航空材料-有机高分子

缺点: 机械性能 ,刚性差,耐热性 ,易燃,易老化
塑料的分类
热固性塑料 热固性树脂为基础,可多次重塑额性能,如:有机
玻璃,聚氟乙烯,尼龙等
热塑性塑料 热塑性树脂为基础,固化成型后不可再塑的性能,
如酚醛塑料,氨基塑料和环氧塑料
塑料的分类
1 有机玻璃(PMMA)
成分 聚甲基苯稀酸甲酯,+ 邻苯二甲酸二丁酯. 优点: 透光性 ,常温下温度强度 ,脆性 ,耐腐蚀性和绝缘性好,易成型, 缺点: 1 硬度 ,易划伤
航空材料-有机高分子
有机高分子
定义:又称聚合物或高聚物。一类由一种或几种分子或分子团（结构单元或单体）以共
价键结合成具有多个重复单体单元的大分子，其相对分子质量高达104-106。它们可以 是天然产物如纤维、蛋白质和天然橡胶等，也可以是用合成方法制得的，如合成橡胶、 合成树脂、合成纤维等非生物高聚物.
(一)航空轮胎
(二)橡胶胶管
功用: 连结燃油系统,滑油系统,液压系统和空气导管
(三)密封橡胶型材
功用: 密封或封严 材料: 丁苯橡胶 性能: 抗震性强,弹性好
(四)橡胶液
天然橡胶或合成橡胶在有机溶剂中的粘性胶态溶液 用途: 粘接橡胶或橡胶与编织物,金属等.
橡胶的应用 航空轮胎,橡胶软,密封橡胶型材,橡胶密封件和橡胶液等
天然橡胶耐油性差
老化现象: 表现为变硬,脆或变软,粘弹性
橡胶的分类Байду номын сангаас
橡胶分为:天然橡胶,合成橡胶两种.
(一) 天然橡胶
优点: 较高的抗拉强度和弹性,不透气,绝缘,能耐水,弱 酸和碱.经硫化处理后,物理性能和机械性能得到 增强
缺点: ①耐热,耐大气老化性差; ②耐油性和抵抗有机溶剂的性能很差,能溶 于汽油,苯和矿物油中(但能耐受植物基油); ③易燃.
树脂,填充剂,增塑剂,抗氧化剂,着色剂,润滑剂,硬化剂等
填充剂(填料)
含量占50-70%,降低塑料的成本.主要提高塑料的机械强度.
另外提高耐热性,绝缘性,减磨性等. 填料:木粉,纸,布,亚麻,石棉,石墨,玻璃纤维等.
增塑剂
含量占5-20%.主要增加材料的可塑性,柔软性,弹性,抗震性, 耐寒性及延伸率等. 增塑剂:樟脑,邻苯二甲酸二丁酯等.
玻璃钢
(环氧树脂由环氧丙烷与二酚基丙烷缩聚而成)
优点: 强度大.绝缘性和化学稳定性好,吸湿性低,成型收缩
率小.
用途: 雷达天线整流罩,翼尖等等结构件及绝缘零件.另外环氧
树脂和金属,木材,陶瓷,橡皮,玻璃都有较好的粘结性,所以还用 好制造粘结剂和涂料.
二 纤维
天然纤维
纤维 人造纤维
棉,毛,丝,麻等
粘纤,莫代尔,醋纤,铜 氨纤维,莱赛尔等
（五）橡胶密封件
作用：防止油液渗出和空气、尘土渗入。如密封垫、密封圈等
▲ 注意：要根据液压油的种类选择橡胶封严圈
密封件材料 天然橡胶
合成橡胶
异丁橡胶
适宜液压油
注意事项
植物基液压油 (蓝色)
矿物基液压油 (红色)
天然橡胶密封件上不能沾染其它液 压油；输错液压油，应及时放掉液 压油，进行清洗并拆换密封圈。
树脂,填充剂,增塑剂,抗氧化剂,着色剂,润滑剂,硬化剂等
抗氧化剂 主要增强材料的抗老化能力 抗氧化剂:硬脂酸盐类,铝化物等. 润滑剂 防粘膜
硬化剂 加速硬化
塑料的特性
优点: (一) 比重小,质量轻(泡沫塑料)
(二) 良好耐腐蚀性能 (三) 优良绝缘性能 (四) 突出减摩,耐磨性 (五) 优良消音吸震性
③目前,高分子树脂被广泛应用与涂料中,使涂料产品的面貌发生了极 大改变
涂料的作用
1 保护作用
物质暴露在大气中,受湿气,氧气,CO2,CO,NH3,NO2,NO等酸碱气体和溶剂的侵蚀,从而 造成金属锈蚀,木材,水泥风化等破坏想象.
涂料的作用
2 装饰作用
制品鲜艳美观的涂装可使物品显得更加美观,起到美化环境和美化生活的作用
合成纤维具有优良的性能:如强度高,弹性好,耐磨, 耐化学腐蚀和不怕虫蛀等
合成纤维
涤纶,锦纶,腈纶,氨纶, 氯纶,芳纶等
二 纤维 2 人造纤维
用某些天然高分子化合物或其衍生物做原料，经溶解后制成纺织溶液，然后纺制成纤 维，竹子、木材、甘蔗渣、棉子绒等都是制造人造纤维的原料。
根据人造纤维的形状和用途，分为人造丝、人造棉和人造毛三种。 重要品种有粘胶纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等
良好的耐磨性,耐热 性和抗老化性
较高的强度和耐热 性,耐油性
耐氧,耐臭氧,耐油,耐 溶剂性好,不易燃烧, 比重大,电绝缘性差
耐油性好,耐老化,气 密性好,强度小,绝缘 性差,耐温性差
导热,散热,耐热性好, 透气性高,耐寒性较 好,电绝缘性好
较高的耐热,耐油,耐 有机溶剂,耐化学药 品性能,耐氧和大气 老化学性好,机械性 差,耐寒性差
4 聚酰亚胺纤维
应用:
(1)防护服装 内衣和外衣及手套可有由100%的PI纤维制成.这些含芳香族PI织物的保
护特性,不仅正在下高温强度不衰减
(2)编织带包装材料 PI纤维是高温下强度封件和包装的理想备选材料,并具有较高水平的耐化
学性.
(3)高温过滤 PI纤维制成的热空气滤袋可在高达260摄氏度长期使用.
硫化剂: 主要成分硫 填充剂: 碳黑和氧化锌等,提高强度,耐磨性,降低成本 防老剂: 石蜡和酚等,使老化滞缓,延长寿命
橡胶的性质
天然橡胶和合成橡胶都是高分子化合物,其分子主要组成元素为碳,氢.
优点: 常温弹性好,良好绝缘,耐磨性, 密封性,
减震性,隔音性.
缺点: 易老化;温度升高或降低,弹性 ,强度 ;
作用:降落,滑跑时吸收冲击和振动;刹车和停放时承载.
轮胎的维护
1. 防油: 洗涤时可用肥皂水,但严禁用汽油,煤油或其它橡胶溶剂;防止燃油, 滑油落在轮胎上,以免溶胀. 2 防晒: 夏天应将轮胎用布罩套上,以免加速老化. 3 正确贮存 4 防过期:使用,存放应在规定的期限内,以免老化
橡胶的应用 航空轮胎,橡胶软,密封橡胶型材,橡胶密封件和橡胶液等
2 导热性 ,热膨胀系数 3 受温度.日光,溶剂影响大,性质会改变. 用途:用作飞机座舱盖,可防止空中突然爆破 用于制造飞机风挡玻璃和一些仪表的外壳上
塑料的分类
2 聚氯乙烯(PVC)
成分 聚氯乙烯树脂+抗氧化剂+增塑剂 特点: 性质柔软,耐摩擦,耐酸碱性,耐油性和电绝缘性好.
应用:飞机上用作电线和电缆的保护套,液压系统和冷气系统的密封垫
按特性分: 热固性树脂::硬化后可反复加热提高塑性 如:聚氯乙烯
热塑性树脂: 硬化后无法再加热提高塑性 如:酚醛,环氧树脂
按来源分: 天然树脂: 自然界里植物和动物分泌出来的有机物质,如松香 合成树脂: 用人工制造出的具有天然树脂性质的高分子物质
塑料是由高分子化合物（天然或是合成的树脂）为基础组成的具有可塑性的材料。它密 度小，比强度高，良好的电绝缘性，绝热性，隔声性，耐磨性等使得它在航空工业上应 用很普遍
(4)飞机和其他运输工具的内部材料 在飞机和高速火车中,这些质轻,低密度,坚硬和耐火的PI纤维织物可以取
代传统的材料
(5)绝热/结构单元 通过改变温度和初始纤维的结构类型,就有可能生产出轻薄但结构稳定
的织物,具有自我支撑的作用,而且还能提供良好的隔热性能
防火服
防爆服
炼锅服
橡胶
橡胶的组成
橡胶分为:天然橡胶,合成橡胶两种 没经硫化的称为生橡胶(呈棕色.).硫化后称为硫化橡胶,也称橡皮 硫化橡胶(橡皮): 生橡胶+硫化剂+填充剂+防老剂 优点: ①不溶解,熔融; ②机械性能 ③耐热,耐寒性和抗蚀性
缺点:
在可见光区域内,纤维分子对光具有吸收作用,并可发生 光降解
3, 聚苯并咪唑纤维
应用
制作宇宙飞船中的绳索,耐烧蚀热屏蔽材料,减速用阻力降落 伞及宇航员的加压安全服等.曾经用它制作阿波罗号和空间 试验室宇航员的航天服和内衣
在一般工业中可作石棉代用品,包括耐高温手套,高温防护服, 传送带等,使用温度常温为250~300℃,能在500℃短时间使 用
塑料的分类
3 酚醛塑料 (俗称电木)
成分: 酚醛树脂+填料+固化剂
特点 较大的强度,良好的绝缘性,不易受溶液的侵蚀,能在100-130℃下工作.以布,玻璃布作为
填料的酚醛塑料的抗拉强度和冲击强度的力学性能都很高,吸振性能也很好
采用不同填料,有不同性能和用途
1, 木粉,云母粉,石英粉等 易压成模型
如:旋钮,按钮,插销,插座及手柄,仪表外壳等.
磷酸酯基液压 油(透明紫色)
4 涂料
涂料是一种材料,这种材料可以用不同的施工工艺涂覆在物件表面,形 成粘附牢固,具有一定强度,连续的固态薄膜.这样形成的膜通称涂膜,又 称漆膜或图层
基础知识 ①涂料旧称油漆,是一种覆盖在物体表面并能形成牢固附着的连续薄膜 的配套工程材料
②涂料在使用前是一种有机高分子溶液(如清漆),胶体(如色漆)或粉末, 添加或不添加颜料后调制而成.
外胎,密封盒缓冲零 件,胶布,胶管 耐油零件,密封圈,垫, 软油箱 胶管,胶带,电缆胶结 剂,油箱保护套
燃油箱,燃油管,燃油, 滑油系统密封件
绝缘件,密封件,胶黏 剂
特种电线,电缆护套, 适用高温,有机溶剂 和化学药品腐蚀的 场合
橡胶的应用 航空轮胎,橡胶软,密封橡胶型材,橡胶密封件和橡胶液等
(一)航空轮胎
涂料的作用
3 标示作用
覆盖绘制在制品表明,通过图案,色 彩等表示各种特殊信息
粘合剂
又称胶黏剂,胶接剂,简称胶,它是一种填充与两个物件之间依靠界面作用 将其连接在一起并具有足够强度的一类物质.
可作气体,液体的耐腐蚀滤材和烟道气滤袋,可在150~200℃ 范围内使用,在酸的露点温度以下不受腐蚀
4 聚酰亚胺纤维 是指主链含有酰亚胺(PI)环的一类聚合物.芳香族聚酰亚胺(PI)纤维主要由聚酰胺 酸或PI溶液纺制而成的高性能纤维
性能:
具有很好的耐热性及优异的力学,电学等性能,且耐照射,耐溶剂. 还具有优良的化学稳定性,坚韧性,耐磨性,阻燃性,电绝缘性以及其他机械性能.
2, 布,玻璃布,纸等纤维 抗弯,抗拉,冲击强度等机械性升高,吸振性升高
如:齿轮,滑轮,驾驶盘,配电盘,接头座板等.
维护工作中，防止液压油、滑
3, 石棉 耐热性,耐磨性和很大摩擦系数
油等落在刹车块上，以免摩擦系数减
如:刹车系统零件
小，降低刹车效果。
塑料的分类
4 环氧树脂塑料
成分: 环氧树脂+玻璃纤维(填料)
二 纤维
1 聚己二酰己二胺纤维(锦纶-66)
性能:
强韧耐磨,弹性高,质量轻,染色性好,较不易起皱,抗疲劳 性好.吸湿率为3.5%~5.0%,在合成纤维中是较大的,吸汗 性适当,但容易走样
用途: 约一半作衣料用,一半用于工业生产.在工业生产应用中, 约1/3是做轮胎帘子线.
分子式
二 纤维
2 聚乙烯醇纤维(维纶,维尼纶)
特点:种类多、密度小（仅为钢铁的1/7~1/8),比强度大，电绝缘性、耐腐蚀性好，加工容易，
可满足多种特种用途的要求。
分类:塑料、纤维、橡胶、涂料、粘合剂等领域，可部分取代金属、非金属材料。
一 塑料
树脂,填充剂,增塑剂,抗氧化剂,着色剂,润滑剂,硬化剂等
树脂(粘合剂或粘料) 基本组成部分,含量不是最多,但起决定作用
用途: 航空中用作气动和液压系统的密封,减震零件和垫圈,垫片等;
橡胶的分类
二 合 成 橡 胶
类别 丁苯橡胶 丁硼橡胶 氯丁橡胶
聚硫橡胶
硅橡胶
氟橡胶
航空中的常用的合成橡胶
组成
性质
用途
丁二烯和苯乙烯聚 合而成 丁二烯和丙烯腈聚 合而成 氯丁二烯聚合而成
多硫化钠和二氯乙 烯烷缩聚而成
有机硅聚合物
偏二氯乙烯和全氟 丙烯的共聚物
结构式:
性能: 亲水性好,吸湿率可达5%,和尼龙相当,与棉花(7%)相近, 强度与聚酯或尼龙相近,拉伸弹性比羊毛差,比棉花好
用途: 70%用于工业生产,其中以布和绳索居多.可替代棉花做衣料用
3, 聚苯并咪唑纤维
材料全称:聚2,2,-间亚苯基-5,5,-双苯并咪唑纤维 性能:
延伸率: 23%~24%(短纤维为30%) 吸湿率: 高达15%,高于棉花 突出性能 尺寸稳定性,阻燃性;耐强酸,强碱,强碱,有机溶 剂;耐高温,耐化学品腐蚀;良好的纺织性能
二 纤维 3 合成纤维
定义: 是化学纤维的一种,以合成高分子化合物为原料而制得的化学纤维的统称
分类: 1 结构分类 ① 碳链合成纤维，如聚丙烯纤维(丙纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇缩甲醛纤维
② 杂链合成纤维，如聚酰胺纤维(锦纶)、聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)等
2 功用分类
1、耐高温纤维，如聚苯并咪唑纤维； 2、耐高温腐蚀纤维，如聚四氟乙烯； 3、高强度纤维，如聚对苯二甲酰对苯二胺； 4、耐辐射纤维，如聚酰亚胺纤维； 5、另外还有阻燃纤维、高分子光导纤维等。