塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间.PPT

第九章 陶瓷材料 9.1概述 普通陶瓷分类 特种陶瓷分类 氧化物陶瓷：玻璃、一些结构陶瓷 碳化物陶瓷 ：SiC，WC，B4C，TiC 氮化物陶瓷：Si3N4, TiN, BN, AlN, C3N4 其他化合物陶瓷 9.2 陶瓷材料制作工艺 陶瓷制作工艺的特点： 粉末冶金法（块体） 材料制备与产品制造工艺一体化 减薄或沉积法（陶瓷薄膜） 9.2.2陶瓷薄膜制作方法 9.3 陶瓷材料的性能特点 9.3.1陶瓷材料的机械性能 弹性模量大，刚性好(共价键合、离子键） 强度高： ?压/?拉=10/1，比铸铁(3/1) 高 硬度高：用于工具, 耐磨件 脆性（共价键、离子键、致密性）与陶瓷增韧 脆性大，常温无塑变 增韧：致密化、相变法、复合增韧法 9.3.2其他通用性能特点 耐热性好,导热性差,热膨胀小 一般为绝缘体或半导体 9.4常用工业陶瓷及其应用 9.4.1普通陶瓷：用天然原料制成的粘土类陶瓷 原料：粘土、长石、石英 质硬、不导电、易加工、高温易软化 耐普通酸碱腐蚀 主要用作工作温度低于200的酸碱介质、容器、管道、反应塔等 9.4.2特种陶瓷 氧化铝陶瓷 成份：Al2O3+少量SiO2 分类：75，95，99 高温强度及硬度 抗氧化，耐酸碱腐蚀 脆性大，抗热振性差 第十章 高分子材料 以高分子化合物为主要成分的材料。分子量在1000以上，高可达几十万。 10.1.1高分子化合物的组成 组成元素：主要由C、H、O、N、Si、S、P、B等少数元素组成 材料的高分子单元又有一种或几种简单的结构单元通过共价键连接并重复形成 10.2 高分子材料的分类及命名 10.2.1高分子材料的分类 10.2.1高分子材料的命名： 10.3 高分子材料的结构及性能特点 高分子材料的结构特征 10.3.1高分子材料的力学状态及性能特点 2.线性晶态高聚物力学状态 有固定熔点(Tm) T Tm，晶区熔融，为粘流态 TTm，晶区为刚性硬结晶态 高分子材料只能有部分结晶 TgTTm，非晶区为高弹态 （柔顺性），晶区为刚性。这称为皮革态 4.高分子材料的力学性能特点 低强度和高比强度：一般塑料?b为(30~100)MPa, 橡胶?b约为25MPa。 高弹性和低弹性模量：塑料的弹性模量为金属的1/10；橡胶的弹性模量为金属的1/1000。 粘弹性：高分子材料的弹性变形具有与变形时间的相关性，这种弹性性能称粘弹性。 高耐磨性：硬度低，耐磨性是由其他物理过程决定 大分子的耐撕裂性好 高分子与对磨材料的润滑性 粘弹性的时间相关性有利于材料的耐磨过程,松弛接触应力 10.3.2高分子材料的其他性能特点 高绝缘性 膨胀性 低导热性 低热稳定性 高化学稳定性：常规大气和工业环境下化学稳定性好 高分子材料使用过程中的结构性能变化： 分子的交连反应：材料变硬、脆，失去弹性，出现龟裂 分子量的降解（裂解）反应：材料软化变粘，失去刚性 高分子材料的老化及防护： 光、热、机械、化学、氧、生物作用等因素易引起高分子材料老化过程 高分子改性、抗老化剂、环境隔离（表面镀层） 有机高分子材料（高聚物）特征1 橡胶的特点是室温弹性高，即使在很小的外力作用下，也能产生很大的形变（可达1000%），外力去除后，能迅速恢复原状。其弹性模量小，约105~104Pa。常用的橡胶有天然橡胶（异戊橡胶）、丁苯橡胶、顺丁橡胶（聚丁二烯）、乙丙橡胶和硅橡胶等。 纤维的弹性模量较大，约109~1010Pa。受力时，形变不超过百分之二十。纤维大分子沿轴向作规则排列，其长径比较大，在较广的温度范围（-50~150℃）内，机械性能变化不大。常用的合成纤维有尼龙、涤纶、晴纶和维尼纶等。 有机高分子材料（高聚物）特征2 塑料的弹性模量介于橡胶和纤维之间，约107~108Pa。温度稍高些，受力形变可达百分之几至几百。有些塑料的形变是可逆的，有些塑料的形变是永久的。根据塑料受热时行为的不同，分为热塑性和热固性塑料两类。前者受热时可以塑化和软化，冷却时则凝固成形，再加热又可塑化软化。聚乙烯、聚氯乙烯和聚碳酸酯等都属于此类；后者在受热时可塑化和软化，并通过化学反应，使之固定成型，但冷却后不能再加热软化，酚醛塑料和脲醛塑料就属此类。 有机高分子材料（高聚物）特征3 胶粘剂是指在常温下处于粘流态，当受到外力作用时，会产生永久变形，外力撤去后又不能恢复原状的高聚物。有时把聚合后未加工成型的高聚物称为树脂，以区分加工后的塑料或纤维制品，如电木未固化前称酚醛树脂，涤纶纤维未纺织前称涤纶树脂。 10.4工程塑料 10.4.1塑料的组成： 树脂：塑料的主要组成 添加剂： 改善塑料的工艺性能：增塑剂、固化剂、发泡剂和催化剂。 改善塑料的使用性能：增塑、稳定、填料、着色、阻燃、静电剂等。 10.4.3常见工程塑料的性能特点和用途 聚烯烃