非金属材料与复合材料(金属工艺).ppt

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1、第九章非金属材料与复合材料概述非金属材料指除金属以外的其他一切材料。这类材料发展迅速，种类繁多，已在各工业领域中广泛应用。主要包括：有机高分子材料（如塑料，合成橡胶、合成纤维、胶粘剂、涂料及液晶等），陶瓷材料（如陶瓷器、玻璃、水泥、耐火材料及各类新型陶瓷材料等），其中工程塑料和工程陶瓷在工程结构占有很重要的地位。第一节有机高分子材料基础知识高分子化合物包括有机高分子化合物和无机化合物两大类，有机化合物分合成和天然的两种。工程中使用的有机高分子材料主要是人工合成的高分子聚合物，简称高聚物。1高聚物分子的组成2高聚物的人工合成3高聚物分子的形态4高聚物链的顺性5高聚物分子间的结合状态6高聚物的力学

2、状态7有机高分子材料的组成及性能特点第二节工程塑料一、塑料的组成1、合成树脂2、添加剂（1）、填料（2）、增塑剂（3）、固化剂（4）、稳定剂二、塑料的分类三、常用塑料的性能和用途四、塑料制品的成型方法1、注射成型2、挤压成型3、压制成型4、浇铸成型合成橡胶一、橡胶的特性和应用二、橡胶的组成三、常用橡胶橡胶的组成1橡胶分天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶来自热带和亚热带的橡胶树。由于橡胶在工业、农业、国防领域中有重要作用，因此它是重要的战略物资，这促使缺乏橡胶资源的国家率先研究开发合成橡胶。通过对天然橡胶的化学成分进行剖析，发现它的基本组成是异戊二烯。于是启发人们用异戊二烯作为单体进行聚合反应，得

3、到了合成橡胶，称为异戊橡胶。异戊橡胶的结构与性能基本上与天然橡胶相同。由于当时异戊二烯只能从松节油中获得，原料来源受到限制，而丁二烯则来源丰富，因此以丁二烯为基础开发了一系列合成橡胶。如顺丁橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶和氯丁橡胶等。橡胶的组成2随着石油化学工业的发展，从油田气、炼厂气经过高温裂解和分离提纯，可以得到乙烯、丙烯、丁烯、异丁烯、丁烷、戊烯、异戊烯等各种气体，它们是制造合成橡胶的好原料。世界橡胶产量中，天然橡胶仅占15％左右，其余都是合成橡胶。合成橡胶品种很多，性能各异，在许多场合可以代替、甚至超过天然橡胶。合成橡胶可分为通用橡胶和特种橡胶。通用橡胶用量较大，例如丁苯橡胶占合成橡胶产

4、量的60％；其次是顺丁橡胶，占15％；此外还有异戊橡胶、氯丁橡胶、丁钠橡胶、乙丙橡胶、丁基橡胶等，它们都属通用橡胶常用橡胶性能第四节胶粘剂与胶接技术一、胶粘剂的组成二、胶粘剂的分类原则及表示方法三、胶粘剂的胶接机理四、常用胶粘剂五、胶接的特点和应用六、胶接技术胶粘剂的组成胶粘剂的组成因来源不同而有很大的差异，天然胶粘剂的组成比较简单，多为单组分，而合成胶粘剂较为复杂，除了起基本粘附作用的物质之外，为了满足特定的物理化学物性，尚需加入各种配合剂。总的来讲，胶粘剂的组成包括粘料、固化剂、促进剂、增塑剂、增韧剂、稀释剂、溶剂、填料、偶联剂、、防老剂、阻燃剂、增粘剂、阻聚剂等。除了粘料是不可少之外，其

5、余的组分要视性能要求决定加入与否.1、粘料1、粘料  粘料也称为基料或胶料，是使两个被粘物结合在一起时起主要作用的组分，是决定胶粘祭性能的基本成分。可以作为胶粘剂的粘料有如下物质。（1）天然高分子化合物    有淀粉、精糊、桃胶、阿拉伯树胶、骨胶、皮胶、明胶、鱼胶、虫胶、植物蛋白、血粉、松香、沥青、天然橡胶等。（2）改性天然高分子化学物  如硝酸纤维素、醋酸纤维素、羟甲基纤维素、松香酚醛树脂、改性淀粉、氯化橡胶等。（3）合成高分子化学物  是胶粘剂当中性能最好、用量最多的粘料，包括热固性树脂、热塑性树脂、合成橡胶、热塑性弹性体等。（4）有机化合物  如低分子的有机化合物单体（5）无机

6、化合物    磷酸盐、硝酸盐、硼酸盐、氧化镁、氧化锌等配制而成的无机胶粘剂具有独特的耐高温性能。2、固化剂与改性剂2、固化剂与改性剂      固化剂是使原来热塑性的线型主体聚合物变成坚硬的体型网状结构。促进剂使加速胶粘剂中主体聚合物与固化剂反应，缩短固化时间，降低固化温度，以及调节胶粘剂中树脂的固化速度的一种配合剂。胶粘剂的胶接机理1机械胶接机理   胶粘剂通过实木表面的管孔渗透到木材的细胞腔内，随着胶粘剂的固化或硬化，在其中形成许多的小钩子或胶钉，从而将两块实木胶接在一起。胶粘剂的胶接机理2吸附胶接机理   认为胶接作用是胶粘剂分子与被粘物分子在界面层上相互吸附产生的，此时的胶接作用是

7、物理吸附和化学吸附共同作用的结果，而物理吸附则是胶接作用的普遍原因。胶粘剂的胶接机理3扩散胶接机理   在胶接界面上发生互溶，导致胶粘剂和被粘物分子通过相互扩散而形成牢固的接头。胶粘剂的胶接机理4化学键胶接机理   胶粘剂与被粘物分子间产生化学反应而获得高强度的主价键结合，化学键力要比分子间力大得多。在胶接过程中主要是通过胶粘剂和被胶接物中的活性基团、偶联剂使胶粘剂与被粘物分子之间、在表面处理