《塑料流变成型原理》ppt课件

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1、塑料流变成型原理主讲：陈璞第1章材料科学概述第2章高分子材料的制备反应第3章高分子材料的结构与性能第4章通用高分子材料塑料流变成型原理第1章材料科学概述1.1材料与材料科学1.2材料结构简述1.3材料的性能1.4材料工艺与结构性能的关系材料是人类进步的里程碑，时代的发展需要材料，而材料又推动时代的发展，所以人们把材料视为现代文明的支柱之一。在新的世纪里，人类面临着五大问题：人口、粮食、资源、能源与环境。从某种意义上说，材料是一切文明和科学的基础，它使人类及其赖以生存的社会、环境存在着紧密而有机的联系。材料是物质，但不是所有物质都可

2、以成为材料。（一）材料与物质金属、陶瓷、半导体、聚合物（塑料等）、玻璃、介电材料、纤维、木材等，还有许多复合材料都属于材料的范畴。一.材料与人类文明及社会现代化纵观人类发展的历史，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产和人类生活带来巨大的变化。（二）材料是人类文明的里程碑随着科学技术的发展，功能材料越来越重要。近、现代历史表明，材料与社会经济发展、地区开发乃至国家振兴是休戚相关的。材料是人类赖以生存的基础，材料的发展和进步伴随着人类文明发展和进步的全过程。材料是国民经济建设、国防建

3、设和人民生活不可缺少的重要组成部分。根据材料及其在各领域的应用，可划分为以下几大部分：信息功能材料；工程结构材料及先进的陶瓷材料；能源结构材料、功能材料与含能材料；低维材料；生物材料；智能化材料；环境材料等。材料既是人类社会进步的里程碑，又是社会现代化的物质基础与先导。材料，尤其是新材料的研究、开发与应用反映着一个国家的科学技术与工业水平。（三）材料是社会现代化的物质基础与先导综上所述，说明材料特别是新材料与社会现代化及现代文明的关系十分密切，新材料对提高人民生活水平，增加国家安全，提高工业生产率与经济增长提供了物质基础，因此新材

4、料的发展十分重要。（一）材料的单向循环模式二.材料循环——材料、能源与环境地球原材料工业原料资源开采冶金等初加工工程材料产品废料组合加工制造人类使用后失效进一步加工资源开采－生产加工－消费使用－废物丢弃这种单向循环模式必然造成资源紧缺——能源浪费——环境污染的严重后果。（二）材料的双向循环目前人们开始认识到现有的“消耗资源能源－制造产品－排放废物”这一单向生产模式已经无法持续下去，而应当以仿效自然生态过程物质循环的模式取而代之，建立起废物能在不同生产过程中循环、多产品共生的工业模式，即所谓的双向循环模式。循环经济与知识经济并称为世

5、界未来经济发展的两模式。地球综合利用变为无害废物工业用原料工程材料产品废料综合利用变为无害废物原材料经过人类处理重新利用后的无害废物（三）材料的可持续发展战略与生态环境材料1.材料的可持续发展战略（1）尽可能节约资源与能源，尽可能减少对环境的污染。（2）把材料及产品整个寿命周期对环境的协调性作为重要的评价指标。（3）把材料科技与产业的具体发展目标和各国、各地区可持续发展的大目标结合起来。2.生态环境材料研究与开发的兴起生态环境材料是指：同时具有优良的使用性能和最佳环境协调性能的一大类材料。这类材料对资源和能源消耗少，对生态和环境污

6、染小，再生利用率高或可降解和可循环利用，而且要求在制造、使用、废弃直到再生利用的整个寿命周期中，都必须具有与环境的协调共存性。大力提倡和积极支持开发新型的环境材料，取代那些资源和能源消耗高、污染严重的传统材料。（一）材料科学与工程的组成要素三.材料成分－结构－合成与加工－性能－使用效能五要素：成分、合成与加工、结构、性能、使用效能。金属材料：铸造、成型、连接、机加工、粉末冶金陶瓷材料：铸造、压制、烧结聚合物：模制、压制复合材料：铸造、成型、连接（二）材料加工工艺方法（三）性能与使用效能成品状态的材料具有一整套满足实际设计要求的性能

7、——强度、硬度、导电性、密度、色彩等。倘若在使用过程中，材料的内部结构没有变化，那么它将永远保持这些性能。如果产品遇到使材料内部结构发生变化的使用情况，那么，材料的性能与行为也会发生相应的变化。因此，不仅要考虑初始条件，而且要考虑那些将使材料内部结构发生变化，因而也导致材料性能发生变化的使用条件。（四）材料设计和选用材料依据产品所需材料的各项性能指标，利用各种有用信息，建立相关模型，制定具有预想的微观结构和性能的材料及材料生产工艺方法，以满足特定产品对新材料的需求。1.材料设计2.选用材料选材的基本原则：胜任某一特定功能；综合性能

8、比较好；材料性能差异定量化；成本、经济与社会效益；与环境保护尽可能一致。一个好的材料的选用，应是设计——工艺——材料——用户最佳组合的结果。材料——具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性质的物质。1.1.1材料及材料化过程(材料工艺过程)由化