工程材料及成形工艺

姜敏凤宋佳娜等

目录

  • 1 第一部分 绪论
    • 1.1 课程简介
    • 1.2 学习指南
  • 2 第二部分  工程材料
    • 2.1 工程材料基本知识
    • 2.2 铁碳合金
    • 2.3 钢的热处理
    • 2.4 合金钢
    • 2.5 铸铁
    • 2.6 有色金属与粉末冶金材料
    • 2.7 非金属材料
  • 3 第三部分 毛坯成形
    • 3.1 铸造
    • 3.2 锻压
    • 3.3 焊接
  • 4 第四部分 零件材料与毛坯选择
    • 4.1 材料与毛坯选择原则
    • 4.2 典型零件的材料与毛坯选择与工艺路线
非金属材料
  • 1 教学内容
  • 2 PPT课件(非金属)
  • 3 资源
  • 4 单元练习
第七章   非金属材料

第一节 高分子材料

一、 高分子材料的概念

高分子化合物:相对分子质量很大(大于5000)的化合物。

高分子材料:以高分子化合物为主要组成的材料。

高分子化合物的合成:聚合反应、高聚物

nCH2=CH2——...CH2—CH2—CH2—CH2...

 乙烯(单体)      聚乙烯(高聚物)

二、 塑料

1.塑料的组成:树脂+添加剂(填料、增塑剂、固化剂、润滑剂、稳定剂、着色剂等)

2.塑料的分类:热塑性、热固性;通用、工程

3.塑料的特性:耐蚀性、密度、热性能、电性能、力学性能

4.常用塑料特性及应用:

聚乙烯(PE):分低压和高压聚乙烯,

    低压:质地坚硬,可用于管、板、绳、零件

    高压:柔软,可用于薄膜、软管、药品、食品包装等

聚氯乙烯(PVC):有软硬之分

    软:加增塑剂,薄膜,用于工业包装,农用、雨衣、台布

    硬:不加增塑剂,管、棒、板。瓦楞板、电槽衬板、酸碱存贮器,建筑材料

聚丙烯(PP):

    特点:轻、绝缘,

    应用:电器外壳,机械零件、化工容器

聚苯乙烯(PS)

    特点:透明88~92%

    应用:窗、眼镜、灯罩、仪表指示灯、贮槽、管道

聚四氟乙烯(F-4)

    特点:化学稳定性好,“塑料王”、减摩性好,绝缘

    应用:轴承、耐蚀件(化工设备衬里与零件)

聚碳酸酯(PC):抗冲击、耐热、透明

酚醛树酯(PE):高强度硬度、耐热,绝缘

有机玻璃(PMMP):

   特点:透明(92%),综合性好,机械强度高、能机加工、耐热和寒,

   应用:透明零件、装饰品、广告牌等

ABS:综合力学性能好,能耐冲击,易面型、耐热和耐油性好,

   用于:受力零件,如齿轮、轴承,可制成泡沫夹层的小轿车车身。

5.塑料的成形

注射、挤压、吹塑、压制、浇注、机加工

三、橡胶

橡胶组成:生胶+配合剂(硫化剂、硫化促进剂、活性剂、填充剂、防老化剂、增塑剂、着色剂等)+骨架材料

特性:弹性极好、密封性、减振性、耐磨性好

分类:天然、人造

常用橡胶及应用:

1.天然橡胶(聚异戊二烯)

特点:搞拉强度和回弹性好,但易老化,不耐酸

2.合成橡胶(丁晴橡胶、丁苯橡胶、氟橡胶等)

第二节 陶瓷材料

一、陶瓷分类

概念:无机非金属材料的总称,主要有陶瓷、玻璃、搪瓷、耐火材料等。

二、陶瓷的性能

力学性能(硬而脆)、耐热性能、绝缘性能、抗蚀性能

三、陶瓷材料

1.分类

按成分:普通陶瓷:指粘土类陶瓷,有日用、建筑卫生、电工、化学陶瓷等

特种陶瓷:具有某种独特性能。如氧化铝、氮化硅、氮化硼等

按用途:结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷

2.常用陶瓷

第三节 复合材料

概念:两种或更多种物理或化学性能不同的材料,以宏观或微观的形式由人工制成的多相固体材料。

1.复合材料的基本性能:比其组成材料要好得多,如比强度、刚度、疲劳强度、减摩性和自润滑性。

2.复合材料种类:纤维增强型、层压型、颗粒增强型等

3.常用复合材料

纤维增强:如玻璃钢:玻璃纤维+树脂   常用于车身、车体、驾驶室、小船体等

层叠复合:双金属温控元件(铁——铜);

                  夹层复合,飞机机翼、火车厢、安全帽等

                 轴承(钢——铜——塑料)用于无润滑轴承

颗粒增强:导电、导磁、减摩、硬化

骨架增强:多孔浸渍材料

小结:要求了解常用塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的特性及应用范围