工程材料第5章、非金属材料.pptx
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2024年10月10日星期四
§1 高分子材料的基础知识
一、高分子化合物的组成与结构（6）
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2024年10月10日星期四
§1 高分子材料的基础知识
二、高分子的聚集态及性能
1.晶态结构 线型聚合物固化时可以结晶，但由于分子 链运动较困难，不可能完全结晶。所以晶态聚合物实 际为晶区（分子有规律排列）和非晶区（分子无规律 排列）两相结构，一般结晶度（晶区所占有的重量百 分比）只有50%～85%，特殊情况可达到98%。在结 晶聚合物中，晶区与非晶区相互穿插，紧密相连，一 个大分子链可以同时穿过许多晶区和非晶区。
用途：主要用于化工管道、容器、医疗器械、家用电 器部件、家具、薄膜、绳缆、丝织网、电线电缆包覆等， 以及汽车及机械零部件，如车门、方向盘、齿轮、接头 等。
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2024年10月10日星期四
§2 高分子材料
一、塑 料（常用）
5．聚酰胺 (PA-polyamides)尼龙或锦纶。具有较高的 强度和韧性，耐磨性和自润滑性好，摩擦系数低。具有 较好的电绝缘性，良好的耐油、耐溶剂性、阻燃性。但 吸水性大，热膨胀系数大，耐热性不高。
§2 高分子材料
一、塑 料（组成）
（3）增塑剂 用来增加树脂的塑性和柔韧性。常 用增塑剂有甲酸酯类、磷酸酯类、氯化石蜡等。
（4）稳定剂 包括热稳定剂和光稳定剂。常用热 稳定剂有硬酯酸盐、环氧化合物和铅的化合物等。 光稳定剂有炭黑、氧化锌等遮光剂。
（5）润滑剂 用来防止塑料粘在模具或其它设备 上。常用润滑剂有硬酯酸、盐类等。
用途：主要用于制造机械、化工、电气零部件，如 轴承、齿轮、凸轮、泵叶轮、高压密封圈、阀门零件、 包装材料、输油管、储油容器、丝织品及汽车保险杠、 门窗手柄等。
人教版高中化学必修二课件 第5章 第三节 无机非金属材料(课件)
1.阅读教材,根据高纯硅的制备流程,写出相应的化学方程式。
2.总结单质硅的性质。
(1)物理性质:晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、
硬度大、有脆性;其导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体
材料。
(2)化学性质:常温下单质硅的化学性质稳定,除氢氟酸和强碱外,
不与其他物质发生反应。
Si + 4HF
能。
一、硅酸盐材料
阅读教材,查阅资料,归纳常见的硅酸盐材料产品的原料、设备、
主要成分、性能和用途。
一、硅酸盐材料
1.普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎,在玻
璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发
生反应的化学方程式吗?
Na2CO3+SiO2
CaCO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑、
2.二氧化硅用来生产光导纤维。
四、新型无机非金属材料-新型陶瓷
随着人们对材料性能要求的不断提高,具有特殊功能的陶瓷材料
迅速发展,一系列新型陶瓷相继问世。
阅读教材,归纳常见的新型陶瓷的成分、性能和应用。
五、新型无机非金属材料-碳纳米材料
1.富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其中的C60是
第5章 化工生产中的重要非金
属元素
第三节 无机非金属材料
导入一
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用的材料除了金属
材料,还有无机非金属材料等。
陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料多为硅酸盐材料。
导入二
硅谷曾是美国新兴的高科技产业开发区,现在仍是美国的电子技
术研究中心和计算机与半导体工业生产的重要基地。电子工业能
有什么特点?其结构特点是怎样影响硅酸盐的性质的呢?
2.总结单质硅的性质。
(1)物理性质:晶体硅是一种带有金属光泽的灰黑色固体,熔点高、
硬度大、有脆性;其导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体
材料。
(2)化学性质:常温下单质硅的化学性质稳定,除氢氟酸和强碱外,
不与其他物质发生反应。
Si + 4HF
能。
一、硅酸盐材料
阅读教材,查阅资料,归纳常见的硅酸盐材料产品的原料、设备、
主要成分、性能和用途。
一、硅酸盐材料
1.普通玻璃以纯碱、石灰石和石英砂为原料,经混合、粉碎,在玻
璃窑中熔融,发生复杂的物理变化和化学变化而制得。你能写出发
生反应的化学方程式吗?
Na2CO3+SiO2
CaCO3+SiO2
Na2SiO3+CO2↑、
2.二氧化硅用来生产光导纤维。
四、新型无机非金属材料-新型陶瓷
随着人们对材料性能要求的不断提高,具有特殊功能的陶瓷材料
迅速发展,一系列新型陶瓷相继问世。
阅读教材,归纳常见的新型陶瓷的成分、性能和应用。
五、新型无机非金属材料-碳纳米材料
1.富勒烯是由碳原子构成的一系列笼形分子的总称,其中的C60是
第5章 化工生产中的重要非金
属元素
第三节 无机非金属材料
导入一
材料是人类赖以生存和发展的物质基础,人类使用的材料除了金属
材料,还有无机非金属材料等。
陶瓷、玻璃、水泥等传统无机非金属材料多为硅酸盐材料。
导入二
硅谷曾是美国新兴的高科技产业开发区,现在仍是美国的电子技
术研究中心和计算机与半导体工业生产的重要基地。电子工业能
有什么特点?其结构特点是怎样影响硅酸盐的性质的呢?
《工程材料及其成型技术》第5章、非金属材料
橡 胶 弹 簧
丁苯橡胶（SBR）
2、丁苯橡胶（SBR）
丁二烯和苯乙烯的共聚体。 性能接近天然橡胶，是目 前产量最大的通用合成橡胶， 优点：耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天 然橡胶均匀。 缺点：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差， 特别是自粘性差、生胶强度低。 使用温度范围：约－50℃~＋100℃。 主要用以代替天然橡胶 制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
特点：分子链间没有化学键，易移动，可溶可熔。
高聚物的结构示意图
（2）支链型结构 在高分子主链上带有一些小支链，整个分
子链呈树枝状。
（3）体型结构 大分子链之间通过支链或化学键连接成网状
结构。 特点：结构稳定，不溶不熔，塑性低，脆性大。
高聚物的结构示意图
3. 大分子链的构象及柔顺性
(1)单键的内旋转
高的回弹性 可挠性、良好的耐磨性、电绝缘性、耐腐蚀性
隔音、吸震以及与其它物质的粘结性
常 用 橡 胶 的 代 号
汽车上的橡胶制品
橡胶占汽车用材料总重量 的5%，每辆汽车需橡胶件 400-500个。汽车上大量使用 的氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸 酯橡胶等高档橡胶和耐热... 轮胎 车门窗密封条 雨刮器 连接软管 密封件 防振件 传动件 衬垫类 液压制动缸中的皮碗 风扇皮带
如石棉—耐热， 石墨—耐摩
增塑剂: 增加树脂塑性和柔韧性。
例、聚氯乙烯增塑剂不同可制成硬管，软人革，泡沫塑 料。
其它： 固化剂、稳定性、着色剂、阻燃剂、防老化剂
等。
2、塑料的分类： (1)按热性质可分为
A 热塑性塑料： 常温下是固体、受热熔融、可反复重塑
如聚乙烯、聚丙烯、尼龙……
B 热固性塑料： 固化剂成型，不熔不溶 如环氧塑料，酚醛塑料等。 (2)按功能可分为
丁苯橡胶（SBR）
2、丁苯橡胶（SBR）
丁二烯和苯乙烯的共聚体。 性能接近天然橡胶，是目 前产量最大的通用合成橡胶， 优点：耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天 然橡胶均匀。 缺点：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差， 特别是自粘性差、生胶强度低。 使用温度范围：约－50℃~＋100℃。 主要用以代替天然橡胶 制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
特点：分子链间没有化学键，易移动，可溶可熔。
高聚物的结构示意图
（2）支链型结构 在高分子主链上带有一些小支链，整个分
子链呈树枝状。
（3）体型结构 大分子链之间通过支链或化学键连接成网状
结构。 特点：结构稳定，不溶不熔，塑性低，脆性大。
高聚物的结构示意图
3. 大分子链的构象及柔顺性
(1)单键的内旋转
高的回弹性 可挠性、良好的耐磨性、电绝缘性、耐腐蚀性
隔音、吸震以及与其它物质的粘结性
常 用 橡 胶 的 代 号
汽车上的橡胶制品
橡胶占汽车用材料总重量 的5%，每辆汽车需橡胶件 400-500个。汽车上大量使用 的氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸 酯橡胶等高档橡胶和耐热... 轮胎 车门窗密封条 雨刮器 连接软管 密封件 防振件 传动件 衬垫类 液压制动缸中的皮碗 风扇皮带
如石棉—耐热， 石墨—耐摩
增塑剂: 增加树脂塑性和柔韧性。
例、聚氯乙烯增塑剂不同可制成硬管，软人革，泡沫塑 料。
其它： 固化剂、稳定性、着色剂、阻燃剂、防老化剂
等。
2、塑料的分类： (1)按热性质可分为
A 热塑性塑料： 常温下是固体、受热熔融、可反复重塑
如聚乙烯、聚丙烯、尼龙……
B 热固性塑料： 固化剂成型，不熔不溶 如环氧塑料，酚醛塑料等。 (2)按功能可分为
材料学概论非金属材料课件
循环利用与回收
非金属材料的循环利用和回收技术将得到进一步发展，降低资源消耗 和环境污染。
挑战
性能稳定性 生产成本
技术更新换代 市场接受度
非金属材料在某些特定环境下性能稳定性不足，需要加强研究 以提高其稳定性。
部分非金属材料的生产成本较高，限制了其广泛应用。降低生 产成本是亟待解决的问题。
随着科技的发展，非金属材料的制备技术和应用领域也在不断 更新换代。需要不断跟进新技术、新工艺的研究和应用。
材料学概论非金属材料 课件
目录 CONTENT
• 非金属材料的定义与分类 • 非金属材料的特性与应用 • 非金属材料的生产工艺与技术 • 非金属材料的未来发展与挑战
01
非金属材料的定义与分 类
定义
总结词
非金属材料是指除金属材料之外的所有材料的总称，包括无机非金属材料和有 机非金属材料。
详细描述
化工行业
在化工行业中，非金属材料被用 作反应容器、管道、阀门等，能 够承受各种化学物质的腐蚀和压 力。
03
非金属材料的生产工艺 与技术
生产工艺
生产工艺是指将原材料转化为成品的过程，包括原料的准备、加工、成型、表面处理等步骤。对于非金属材料，常见的生产 工艺有压制、烧结、溶融、聚合等。
压制工艺是将物料放入模具中，施加压力使其成型的过程。烧结工艺是将物料加热至高温，使其发生物理和化学变化，从而 获得致密的材料。溶融工艺是将物料加热至高温熔融状态，然后进行冷却和固化。聚合工艺则是通过化学反应将小分子聚合 成高分子材料的过程。
非金属材料是指除金属材料之外的所有材料的总称，包括无机非金属材料和有 机非金属材料。无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等，而有机 非金属材料则包括塑料、橡胶、木材等。
非金属材料的循环利用和回收技术将得到进一步发展，降低资源消耗 和环境污染。
挑战
性能稳定性 生产成本
技术更新换代 市场接受度
非金属材料在某些特定环境下性能稳定性不足，需要加强研究 以提高其稳定性。
部分非金属材料的生产成本较高，限制了其广泛应用。降低生 产成本是亟待解决的问题。
随着科技的发展，非金属材料的制备技术和应用领域也在不断 更新换代。需要不断跟进新技术、新工艺的研究和应用。
材料学概论非金属材料 课件
目录 CONTENT
• 非金属材料的定义与分类 • 非金属材料的特性与应用 • 非金属材料的生产工艺与技术 • 非金属材料的未来发展与挑战
01
非金属材料的定义与分 类
定义
总结词
非金属材料是指除金属材料之外的所有材料的总称，包括无机非金属材料和有 机非金属材料。
详细描述
化工行业
在化工行业中，非金属材料被用 作反应容器、管道、阀门等，能 够承受各种化学物质的腐蚀和压 力。
03
非金属材料的生产工艺 与技术
生产工艺
生产工艺是指将原材料转化为成品的过程，包括原料的准备、加工、成型、表面处理等步骤。对于非金属材料，常见的生产 工艺有压制、烧结、溶融、聚合等。
压制工艺是将物料放入模具中，施加压力使其成型的过程。烧结工艺是将物料加热至高温，使其发生物理和化学变化，从而 获得致密的材料。溶融工艺是将物料加热至高温熔融状态，然后进行冷却和固化。聚合工艺则是通过化学反应将小分子聚合 成高分子材料的过程。
非金属材料是指除金属材料之外的所有材料的总称，包括无机非金属材料和有 机非金属材料。无机非金属材料包括陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料等，而有机 非金属材料则包括塑料、橡胶、木材等。
非金属材料ppt课件
氧化铝陶瓷被广泛用作耐 火材料，如耐火砖、坩埚
Al2O3密封、 气动陶瓷配 件
Al2O3化工、耐磨陶 瓷配件
氮化硅（Si3N4）陶瓷
氮化硅是由Si3N4四面体组成的共 价键固体 氮化硅的强度、比强度、比模量高；硬度
仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为 0.1~0.2；热膨胀系数小；抗热震性大大 高于其他陶瓷材料；化学稳定性高
2.2.3汽车玻璃
玻璃是将各种原料熔融、冷却、固化 的非结晶的无机非金属材料。 1、玻璃的性能 （1）力学性能 （2）热稳定性 （3）透光性
2.2.3汽车玻璃
2、玻璃的组成 3、玻璃的分类
汽车玻璃按用途分为普通平板玻璃、 钢化玻璃和夹层玻璃。
2.2.3汽车玻璃
4、玻璃的应用 （1）普通平板玻璃 ——已被淘汰 （2）钢化玻璃 ——早期用于汽车上 （3）夹层玻璃 ——目前广泛应用
非金属材料
能力目标
培养学生具备分析汽车玻璃应用 与性能的能力 培养学生具备非金属材料的分类 及分析性能的能力
知识目标
了解非金属材料的用途 了解常用的非金属材料的应用 掌握非金属材料的主要性能
非金属材料
合成高分子材料
塑料 橡胶
无机非金属材料
玻璃 陶瓷
复合材料
非金属材料的主要用途
日用品、玩具、餐具、透明 模型
制备装饰、照明制品 仪器仪表板、壳、罩，汽车
灯罩 一般电绝缘制品 绝热保温材料 防震、抗冲击泡沫包装垫层
聚丙烯塑料(PP)
特性
乳白色半透明， 无毒、无味、质轻 耐弯曲、化学稳定性、电绝缘性好 尺寸稳定、热膨胀性小 机械性能、刚性、透明性、耐热性比聚乙烯高 耐低温型差，易老化
缠绕管、罐制品：生产的大型管罐除国内外使用外，还有部分出口。 拉挤制品：主要有抽油杆、格栅、电工梯型材、门窗框以及帐篷支架。 SMC、BMC制品：生产高位水箱组合板、椅子及汽车部件，年产量为
Al2O3密封、 气动陶瓷配 件
Al2O3化工、耐磨陶 瓷配件
氮化硅（Si3N4）陶瓷
氮化硅是由Si3N4四面体组成的共 价键固体 氮化硅的强度、比强度、比模量高；硬度
仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为 0.1~0.2；热膨胀系数小；抗热震性大大 高于其他陶瓷材料；化学稳定性高
2.2.3汽车玻璃
玻璃是将各种原料熔融、冷却、固化 的非结晶的无机非金属材料。 1、玻璃的性能 （1）力学性能 （2）热稳定性 （3）透光性
2.2.3汽车玻璃
2、玻璃的组成 3、玻璃的分类
汽车玻璃按用途分为普通平板玻璃、 钢化玻璃和夹层玻璃。
2.2.3汽车玻璃
4、玻璃的应用 （1）普通平板玻璃 ——已被淘汰 （2）钢化玻璃 ——早期用于汽车上 （3）夹层玻璃 ——目前广泛应用
非金属材料
能力目标
培养学生具备分析汽车玻璃应用 与性能的能力 培养学生具备非金属材料的分类 及分析性能的能力
知识目标
了解非金属材料的用途 了解常用的非金属材料的应用 掌握非金属材料的主要性能
非金属材料
合成高分子材料
塑料 橡胶
无机非金属材料
玻璃 陶瓷
复合材料
非金属材料的主要用途
日用品、玩具、餐具、透明 模型
制备装饰、照明制品 仪器仪表板、壳、罩，汽车
灯罩 一般电绝缘制品 绝热保温材料 防震、抗冲击泡沫包装垫层
聚丙烯塑料(PP)
特性
乳白色半透明， 无毒、无味、质轻 耐弯曲、化学稳定性、电绝缘性好 尺寸稳定、热膨胀性小 机械性能、刚性、透明性、耐热性比聚乙烯高 耐低温型差，易老化
缠绕管、罐制品：生产的大型管罐除国内外使用外，还有部分出口。 拉挤制品：主要有抽油杆、格栅、电工梯型材、门窗框以及帐篷支架。 SMC、BMC制品：生产高位水箱组合板、椅子及汽车部件，年产量为
《非金属材料简介》课件
《非金属材料简介》PPT 课件
探索非金属材料的奇妙世界！将介绍非金属材料的分类、特点、应用以及制 备方法，并探讨其未来发展趋势、环境和健康影响，以及可持续发展问题。
什么是非金属材料
非金属材料是指不具备金属性质的材料，通常以共价键和离子键结合，少数以金属键结合。它们在各个 行业中发挥着重要作用。
非金属材料的分类
硅酸盐材料
被广泛用于吸湿、除湿、催化 和增强材料等。如硅胶、水泥、 玻璃等。
有机非金属材料的特点
1 轻质且易加工
有机非金属材料通常具有较低的密度和良好的可塑性，便于加工和制造各种形状的产品。
2 良好的绝缘和耐腐蚀性
有机非金属材料在电子、化工和环保领域中具有卓越的绝缘和耐腐蚀性。
3 优异的机械性能
有机非金属材料具有较好的强度、韧性和耐磨性，适用于各种机械设备的制造。
被广泛应用于船舶、建筑、风 力发电等领域。如玻璃纤维船 体、建筑结构件等。
石墨烯复合材料
被用于电池、传感器、电子器 件等领域。如石墨烯电池、石 墨烯传感器等。
2 多样化的性能调控
通过改变复合材料中各组分的比例和结构，可以调控材料的力学、热学和电学性能，满 足不同需求。
3 减轻重量和节能
复合非金属材料可以代替传统金属材料，减轻重量，提高机械效能，实现节能减排。
复合非金属材料的应用
碳纤维复合材料
玻璃纤维复合材料
被广泛应用于航空航天、汽车、 体育器材等领域。如碳纤维车 身、碳纤维飞机部件等。
有机非金属材料的应用
1
聚合物塑料
广泛应用于包装、建筑、汽车和电子等领域。如塑料袋、塑料桶、塑胶零件等。
2பைடு நூலகம்
合成纤维
被用于制造服装、家纺和工业材料。如涤纶、尼龙、氨纶等。
探索非金属材料的奇妙世界！将介绍非金属材料的分类、特点、应用以及制 备方法，并探讨其未来发展趋势、环境和健康影响，以及可持续发展问题。
什么是非金属材料
非金属材料是指不具备金属性质的材料，通常以共价键和离子键结合，少数以金属键结合。它们在各个 行业中发挥着重要作用。
非金属材料的分类
硅酸盐材料
被广泛用于吸湿、除湿、催化 和增强材料等。如硅胶、水泥、 玻璃等。
有机非金属材料的特点
1 轻质且易加工
有机非金属材料通常具有较低的密度和良好的可塑性，便于加工和制造各种形状的产品。
2 良好的绝缘和耐腐蚀性
有机非金属材料在电子、化工和环保领域中具有卓越的绝缘和耐腐蚀性。
3 优异的机械性能
有机非金属材料具有较好的强度、韧性和耐磨性，适用于各种机械设备的制造。
被广泛应用于船舶、建筑、风 力发电等领域。如玻璃纤维船 体、建筑结构件等。
石墨烯复合材料
被用于电池、传感器、电子器 件等领域。如石墨烯电池、石 墨烯传感器等。
2 多样化的性能调控
通过改变复合材料中各组分的比例和结构，可以调控材料的力学、热学和电学性能，满 足不同需求。
3 减轻重量和节能
复合非金属材料可以代替传统金属材料，减轻重量，提高机械效能，实现节能减排。
复合非金属材料的应用
碳纤维复合材料
玻璃纤维复合材料
被广泛应用于航空航天、汽车、 体育器材等领域。如碳纤维车 身、碳纤维飞机部件等。
有机非金属材料的应用
1
聚合物塑料
广泛应用于包装、建筑、汽车和电子等领域。如塑料袋、塑料桶、塑胶零件等。
2பைடு நூலகம்
合成纤维
被用于制造服装、家纺和工业材料。如涤纶、尼龙、氨纶等。
非金属材料简介PPT课件
易溶于有机溶剂中，硬度不高，表面易擦伤。用于航空、仪
器、仪表、汽车中的透明件和装饰件，如飞机窗、灯罩、电
视和雷达屏幕，油标、油杯、设备标牌等。
• ⑥ABS塑料
•
是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)的三元共聚物。
综合力学性能好，尺寸稳定性、绝缘性、耐水和耐油性、耐
磨性好，长期使用易起层。用于制造齿轮，叶轮，轴承，把
如凸轮，精密齿轮、真空泵叶片、仪表壳体和罩，汽车护板，
电子器件等。
第10页/共25页
3．常用塑料
• (2)热固性塑料
• ①酚醛塑料(PF) 俗称电木
•
强度、硬度、绝缘性、耐蚀性、尺寸稳定性好，工作
温度＞100℃，脆性大，耐光性差，只能模压成形，价格低。
用于制造仪表外壳，灯头、灯座、插座，电器绝缘板，耐酸
第6页/共25页
3．常用塑料
• (1)热塑性塑料
• ①聚乙烯(PE)
•
按生产工艺不同，分为高压聚乙烯、中压聚乙烯和低
压聚乙烯。高压聚乙烯化学稳定性高，柔软性、绝缘性、透
明性、耐冲击性好，宜吹塑成薄膜、软管、瓶等。低压聚乙
烯质地坚硬，耐磨性、耐蚀性、绝缘性好，适宜制作化工用
管道、槽，电线、电缆包皮，承载小的齿轮、轴承等；又因
分子质量(分子量)很大的化合物，其分子量一般在5000以上 。 • 高分子化合物包括有机高分子化合物和无机高分子化合物两类。有机高分
子化合物又分为天然的和合成的。 • 机械工程中使用的高分子材料主要是人工合成的有机高分子聚合物（简称
高聚物），例如塑料、合成橡胶、合成纤维、涂料和胶接剂等。 • 高聚物是通过聚合反应以低分子化合物结合形成的高分子材料
其无毒，可制作茶杯、奶瓶、食品袋等。
工程材料非金属材料课件
和抗氧化性。
良好的电绝缘性
无机非金属材料具有较高的绝缘性 能，可用于制造电子元件和绝缘材 料。
优良的机械性能
无机非金属材料具有较高的强度、 硬度、耐磨性和抗冲击能力。
无机非金属材料的种类与应用
陶瓷材料
玻璃材料
水泥材料
耐火材料
其他无机非金属材 料
陶瓷材料具有优异的耐 高温性能和化学稳定性 ，广泛应用于制造高温 炉具、密封材料、传感 器等领域。
分类
• 塑料
塑料是一种合成有机非金属材料 ，具有质轻、易加工、耐腐蚀等 特性，广泛应用于包装、电子、
汽车等领域。
• 橡胶
橡胶是一种天然或合成的有机非 金属材料，具有高弹性、耐磨、 耐油等特性，广泛应用于轮胎、
机械、化工等领域。
• 纤维
纤维是一种天然或合成的有机非 金属材料，具有轻质、高强度、 保暖等特性，广泛应用于纺织、
具有高强度、高刚度、耐 磨性好的特点，用于机械 、电子等领域。
具有轻质、易加工、价格 低廉的特点，广泛用于包 装、建筑等领域。
05
无机非金属材料
无机非金属材料的特性
耐高温性
无机非金属材料具有较高的熔点和 耐热性，能在高温下保持稳定。
优良的化学稳定性
无机非金属材料不易与其他物质发 生化学反应，具有很好的耐腐蚀性
聚丙烯具有较好的机械性能和耐热性能， 主要用于制造汽车零部件、家用电器等。
聚酰胺（PA）
聚酰胺具有较好的耐磨性和抗冲击性能， 主要用于制造轴承、齿轮、弹簧等耐磨件 。
聚氯乙烯（PVC）
聚氯乙烯具有优异的化学稳定性和耐候性 ，广泛用于制造管道、电线绝缘层、窗框 等。
03
橡胶材料
橡胶材料的特性
良好的电绝缘性
无机非金属材料具有较高的绝缘性 能，可用于制造电子元件和绝缘材 料。
优良的机械性能
无机非金属材料具有较高的强度、 硬度、耐磨性和抗冲击能力。
无机非金属材料的种类与应用
陶瓷材料
玻璃材料
水泥材料
耐火材料
其他无机非金属材 料
陶瓷材料具有优异的耐 高温性能和化学稳定性 ，广泛应用于制造高温 炉具、密封材料、传感 器等领域。
分类
• 塑料
塑料是一种合成有机非金属材料 ，具有质轻、易加工、耐腐蚀等 特性，广泛应用于包装、电子、
汽车等领域。
• 橡胶
橡胶是一种天然或合成的有机非 金属材料，具有高弹性、耐磨、 耐油等特性，广泛应用于轮胎、
机械、化工等领域。
• 纤维
纤维是一种天然或合成的有机非 金属材料，具有轻质、高强度、 保暖等特性，广泛应用于纺织、
具有高强度、高刚度、耐 磨性好的特点，用于机械 、电子等领域。
具有轻质、易加工、价格 低廉的特点，广泛用于包 装、建筑等领域。
05
无机非金属材料
无机非金属材料的特性
耐高温性
无机非金属材料具有较高的熔点和 耐热性，能在高温下保持稳定。
优良的化学稳定性
无机非金属材料不易与其他物质发 生化学反应，具有很好的耐腐蚀性
聚丙烯具有较好的机械性能和耐热性能， 主要用于制造汽车零部件、家用电器等。
聚酰胺（PA）
聚酰胺具有较好的耐磨性和抗冲击性能， 主要用于制造轴承、齿轮、弹簧等耐磨件 。
聚氯乙烯（PVC）
聚氯乙烯具有优异的化学稳定性和耐候性 ，广泛用于制造管道、电线绝缘层、窗框 等。
03
橡胶材料
橡胶材料的特性
材料性能及其加工第5章 有色金属及非金属ppt课件
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第一节 铝及铝合金
时效分为自然时效和人工时效两种。在室温下进行的时效称 为“自然时效”;在加热条件(一般100℃-200 ℃)下进行的 时效称为“人工时效”。
2)热处理方法 常用的方法有退火，淬火和时效等。退火可消除加工硬化，
恢复塑性变形能力;消除铸件的内应力和成份偏析。淬火也称 “固溶处理”，目的是获得均匀的过饱和固溶体。时效处理 是使淬火铝合金达到最高的强度。淬火时效是强化铝合金的 主要途径之一。
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第一节 铝及铝合金
(3)良好的电导性和热导性。铝的电导性仅次于金、银、铜， 其电导率是铜的60% 。
(4)良好的耐大气腐蚀能力。纯铝和氧的亲和力很大，在空 气中会生成致密的A1203薄膜，有效阻止铝的进一步氧化。
铝含量不低于99.00%为纯铝，其牌号按GB/T 164742019的规定，用1X X X表示。牌号的最后两位数字表示铝 的最低白分含量，第一位字母表示原始纯铝的改型情况，如 A135表示WAl=99.35%的纯铝。工业纯铝是 WAl=99.00% ~99.80%的纯铝，杂质元素是铁、硅等， 其含量越多，电导性、热导性、耐蚀性和塑性越差。
第一节 铝及铝合金
相图中的DF线是合金元素在铝中的溶解度变化曲线，D点是 合金元素在铝中最大溶解度点。合金元素含量低于D点的合 金，当加热到DF线以上时，能形成单相固溶体组织a，其塑 性较高，适于压力加工，故称为变形铝合金。其中，合金成 份在F点以左的合金，由于其固溶体成份不随温度而变化， 在固态下加热或冷却均无相变发生，即不能进行热处理强化， 称为不能热处理强化的铝合金;而在F点以右的铝合金(包括 铸铝合金)，其固溶体成份随温度变化而沿DF线变化，在加 热或冷却时会发生相变，可以用热处理的方法使合金强化， 称为能热处理强化的铝合金。合金元素含量超过D点的合金， 具有共品组织，适用于铸造，而不适用于压力加工，故称为 铸造铝合金。
第一节 铝及铝合金
时效分为自然时效和人工时效两种。在室温下进行的时效称 为“自然时效”;在加热条件(一般100℃-200 ℃)下进行的 时效称为“人工时效”。
2)热处理方法 常用的方法有退火，淬火和时效等。退火可消除加工硬化，
恢复塑性变形能力;消除铸件的内应力和成份偏析。淬火也称 “固溶处理”，目的是获得均匀的过饱和固溶体。时效处理 是使淬火铝合金达到最高的强度。淬火时效是强化铝合金的 主要途径之一。
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第一节 铝及铝合金
(3)良好的电导性和热导性。铝的电导性仅次于金、银、铜， 其电导率是铜的60% 。
(4)良好的耐大气腐蚀能力。纯铝和氧的亲和力很大，在空 气中会生成致密的A1203薄膜，有效阻止铝的进一步氧化。
铝含量不低于99.00%为纯铝，其牌号按GB/T 164742019的规定，用1X X X表示。牌号的最后两位数字表示铝 的最低白分含量，第一位字母表示原始纯铝的改型情况，如 A135表示WAl=99.35%的纯铝。工业纯铝是 WAl=99.00% ~99.80%的纯铝，杂质元素是铁、硅等， 其含量越多，电导性、热导性、耐蚀性和塑性越差。
第一节 铝及铝合金
相图中的DF线是合金元素在铝中的溶解度变化曲线，D点是 合金元素在铝中最大溶解度点。合金元素含量低于D点的合 金，当加热到DF线以上时，能形成单相固溶体组织a，其塑 性较高，适于压力加工，故称为变形铝合金。其中，合金成 份在F点以左的合金，由于其固溶体成份不随温度而变化， 在固态下加热或冷却均无相变发生，即不能进行热处理强化， 称为不能热处理强化的铝合金;而在F点以右的铝合金(包括 铸铝合金)，其固溶体成份随温度变化而沿DF线变化，在加 热或冷却时会发生相变，可以用热处理的方法使合金强化， 称为能热处理强化的铝合金。合金元素含量超过D点的合金， 具有共品组织，适用于铸造，而不适用于压力加工，故称为 铸造铝合金。
非金属材料及密封材料PPT课件
耐腐蚀性和绝缘性
非金属密封材料具有较好的耐腐蚀性 和绝缘性，能够抵抗各种化学药品和 电介质的侵蚀。
良好的加工性能
非金属密封材料易于加工和成型，可 以根据不同的密封需求制成各种形状 和规格。
价格低廉
相对于金属密封材料，非金属密封材 料价格更为低廉，降低了生产成本。
非金属密封材料的应用实例
汽车工业
非金属密封材料广泛应用于汽车发动机、底盘、电气系统等部位， 起到密封和减震的作用。
和装饰性。
玻璃广泛应用于建筑、电子、光 学等领域，如窗户、眼镜、仪器
等。
玻璃的缺点是易碎、不易加工， 且重量较大。
复合非金属材料
复合非金属材料是由两种或两种以上材料组成的新型非金属材料。
复合非金属材料的性能取决于其组成材料的性质以及复合方式，具有优异的综合性 能。
常见的复合非金属材料有玻璃纤维增强塑料、橡胶复合材料等，广泛应用于航空航 天、汽车等领域。
02
常见非金属材料介绍
塑料
塑料是一种常见的非金属材料， 具有轻便、易加工、绝缘性好等
特点。
塑料的种类繁多，常见的有聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯等，广泛 应用于包装、电子、建筑、汽车
等领域。
塑料的缺点是易老化、易燃、不 易降解，对环境造成一定的污染。
橡胶
橡胶是一种具有弹性的非金属 材料，具有良好的耐磨性、耐 腐蚀性和绝缘性。
详细描述：非金属材料具有许多独特的物理、化学和机 械性能，如耐腐蚀、绝缘、质轻、强度高等。这些特性 使得非金属材料在建筑、电子、化工、航空航天等领域 得到广泛应用。例如，在建筑领域中，非金属材料可以 用于制造墙体、门窗、管道等；在电子领域中，非金属 材料可以用于制造电路板、连接器、封装材料等；在化 工领域中，非金属材料可以用于制造反应釜、管道、阀 门等；在航空航天领域中，非金属材料可以用于制造飞 机机身、机翼、起落架等。
非金属材料及其他新型材料PPT
详细描述
为了降低非金属材料生产成本，研究者们致力于研究新的低成本制备技术和回收再利用方案。例如，利用3D打印 技术可以实现定制化、小批量生产，降低生产成本；同时，对使用过的非金属材料进行回收再利用，也可以有效 降低生产成本。
非金属材料的可持续性问题挑战
总结词
非金属材料在生产、使用和处理过程中 对环境的影响日益受到关注，其可持续 性成为重要挑战。
详细描述
陶瓷材料广泛应用于工业、建筑、航空航天等领域，如陶瓷刀具、陶瓷轴承、 陶瓷绝缘子等。其制备工艺主要包括原料制备、成型、烧成等步骤。
玻璃材料
总结词
玻璃材料是一种无机非金属材料，具有光学性能优异、化学 稳定性好等特点。
详细描述
玻璃材料广泛应用于建筑、电子、光学等领域，如窗户玻璃 、眼镜片、显示屏等。其制备工艺主要包括原料混合、熔化 、成型和退火等步骤。
污水处理膜
非金属材料如聚乙烯（PE） 和聚丙烯（PP）用于制造 污水处理膜，实现废水的 过滤和净化。
土壤修复材料
非金属矿物如沸石和膨润 土用于土壤修复，改善土 壤质量，降低污染风险。
非金属材料在其他领域的应用
生物医学材料
建筑领域
非金属材料如钛和钛合金用于制造人 工关节、牙种植体等生物医学植入物， 提高医疗效果。
详细描述
复合材料广泛应用于航空航天、汽车、 建筑等领域，如碳纤维复合材料飞机、 玻璃纤维复合材料汽车外壳等。其制 备工艺主要包括层压法、缠绕法、喷 射法等。
03
新型非金属材料介绍
石墨烯
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有极高的热导率和电导率，被广泛 应用于电子器件、传感器、电池和复合材料等领域。
气凝胶
Байду номын сангаас01
为了降低非金属材料生产成本，研究者们致力于研究新的低成本制备技术和回收再利用方案。例如，利用3D打印 技术可以实现定制化、小批量生产，降低生产成本；同时，对使用过的非金属材料进行回收再利用，也可以有效 降低生产成本。
非金属材料的可持续性问题挑战
总结词
非金属材料在生产、使用和处理过程中 对环境的影响日益受到关注，其可持续 性成为重要挑战。
详细描述
陶瓷材料广泛应用于工业、建筑、航空航天等领域，如陶瓷刀具、陶瓷轴承、 陶瓷绝缘子等。其制备工艺主要包括原料制备、成型、烧成等步骤。
玻璃材料
总结词
玻璃材料是一种无机非金属材料，具有光学性能优异、化学 稳定性好等特点。
详细描述
玻璃材料广泛应用于建筑、电子、光学等领域，如窗户玻璃 、眼镜片、显示屏等。其制备工艺主要包括原料混合、熔化 、成型和退火等步骤。
污水处理膜
非金属材料如聚乙烯（PE） 和聚丙烯（PP）用于制造 污水处理膜，实现废水的 过滤和净化。
土壤修复材料
非金属矿物如沸石和膨润 土用于土壤修复，改善土 壤质量，降低污染风险。
非金属材料在其他领域的应用
生物医学材料
建筑领域
非金属材料如钛和钛合金用于制造人 工关节、牙种植体等生物医学植入物， 提高医疗效果。
详细描述
复合材料广泛应用于航空航天、汽车、 建筑等领域，如碳纤维复合材料飞机、 玻璃纤维复合材料汽车外壳等。其制 备工艺主要包括层压法、缠绕法、喷 射法等。
03
新型非金属材料介绍
石墨烯
石墨烯是一种由单层碳原子组成的二维材料，具有极高的热导率和电导率，被广泛 应用于电子器件、传感器、电池和复合材料等领域。
气凝胶
Байду номын сангаас01
新人教版 化学 必修第二册第五章第三节无机非金属材料课件
（4）应用
光导纤维
水晶、玛瑙饰品
化学仪器
硅酸H2SiO3
高中化学唯一难溶性酸，酸性比碳酸还弱
硅酸
聚合
硅酸凝胶
干燥脱水
硅酸干凝胶
“硅胶”
硅胶的用途： 食品、药品的干燥剂 催化剂的载体
3.新型陶瓷
SiC(金刚砂) 陶瓷
结构 碳原子和硅原子通过共价键连接
硬度大 砂纸和砂轮பைடு நூலகம்磨料
性能
耐高温结构材料
高温抗氧化 耐高温半导体材料
1．保存NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 有粘性
2．SiO2既能与HF酸反应又能和NaOH反应，所以它是两性 氧化物？ 错。因为SiO2＋4HF＝SiF4 ↑＋2H2O，生成的SiF4 不属于盐。
二、二新.新型型无无机机非非金金属属材材料 料
SiO2+Na2CO3 SiO2+CaCO3
Na2SiO3+CO2↑ CaSiO3+CO2↑
主要成分
Na2SiO3 CaSiO3
SiO2
玻璃无固定的熔沸点。
2. 玻璃
应用
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿、还可制造玻璃 纤维用于高强度符合材料等。
用含铅的原料制 造的光学玻璃
加入一些金属氧化物或盐可以 得到彩色玻璃，常用于建筑和 装饰
新人教版 化学 必修第二册
第三节 无机非金属材料
硅酸盐材料 新型无机非金属材料
材料的分类
材料 （按化学组成 和特性来分）
金属单质 金属材料
合金
无机非金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
高分子材料： 塑料、合成橡胶、合成纤维
光导纤维
水晶、玛瑙饰品
化学仪器
硅酸H2SiO3
高中化学唯一难溶性酸，酸性比碳酸还弱
硅酸
聚合
硅酸凝胶
干燥脱水
硅酸干凝胶
“硅胶”
硅胶的用途： 食品、药品的干燥剂 催化剂的载体
3.新型陶瓷
SiC(金刚砂) 陶瓷
结构 碳原子和硅原子通过共价键连接
硬度大 砂纸和砂轮பைடு நூலகம்磨料
性能
耐高温结构材料
高温抗氧化 耐高温半导体材料
1．保存NaOH溶液的试剂瓶为什么用橡胶塞而不用玻璃塞？ SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O 有粘性
2．SiO2既能与HF酸反应又能和NaOH反应，所以它是两性 氧化物？ 错。因为SiO2＋4HF＝SiF4 ↑＋2H2O，生成的SiF4 不属于盐。
二、二新.新型型无无机机非非金金属属材材料 料
SiO2+Na2CO3 SiO2+CaCO3
Na2SiO3+CO2↑ CaSiO3+CO2↑
主要成分
Na2SiO3 CaSiO3
SiO2
玻璃无固定的熔沸点。
2. 玻璃
应用
生产建筑材料、光学仪器和各种器皿、还可制造玻璃 纤维用于高强度符合材料等。
用含铅的原料制 造的光学玻璃
加入一些金属氧化物或盐可以 得到彩色玻璃，常用于建筑和 装饰
新人教版 化学 必修第二册
第三节 无机非金属材料
硅酸盐材料 新型无机非金属材料
材料的分类
材料 （按化学组成 和特性来分）
金属单质 金属材料
合金
无机非金属材料
传统无机非金属材料 新型无机非金属材料
高分子材料： 塑料、合成橡胶、合成纤维
《非金属材料》PPT课件
1/11/2019 2:33 PM
非金属材料
4.4
纳米材料
纳米材料具有一系列优异的 电、磁、光、力学、化学等宏观特 性，从而使其作为一种新型材料在 电子、冶金、宇航、生物和医学领 域展现出广阔的应用前景。
纳米材料又称超微细材料，其核子粒径 范围在1～100nm(1nm=10-9m)之间， 即指至少在一维方向上受纳米尺度 （0.1～100nm）限制的各种固体超细 材料。纳米技术是研究电子、原子和分 子运动规律、特性的高新技术学科。
1/11/2019 2:33 PM
思考题
• 玻璃钢是—和—的复合材料。 • 试根据陶瓷材料的特性说明它在切削刀具上的应用。 • 何谓复合材料?有哪些类型?有何特点?简述常用复 合材料的应用。 • 什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？试举例说 明。
1/11/2019 2:33 PM
工 程 材 料 导 论
第4章 非金属材料
本章内容：
要求：
了解除金属材料外的 其他工程材料，包括塑 料、陶瓷和复合材料的 基本知识。熟悉常用工 程塑料、工业陶瓷及复 合材料的分类、性能特 点及应用
• • • •
4.1 4.2 4.3 4.4
高分子材料 陶瓷材料 复合材料 纳米材料
1/11/2019 2:33 PM
由两种以上在物理和化学上不同的物质结合起来而得到 的一种多相固体材料
复合材料按基体材料分类有：
树脂基(又称聚合物基，如塑料基、橡胶基等)；金属基(如铝基、 铜基、钛基等)； 陶瓷基；水泥基；碳/碳基。
4.3.1 复合材料的性能
1．比强度高和比模量大 2．抗疲劳性好 3．减摩、耐磨、自润性好 4．破损安全性好 5. 复合材料的密度低，膨胀系数小。
人教版化学高一必修二第5章第3节 无机非金属材料 课件(共30张PPT)
③具有氧化性：SiO2＋2C
高温 =====
Si＋2CO↑；
④特性：SiO2＋4HF=== SiF4↑＋2H2O 。
三、新型无机非金属材料
2.新型陶瓷 (1)新型陶瓷与传统陶瓷相比，在 成分 上有很大的变化，在 光学、热学、电 学、磁学 等方面具有很多新的特性和功能。 (2)常见新型陶瓷及其用途(连线)
二、传统无机非金属材料——硅酸盐材料
【理解应用】 1.传统的玻璃、陶瓷都是硅酸盐产品，根据你的观察和使用经验，将它们的主 要物理性质和化学性质填入下表。
材料 玻璃 陶瓷
物理性质 硬度大、耐磨损、耐高温、较脆
硬度大、耐磨损、耐高温
化学性质 很稳定 很稳定
2.硅酸钠(俗名泡花碱)是一种最简单的硅酸盐。 (1)硅酸钠易溶于水，其水溶液俗称 水玻璃 ，具有 黏结力 强、耐 高温 等特性， 常用作黏合剂和防火剂。
第五章 化工生产中的重要非金属元素 第三节 无机非金属材料
无机非金属材料
一、导入新课
材料是人类赖以生存和发展的物质基础， 人类使用的材料除了金属材料，还有无机非 金属材料等。从组成上看，许多无机非金属 材料含有硅、氧等元素，具有耐高温、抗腐 蚀、硬度高等特点，以及特殊的光学、电学 等性能。随着工业生产和社会发展对材料性 能要求的提高，一批新型无机非金属材料相 继诞生，成为航空、航天、信息和新能源等 高技术领域必需的材料。
人教版化学高一必修二第5章第3节 无机非金属材料 课件(共30张PPT)课件PPT部编版课件统 编版课 件优质 课课件 免费课 件PPT
三、新型无机非金属材料
(3)氮化硅陶瓷抗腐蚀能力强，除氢氟酸外，它不与其他无机酸反应，试推测
该陶瓷被氢氟酸腐蚀的化学方程式：
【大学课件】 非金属材料 PPT
2020/11/15
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4
有机玻璃（PMMP），应用于航空、电子、汽车、 仪表等行业中的透明件、装饰件等。
2）热固性塑料
热固性塑料加热软化，冷却后坚硬，固化后 再加热则不再软化或熔融，不能再成形。
热固性塑料抗蠕变性强，不易变形，耐热性 高，但树脂性能较脆，强度不高，成形工艺复杂， 生产率低。
常用的有酚醛塑料（PF），俗称“电木”，适 用于制造开关壳、插座壳、水润滑轴承、耐蚀衬 里、绝缘件以及作复合材料等。
1.塑料
塑料是以合成树脂为主要成分，加入填充剂、 增强剂、稳定剂、着色剂、润滑剂等制成的。
（1）塑料的特性
与金属相比，塑料的优点是：质轻、比强度高， 化学稳定性好，减摩、耐磨性好，电绝缘性优异， 消声和吸震性好，成形加工性好，方法简单，生
产率高。
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2
塑料的缺点是：强度、刚度底，耐热性差，易燃烧 和易老化，导热性差，热膨胀系数大。为了克服 这些缺点，正在不断研发新型的、耐热的和高强
复合材料分为基体相和增强相。
基体相起粘结剂作用，增强相起提高强度和韧
性的作用。
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常用复合材料为纤维增强复合材料、层叠复合 材料和颗粒复合材料三种。
（1）纤维增强复合材料
如玻璃纤维增强复合材料（俗称玻璃钢）是 用热塑（固）性树脂与纤维复合的一种复合材料， 其抗拉、抗压、抗弯强度和冲击韧性均有显著提 高。
主要用于减摩、耐磨零件及管道、泵体、船 舶壳体等。
（2）层叠复合材料
层叠复合材料是由两层或两层以上不同材料
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复合而成，其强度、刚度、耐磨、耐蚀、绝热、隔 声、减轻自重等性能分别得到改善。
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酚醛塑料（PF） 氨基塑料（UF） 有机硅塑料（SI） 环氧树脂（EP）
网型高分子树脂，固化后重新加 热不再软化和熔融、亦不溶于有 机溶剂，不能反复成形与再生使 用。这类塑料一般具有较高的耐 热性与刚性，但脆性大
4. 塑料的应用---通用塑料
P V C 花 园 管
PVC拉边袋
增强聚丙烯离心泵 PVC软门帘
3、顺丁橡胶（BR）
由丁二烯聚合而成的顺式结构橡 胶
优点：弹性与耐磨性优良，耐老 化性好，耐低温性优异，在动 态负荷下发热量小，易于金属 粘合。
缺点：强度较低，抗撕裂性差， 加工性能与自粘性差。
使用温度范围：约－60℃~＋ 100℃。 一般多和天然橡胶或 丁苯橡胶并用，主要制作轮胎 胎面、运输带和特殊耐寒制品。
(1)蠕变 (2)应力松弛 (3)内耗
变形速度跟不上应力变化速度，出现应变滞后机械能 转化为热能的现象称为内耗
3、耐磨减摩 4、物理性能
绝缘、隔热、导热系数仅为金属的 吸音、隔音、消震。 低耐热性，高热膨胀性。
5、化学性能 耐腐蚀。
5.1.3.工程塑料
1、塑料的组成
树脂：>40-90% 主体、命名的依据 填料：改善性能，降低成本，占5—50 % ，
如石棉—耐热， 石墨—耐摩
增塑剂: 增加树脂塑性和柔韧性。
例、聚氯乙烯增塑剂不同可制成硬管，软人革，泡沫塑 料。
其它： 固化剂、稳定性、着色剂、阻燃剂、防老化剂
等。
2、塑料的分类： (1)按热性质可分为
A 热塑性塑料： 常温下是固体、受热熔融、可反复重塑
如聚乙烯、聚丙烯、尼龙……
B 热固性塑料： 固化剂成型，不熔不溶 如环氧塑料，酚醛塑料等。 (2)按功能可分为
高的回弹性 可挠性、良好的耐磨性、电绝缘性、耐腐蚀性
隔音、吸震以及与其它物质的粘结性
常 用 橡 胶 的 代 号
汽车上的橡胶制品
橡胶占汽车用材料总重量 的5%，每辆汽车需橡胶件 400-500个。汽车上大量使用 的氟橡胶、硅橡胶、丙烯酸 酯橡胶等高档橡胶和耐热... 轮胎 车门窗密封条 雨刮器 连接软管 密封件 防振件 传动件 衬垫类 液压制动缸中的皮碗 风扇皮带
特点：分子链间没有化学键，易移动，可溶可熔。
高聚物的结构示意图
（2）支链型结构 在高分子主链上带有一些小支链，整个分
子链呈树枝状。
（3）体型结构 大分子链之间通过支链或化学键连接成网状
结构。 特点：结构稳定，不溶不熔，塑性低，脆性大。
高聚物的结构示意图
3. 大分子链的构象及柔顺性
(1)单键的内旋转
PE药品包 装
PE波纹管
PE食品包 装
聚丙烯油墨
通用塑料与应用
聚苯乙烯板
尼龙12挤管
聚丙烯编织袋
工程塑料应用示例
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
制笔业用塑料配件
杜邦工程塑料制品
聚酰胺应用示例
聚酰胺PA应用示例
ABS应用示例
ABS插座、电器外壳
聚碳酸酯PC应用示例
汽车仪表板，挡泥板，电动工具，手机外壳，电脑外壳，大型薄壁制件
第五章
非金属材料yu复合材料
1.教学要求
了解塑料、陶瓷、复合材料的组织性能特点及其应用。
2.教学时数 2 学时
非金属材料
塑料 橡胶
高分子材料 粘结剂 合成纤维
陶瓷材料
金属-金属复合材料 复合材料 非金属-非金属复合材料
金属-非金属复合材料
5.1.高分子材料
5.1.1.高聚物的结构
1. 基本概念 (1) 单体 组成高分子化合物的低分子化合物，是合 成高分子的材料。
分子链的主链在保持 键长和键角不变的情况下 可以任意旋转的现象。
(2)大分子链的柔顺性
由于内旋转，大分子 链形态频繁变化 引起大 分子不同程度卷曲，伸展 的特性。
大分子内旋转示意图
根据排列有序度划分: 晶态结构
聚集态结构 无定形结构
4.高聚物的聚集态结构
聚集态结构 大分子链之间 的几何排列方式和堆砌状态。
汽车底盘用橡胶件
真空助力密封件 转向系统橡胶件
常用橡胶（天然橡胶 NR ）
1、天然橡胶（NR）
以橡胶烃（聚异戊二烯）为主。 弹性大，定伸强度高，抗撕裂性 和电绝缘性优良，耐磨性和耐旱性良好，加工性佳，易与其它材料粘 合，综合性能优于多数合成橡胶。 缺点是耐氧和耐臭氧性差，容易老化变质；耐油和耐溶剂性不好，抗酸碱 的腐蚀能力低，耐热性不高。 使用温度范围：约－60℃~＋80℃。特别适用于制造扭振消除器、发动机 减震器、机器支座、橡胶－金属悬挂元件、膜片、模压制品。
5.3 工业橡胶及其应用 5.3.1 橡胶分类、组成、性能
橡胶分类
按来源分 天然橡胶（聚异戊二烯 ）
合成橡胶（合成高分子物质 ）
按用途分 通用（制作轮胎、输送带、胶管、胶板等 ）
特种（用于高温、低温、酸、碱、油和辐射介质条件下
橡胶组成 生胶
配合剂（硫化剂、增塑剂、填充剂、防老化剂等）
橡胶性能
橡 胶 弹 簧
丁苯橡胶（SBR）
2、丁苯橡胶（SBR）
丁二烯和苯乙烯的共聚体。 性能接近天然橡胶，是目 前产量最大的通用合成橡胶， 优点：耐磨性、耐老化和耐热性超过天然橡胶，质地也较天 然橡胶均匀。 缺点：弹性较低，抗屈挠、抗撕裂性能较差；加工性能差， 特别是自粘性差、生胶强度低。 使用温度范围：约－50℃~＋100℃。 主要用以代替天然橡胶 制作轮胎、胶板、胶管、胶鞋及其他通用制品。
通用塑料和工程塑料
热塑性塑料与热固性塑料
类别
典型塑料及代号
特征
热塑性 塑料
热固性 塑料
聚氯乙烯（PVC） 聚乙烯（PE） 聚丙烯（PP） 聚酰胺（PA） 缩醛塑料（POM） 聚碳酸脂（PC）
线型高分子树脂，能溶于有机溶 剂，加热可软化，易于加工成形， 并能反复塑化成形。 这类塑料一般机械强度较高，成 形性能良好
如：低分子乙烯 CH2=CH2单体组成聚乙烯 (2) 链节 构成高分子链的基本结构单元.
(3) 聚合度 即，高分子所含链节的数目n. 由此，大分子链的分子量M=链节的分子量m与聚合度 n的乘积。
即 M=m×n
2、大分子链的几何形态 (1) 线型结构 分子链呈细长条状，通常卷曲成不规则
的线团，受拉时可伸展成直线。
高聚物晶区和非晶区示意图
性能 结晶使分子间作用力增大，因而使高聚物的密度、熔 点、耐热性、强度、硬度等性能升高，而依赖分子链运动的 有关性能，如弹性，塑韧性下降。
5.1.2 高分子材料的性能 1、强度低、比强度高 2、粘弹性
高聚物在外力作用下，同时发生高弹性变形和粘性流 动，其变形与时间有关的现象称为粘弹性。