性较好，但密度大，电绝缘性差，加工时易粘辊、粘模硅橡胶

可在

-100℃~300℃

下工作，具有良好的耐气候性和耐臭氧性、优良的电绝缘性，但强度低，耐油性不好氟橡胶

耐高温，可在

315℃

下工作。耐油、耐高真空、耐蚀性高于其他橡胶，抗辐射性能优良，但加工性能差，价格较贵四、胶黏剂1.胶黏剂的成分（4）填料（1）基料（5）稀释剂（2）固化剂（3）增塑剂和增韧剂四、胶黏剂2.胶黏剂的分类四、胶黏剂3.合成胶黏剂的种类及应用类别名称特点环氧胶黏剂环氧-丁腈胶

耐热性、密封性好、使用温度150℃环氧通用胶

固化迅速，耐水、耐油，使用方便，成本低环氧-聚砜胶

胶接强度高，韧性好，耐蚀性和电绝缘性好，使用温度-60℃~120℃聚氨酯胶黏剂—

胶膜柔软，耐油，但对水特别敏感—

胶膜柔软，电绝缘性、耐老化性、耐油性好，还有良好的超低温性能四、胶黏剂类别名称特点酚醛胶黏剂酚醛-缩醛胶

胶接强度较高，抗冲击性、抗疲劳性和耐老化性能良好酚醛-丁腈胶

胶接强度高，弹性好，韧性好，耐振动，耐冲击，可在-50℃~80℃下长期工作

胶接强度高，韧性好，可在-50℃~250℃

下工作瞬干胶α-

氰基丙烯酸酯胶

黏度小，在室温下接触水、气即瞬间固化，胶膜较脆不耐水。在-40℃~70℃

下工作厌氧胶—

具有良好的流动性和密封性。固化后，其耐蚀性、耐热性、耐寒性均较好。使用方便，工艺性好。胶接后隔绝空气1-3d即固化，加入促进剂1h即固化

脱脂处理是用有机溶剂去除被胶接件表面的油污。机械处理或化学处理是用喷砂、砂纸打毛或用酸、碱溶液腐蚀等方法去除被胶接件表面的杂物或金属表面氧化层，这是控制胶接质量的关键工序。涂胶可用刷子或刮板等工具进行，涂胶厚度以0.015~0.15mm为宜；晾置是涂胶后放置一段时间，以便胶黏剂中的溶剂挥发。胶合固化是将晾置好的一对被胶接件进行胶合装配和加热、加压固化，固化条件根据胶黏剂的种类确定。卸压放置是将胶合固化后的胶接成品在卸压后再自然放置一段时间（几小时至几十小时）以消除内应力。成品检验是对胶接质量进行检测。知识链接胶接工艺工序示意图

传统上是指陶器和瓷器，也包括玻璃、水泥、石灰、石膏和搪瓷等用天然硅酸盐矿物为原料的产品。广义上是指使用天然的或人工合成的粉状化合物经成形和高温烧结制成的无机非金属固体材料单元二陶瓷材料一、陶瓷的组织结构1.晶体相2.玻璃相3.气相项目2陶瓷材料二、陶瓷制品的生产工艺1.原料制备2.成形3.烧结二、陶瓷制品的生产工艺

注浆成形示意图三、常用陶瓷性能特点及用途陶瓷的共同特点是硬度高、抗压强度高、耐高温、耐磨损、耐腐蚀和抗氧化性能好。但是，一般来说，陶瓷脆性较大，没有延展性，经不起碰撞，耐急冷急热性较差。主要用于高温、磨损、腐蚀环境下工作的设备，也可用作绝缘材料或切削刀具。一、复合材料的概念凡是两种或两种以上不同物理性质或化学性质或不同组织结构的材料，以微观或宏观的形式组合而成的多相材料，均可称为复合材料。项目3高分子材料小拓展：

复合材料一般是由强度、弹性模量较高但脆性大的增强剂和韧性好但强度和弹性模量低的基体组成。它是将增强材料均匀地混合分散在基体材料中，以克服单一材料的