常用工程塑料性能及应用

常用工程塑料性能及应用摘要：本文详细介绍了几种常用工程塑料的性能特点，包括物理性能、化学性能、力学性能等方面，并阐述了它们在不同领域的广泛应用，旨在为相关工程技术人员和对工程塑料感兴趣的人士提供全面的参考。

一、引言工程塑料是指被用做工业零件或外壳材料的工业用塑料，是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料。随着现代工业的快速发展，工程塑料在各个领域发挥着越来越重要的作用，成为许多关键部件不可或缺的材料。

二、常用工程塑料种类（一）聚酰胺（PA）1.性能特点物理性能：聚酰胺具有较高的结晶度，外观呈半透明或不透明的乳白色颗粒。其密度一般在1.11.2g/cm³之间，有较好的自润滑性，摩擦系数较低。化学性能：对许多化学物质具有较好的耐受性，但对强酸碱等腐蚀性物质敏感。在常温下，能耐受一些有机溶剂如乙醇、丙酮等。力学性能：具有较高的强度和韧性，拉伸强度和抗压强度都比较出色。其制品在受力情况下不易变形，同时具有良好的耐磨性，可在一定程度上承受摩擦和磨损。2.应用领域汽车工业：聚酰胺常用于制造汽车发动机的零部件，如进气歧管、气门罩盖等。由于其良好的耐热性和力学性能，能够满足发动机高温环境下的使用要求，并且重量较轻，有助于汽车轻量化。机械制造：可制作各种机械零件，如齿轮、轴套等。利用其自润滑性，可以减少机械部件之间的摩擦，提高机械效率，延长使用寿命。电子电器：在电子电器领域，聚酰胺可用于制造外壳、插座等部件。它具有良好的绝缘性能，能够保证电子设备的安全运行。

（二）聚碳酸酯（PC）1.性能特点物理性能：聚碳酸酯是一种无定形热塑性工程塑料，外观透明，具有较高的透明度，透光率可达90%以上。其密度约为1.2g/cm³，制品表面光洁度高。化学性能：耐化学腐蚀性较好，对水、油、脂肪烃等有较好的耐受性。但对某些有机溶剂如氯仿、二氯甲烷等敏感，容易发生溶解或溶胀。力学性能：具有突出的冲击强度，在较宽的温度范围内都能保持良好的韧性。其拉伸强度和弯曲强度也较高，能够承受较大的外力而不破裂。2.应用领域光学领域：是制造光学镜片的理想材料，如眼镜镜片、相机镜头等。其高透明度和良好的光学性能使其能够提供清晰的视觉效果。电子电器：广泛应用于电脑、手机等电子设备的外壳制造。不仅能够提供良好的外观质感，还能有效保护内部元件免受冲击和损坏。建筑行业：可用于制造采光板、门窗玻璃等。其高透明度和良好的耐候性使其成为建筑采光和装饰的优质材料。

（三）聚甲醛（POM）1.性能特点物理性能：聚甲醛是一种结晶性热塑性塑料，外观呈白色或黑色不透明颗粒。具有较高的密度，约为1.4g/cm³，表面硬度高，有良好的光泽度。化学性能：对酸碱等化学物质有较好的耐受性，但在高温下容易受到强氧化剂的侵蚀。它具有较好的耐水性，在潮湿环境中性能变化较小。力学性能：具有优异的耐磨性和自润滑性，其摩擦系数在工程塑料中是比较低的。同时，它的强度和刚性较高，能够承受较大的压力和拉力。2.应用领域机械制造：大量用于制造各种机械零件，如齿轮、齿条、滑块等。其良好的耐磨性和自润滑性使其成为机械传动部件的首选材料之一。汽车工业：可用于制造汽车的燃油系统部件，如燃油泵、油管接头等。由于其耐油性和良好的力学性能，能够保证燃油系统的安全可靠运行。电子电器：在电子电器领域，聚甲醛常用于制造电器外壳、开关按钮等。其高硬度和良好的成型性能使其能够满足电子设备的生产要求。

（四）聚苯醚（PPO）1.性能特点物理性能：聚苯醚是一种高性能热塑性工程塑料，外观为琥珀色透明颗粒。它具有较高的玻璃化转变温度，在高温下仍能保持较好的力学性能。其密度约为1.061.08g/cm³。化学性能：对水、酸、碱等化学物质具有良好的耐受性，在广泛的化学环境中性能稳定。同时，它还具有较好的耐水性，吸湿率低。力学性能：具有较高的强度、刚性和冲击韧性，在高温下仍能保持较好的力学性能。其拉伸强度和弯曲强度都比较高，能够承受较大的外力作用。2.应用领域电子电器：常用于制造电脑、电视机等电子设备的散热部件，如散热片、风扇外壳等。由于其良好的耐热性和绝缘性能，能够有效散热并保证电子设备的安全。汽车工业：可用于制造汽车发动机的进气系统部件，如进气道、空气滤清器外壳等。其耐高温和耐化学腐蚀性能使其能够适应发动机的恶劣工作环境。航空航天：在航空航天领域，聚苯醚可用于制造一些耐高温、高强度的零部件，如飞机的内饰件、发动机的隔热部件等。

三、工程塑料性能对比（一）力学性能对比聚酰胺具有较高的强度和韧性，在拉伸和抗压方面表现较好，同时耐磨性也不错。聚碳酸酯的冲击强度突出，在承受冲击时不易破裂，但相对聚酰胺，其耐磨性稍逊一筹。聚甲醛的强度和刚性较高，尤其在耐磨性和自润滑性方面表现优异，是制造机械传动部件的理想选择。聚苯醚则在高温下仍能保持较高的强度和刚性，其力学性能在几种工程塑料中较为均衡。

（二）化学性能对比聚酰胺对许多化学物质有一定耐受性，但对强酸碱敏感。聚碳酸酯耐化学腐蚀性较好，但对某些有机溶剂敏感。聚甲醛对酸碱耐受性较好，且有较好的耐水性。聚苯醚在化学稳定性方面表现出色，能在多种化学环境中使用。

（三）耐热性能对比聚酰胺的耐热性一般，在较高温度下力学性能会有所下降。聚碳酸酯具有较好的耐热性，能在一定温度范围内保持良好性能。聚甲醛的耐热性相对较低，不适用于高温环境。聚苯醚的耐热性较为突出，玻璃化转变温度较高，可在较高温度下长期使用。

四、工程塑料应用案例分析（一）汽车发动机进气歧管用聚酰胺材料汽车发动机进气歧管需要在高温、振动等复杂环境下工作。聚酰胺凭借其良好的耐热性、力学性能和耐化学腐蚀性，能够满足进气歧管的使用要求。例如，某汽车公司采用聚酰胺66制造进气歧管，通过优化材料配方和成型工艺，使进气歧管重量减轻了约20%，同时提高了进气效率，降低了发动机油耗。在实际使用中，该进气歧管能够承受发动机高温废气的冲刷，并且在长期振动下不会出现开裂等问题，大大提高了发动机的可靠性和耐久性。

（二）电子设备外壳用聚碳酸酯材料以一款笔记本电脑为例，其外壳采用聚碳酸酯材料。聚碳酸酯的高透明度和良好的力学性能使得笔记本电脑外壳外观时尚，同时能够有效保护内部元件。聚碳酸酯外壳可以通过注塑成型工艺制造出复杂的形状，满足笔记本电脑轻薄化和个性化的设计需求。在实际使用中，聚碳酸酯外壳能够承受一定程度的外力冲击，如不慎掉落时，能减少内部元件受损的风险，为用户提供可靠的保护。

（三）机械齿轮用聚甲醛材料在一台精密机床中，使用聚甲醛制造的齿轮发挥着重要作用。聚甲醛的优异耐磨性和自润滑性使得齿轮在长时间运转过程中磨损极小，不需要频繁添加润滑剂。其高强度和刚性保证了齿轮在传递动力时的稳定性，减少了传动误差。通过使用聚甲醛齿轮，机床的机械效率得到提高，同时维护成本降低，设备的使用寿命也得到延长。

（四）电子设备散热片用聚苯醚材料某高端服务器的散热片采用聚苯醚材料。聚苯醚的良好耐热性和绝缘性能使其能够在服务器高温环境下有效散热，同时不会对电子元件造成电气干扰。散热片通过精密加工制造而成，利用聚苯醚的成型性能可以制造出复杂的散热结构，增加散热面积。在实际使用中，该散热片能够将服务器产生的热量迅速散发出去，保证服务器在高负荷运行时的稳定性，提高了服务器的工作效率和可靠性。

五、工程塑料的发展趋势（一）高性能化随着各行业对材料性能要求的不断提高，工程塑料将朝着更高强度、更高耐热性、更好耐腐蚀性等高性能方向发展。例如，开发新型的耐高温聚酰胺材料，以满足汽车发动机更高温度环境下的使用需求；研究具有更好耐化学腐蚀性的聚碳酸酯改性材料，用于化工设备等领域。

（二）轻量化在汽车、航空航天等领域，为了提高能源效率和降低成本，对材料轻量化的需求日益增加。工程塑料将通过优化材料结构、开发新型复合材料等方式进一步减轻重量，同时保持良好的性能。如将碳纤维与工程塑料复合，制造出高强度、低密度的零部件。

（三）功能化赋予工程塑料更多特殊功能是未来的发展趋势之一。例如，开发具有导电性能的工程塑料，用于电子电器的抗静电部件；研究具有自修复功能的工程塑料，延长材料的使用寿命。

（四）环保化随着环保意识的增强，工程塑料的环保化发展也备受关注。一方面，开发可降解的工程塑料，减少对环境的污染；另一方面，提高工程塑料的回收利用率，实现资源的循环利用。

六、结论常用工程塑料如聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚苯醚等各具性能特点，在汽车工业、机械制造、电子电器、航空航天等众多领域有着广