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第10章 非金属材料及其成形 10.1 工程塑料及成形 10.2 橡胶及其成形 10.3 胶粘剂及粘接成形工艺 10.4 工业陶瓷及其成形 10.5 复合材料及其成形 * 10.1 工程塑料及成形 10.1.1 塑料的组成及其特点 1.组成 合成树脂 —— 高分子化合物，如聚乙烯、酚醛塑料等。 添加剂 —— 填料或增强、增塑、固化、润滑、稳定、着色、阻燃剂等 2.特性： 1）密度小 2）耐腐蚀 3）电绝缘性 4）耐磨和减磨性好 5）良好的成形性 3.分类： 1）热塑性塑料 —— 加热软化，冷却后又硬化成形，可反复进行。加工成型简便，机械性能较好；耐热性和刚性较差。如聚乙烯。 2）热固性塑料 —— 受热固化后，不会再受热软化。机械性能差；耐热性和刚性较好。如酚醛树脂、环氧树脂。 部分塑料的性能 7.0 ≥1015 12~14 2.5~6.0 55~77 1.17~1.19 有机玻璃 10 1017~1018 —— 200~400 16~32 2.10~2.20 F-4 6~7 1016 64~75 50~100 66~70 1.18~1.20 PC 8~10 1014 7.6 15 70 1.43 均POM 7.9~807 1014 301 150~250 54~78 1.13~1.15 尼龙6 10 1016 53 5~70 35 1.05 ABS 6~8 1018 0.5~1.0 7.0~7.5 35~84 1.04~1.09 PS 5~18.5 ≥1016 22~108 2~40 35~56 1.35~1.45 硬质PVC 10~12 ≥1016 2.2~2.5 ≥200 30~39 0.90~0.91 PP 11~13 ≥1016 10~30 15~100 10~16 0.94~0.96 低压PE 线胀系数 10-5℃ 体积电阻率 冲击韧度 kJ·m-2 伸长率 % 拉伸强度 Mpa 密度 g·cm—3 性能指标 10.1.2 常用工程塑料 （1）聚丙烯 PP —— 刚性大, 重量轻，耐热（-35~121 ℃ ），绝缘性优越。用于机械零件（法兰，齿轮），化工容器、管道，电器外壳等。 （2）聚氯乙烯（PVC）—— σb = 30~60 MPa ，使用温度-15~55℃。硬PVC 耐油、耐蚀，用于化工管道，电器绝缘材料及电线绝缘层、套管。软PVC 富有弹性，用作非食品包装薄膜。 （3）ABS塑料 —— 硬、韧、刚的混合特性较好；容易电镀。 用于零件（齿轮，泵叶轮, 轴承等, 电机、仪表外壳，管道，汽车零件及车身。 10.1.3 工程塑料成形技术 1.成形工艺的方法 1）注射成形 2）挤出成形 3）压制成形 4）吹塑成形 5）浇注成形 6）压延成形 2.塑料成型后机械加工修饰 目的： 去除塑料制品的废边和附生赘物，美化塑料制品的表 面外观，以提高其性能。 3.塑料制品的结构工艺性 10.2 橡胶及其成形 1.橡胶特点： 1）高弹性能，高弹态，变形量100~1000%；弹性模数 低，仅1MN /m 。 2）经硫化处理和炭黑增强后，其抗拉强度达 25~35MPa，具有良好的耐磨性。 2.常用的橡胶介绍： 1）天然橡胶 —— 耐油和耐溶剂性差，易老化，不耐 高温。 　 2）合成橡胶 —— 如，丁苯橡胶、氯丁橡胶。 　 3）特种橡胶 —— 耐高、低温，耐酸、碱、油，辐射等 的橡胶。 3.橡胶成形方法 按生产设备不同分： 1）平板硫化机中的模压成形； 2）注射机中的注射成形； 按成形方法分： 1）压制成形 2）压铸成形 3）注射成形 4）挤出成形； 10.3 胶粘剂及粘接成形工艺 粘性的树脂或橡胶 + 添加剂，代替传统的焊、铆及螺纹连接。 1.常用的胶粘剂：有机胶粘剂；无机胶。 2.胶接工艺基本过程： 1）接头设计；2）胶粘剂的选择；3）表面处理 4）配胶；5）装配与涂胶；6）固化 胶接技术的特点：①可以胶接任何材料、各种形状截面的零部件；②应力分布均匀，不存在局部高应力区，受振时胶接处不会遭受破坏，耐疲劳强度高；③胶接件表面光滑，密封性好；④经胶接的零部件可以获得某些特殊性能，如导电性、绝缘性、导热