《非金属材料》PPT课件
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二.陶瓷的生产工艺与粉末冶金
• 陶瓷生产与粉末冶金生产的工艺 • 粉末冶金材料
三.常用陶瓷材料
• 工程结构陶瓷材料 • 功能陶瓷 • 金属陶瓷
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§10-3 复合材料
一、概述
• 复合材料 ： 两种（以上）性质不同的材料组合而 成
• 性能特点 ： 比强度和比刚度高 ，减磨性、耐蚀性 较好，但塑韧性较低。
二、复合材料的组成和分类
• 组成：连续相（基体相）+ 分散相（增强相） • 分类
1）按基体材料分 2）按增强相的种类和形态分：纤维、颗粒、叠 层、骨架以及涂层复合材料等 3）按复合材料的性能分：结构、功能复合材料
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三、增强材料 1. 纤维、晶须增强材料
玻璃纤维、碳（石墨）纤维、硼纤维、碳化硅纤维、芳纶纤维、石棉纤维、氧化 铝纤维、晶须等 2. 颗粒增强材料 主要是各种陶瓷材料颗粒，如Al2O3、SiC、WC、TiC、Si3N4、B4C及石墨等 四、常用复合材料
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感谢下 载
§10-2 陶瓷材料
一.概述
• 陶瓷 ： 用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成，由无 机非金属化合物（硅酸盐等）构成的多相固体材料。
• 性能：耐热和化学稳定性，脆性极大。 • 分类：传统陶瓷、特种陶瓷 • 组成
• 晶相：氧化物结构、硅酸盐结构、其他类 型的晶体结构
• 玻璃相
• 气相
第九章非金属材料
§10-1 高分子材料
§10-2 陶瓷材料 §10-3 复合材料
重点： 1、非金属材料的组织结构、性能特点 2、工程塑料的应用
§10-1 高分子材料
一、概述
1、 高分子材料 ： 主要成分为高分子化合物（分子量大，一般在103～107间）。
• 天然高分子材料
• 人工合成高分子材料
2、高分子化合物的 组成 • 单体、链节、聚合度、相对分子质量
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二、工程塑料
• 塑料的组成：树脂为主，添加能改善性能的填 充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、发 泡剂、着色剂、阻燃剂、防老化剂等
• 分类
• 按塑料受热时的性质分：热塑性塑料和热固性塑料 • 按塑料的功能和用途分:通用塑料、工程塑料和特
种塑料
• 塑料的成型及加工方法
• 成型方法：注射、挤出、吹塑、浇铸、模压成型等 • 加工方法：机械加工、焊接、粘接、表面喷涂、电
镀、镀膜、彩印等。
• 常用工程塑料
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三、橡胶
高弹性，变形量100～1000%；弹性模数低，仅1MN/m 。
• 天然橡胶 ： 耐油和耐溶剂性差，易老化，不耐高温 。
• 合成橡胶
• 特种橡胶 ： 耐高、低温，耐酸、碱、油，辐射等的橡 胶。
四、胶粘剂
粘性的树脂或橡胶 + 添加剂，代替传统的焊、铆及螺纹连 接
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3、高分子材料的结构
• 大分子链结构
• 链的化学组成：只有B、C、N、O、Si、P、S、As等 才能组成• 键接方式：结构单元在链中的连接方式（头尾、头头、尾 尾）
• 空间构型：热运动时，大分子链不断变换的空间形象
• 大分子链的形状: 线型、支化型和体型
• 大分子链的柔顺性——构象
• 大分子链的聚集态结构
4、 高分子材料的性能特点
1）力学性能
高弹性
粘弹性
2）物理化学性能
3）老化及防止：改变大分子的结构；进行表面 处理，在材料表面镀上一层金属或喷涂一层耐 老化涂料；加入各种稳定剂，如热稳定剂、抗 氧化剂等
4）高分子材料的改性方法：填充改性、增强改 性、共混改性、化学改性
二.陶瓷的生产工艺与粉末冶金
• 陶瓷生产与粉末冶金生产的工艺 • 粉末冶金材料
三.常用陶瓷材料
• 工程结构陶瓷材料 • 功能陶瓷 • 金属陶瓷
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§10-3 复合材料
一、概述
• 复合材料 ： 两种（以上）性质不同的材料组合而 成
• 性能特点 ： 比强度和比刚度高 ，减磨性、耐蚀性 较好，但塑韧性较低。
二、复合材料的组成和分类
• 组成：连续相（基体相）+ 分散相（增强相） • 分类
1）按基体材料分 2）按增强相的种类和形态分：纤维、颗粒、叠 层、骨架以及涂层复合材料等 3）按复合材料的性能分：结构、功能复合材料
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三、增强材料 1. 纤维、晶须增强材料
玻璃纤维、碳（石墨）纤维、硼纤维、碳化硅纤维、芳纶纤维、石棉纤维、氧化 铝纤维、晶须等 2. 颗粒增强材料 主要是各种陶瓷材料颗粒，如Al2O3、SiC、WC、TiC、Si3N4、B4C及石墨等 四、常用复合材料
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§10-2 陶瓷材料
一.概述
• 陶瓷 ： 用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成，由无 机非金属化合物（硅酸盐等）构成的多相固体材料。
• 性能：耐热和化学稳定性，脆性极大。 • 分类：传统陶瓷、特种陶瓷 • 组成
• 晶相：氧化物结构、硅酸盐结构、其他类 型的晶体结构
• 玻璃相
• 气相
第九章非金属材料
§10-1 高分子材料
§10-2 陶瓷材料 §10-3 复合材料
重点： 1、非金属材料的组织结构、性能特点 2、工程塑料的应用
§10-1 高分子材料
一、概述
1、 高分子材料 ： 主要成分为高分子化合物（分子量大，一般在103～107间）。
• 天然高分子材料
• 人工合成高分子材料
2、高分子化合物的 组成 • 单体、链节、聚合度、相对分子质量
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二、工程塑料
• 塑料的组成：树脂为主，添加能改善性能的填 充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、发 泡剂、着色剂、阻燃剂、防老化剂等
• 分类
• 按塑料受热时的性质分：热塑性塑料和热固性塑料 • 按塑料的功能和用途分:通用塑料、工程塑料和特
种塑料
• 塑料的成型及加工方法
• 成型方法：注射、挤出、吹塑、浇铸、模压成型等 • 加工方法：机械加工、焊接、粘接、表面喷涂、电
镀、镀膜、彩印等。
• 常用工程塑料
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三、橡胶
高弹性，变形量100～1000%；弹性模数低，仅1MN/m 。
• 天然橡胶 ： 耐油和耐溶剂性差，易老化，不耐高温 。
• 合成橡胶
• 特种橡胶 ： 耐高、低温，耐酸、碱、油，辐射等的橡 胶。
四、胶粘剂
粘性的树脂或橡胶 + 添加剂，代替传统的焊、铆及螺纹连 接
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3、高分子材料的结构
• 大分子链结构
• 链的化学组成：只有B、C、N、O、Si、P、S、As等 才能组成• 键接方式：结构单元在链中的连接方式（头尾、头头、尾 尾）
• 空间构型：热运动时，大分子链不断变换的空间形象
• 大分子链的形状: 线型、支化型和体型
• 大分子链的柔顺性——构象
• 大分子链的聚集态结构
4、 高分子材料的性能特点
1）力学性能
高弹性
粘弹性
2）物理化学性能
3）老化及防止：改变大分子的结构；进行表面 处理，在材料表面镀上一层金属或喷涂一层耐 老化涂料；加入各种稳定剂，如热稳定剂、抗 氧化剂等
4）高分子材料的改性方法：填充改性、增强改 性、共混改性、化学改性