机械工程材料概述.pptx

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1、第第2 2章章 机械工程材料机械工程材料(cilio)(cilio)2-4 2-4 其他其他(qt)(qt)工程材料及应工程材料及应用用第一页，共72页。金属材料金属材料 黑色金属黑色金属(hisjng(hisjngsh)sh)有色金属有色金属(yus(yus jnsh)jnsh)铸铁铸铁(zhti(zhti)碳钢碳钢 合金钢合金钢 铝合金铝合金 铜合金铜合金 其它有色金属其它有色金属 非金属材料非金属材料 高分子材料高分子材料 陶瓷材料陶瓷材料 复合材料复合材料 塑料塑料 橡胶橡胶 合成纤维合成纤维工程材料的分类工程材料的分类第二页，共72页。一、有色金属一、有色金属(yusjnsh)及硬质

2、及硬质合金合金2-4 2-4 其他其他(qt)(qt)工程材料及应用工程材料及应用常用常用(chnyn)的有色金属有铜及铜合的有色金属有铜及铜合金、铝及铝合金、钛及钛合金、轴承合金等。金、铝及铝合金、钛及钛合金、轴承合金等。1、有色金属、有色金属指黑色金属（钢铁）以外的所有金指黑色金属（钢铁）以外的所有金属及其合金，也称为非铁金属。属及其合金，也称为非铁金属。第三页，共72页。（1 1）铜及铜合金）铜及铜合金纯铜纯铜铜合金常加元素为铜合金常加元素为Zn、Sn、Al、Mn、Ni、Fe、Be、Ti、Zr、Cr等，既提高等，既提高(tgo)了强度，又保了强度，又保持了纯铜特性。持了纯铜特性。纯铜具有

3、纯铜具有(jyu)优良的导电性和导热性，在优良的导电性和导热性，在大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。塑性好。大气、淡水和冷凝水中有良好的耐蚀性。塑性好。纯铜呈紫红色，又称为纯铜呈紫红色，又称为(chnwi)紫铜。紫铜。铜合金铜合金常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和白铜。常用的铜合金可分为：黄铜、青铜和白铜。第四页，共72页。普通黄铜普通黄铜(hun tn)特殊黄铜特殊黄铜(hun tn)常用常用(chn(chn yn)yn)牌号牌号1)1)黄铜黄铜(hun tn)(hun tn)以锌为主加元素的铜合金。以锌为主加元素的铜合金。黄铜黄铜普通黄铜普通黄铜牌号：牌号：H H62：“黄黄”字汉语拼音首

4、字母字汉语拼音首字母表示表示平均含铜量为平均含铜量为62%62%的普通黄铜。的普通黄铜。平均含铜量的百分数平均含铜量的百分数H80H80、H70H70、H68H68：H59H59、H62H62：适于制造冷变形零件，如弹壳、适于制造冷变形零件，如弹壳、冷凝器管等；冷凝器管等；适于制造受力件，如垫圈、弹簧、适于制造受力件，如垫圈、弹簧、导管、散热器等导管、散热器等第五页，共72页。特殊特殊(tsh)黄黄铜铜加入加入(jir)的合金元素有锡、硅、锰、铅和的合金元素有锡、硅、锰、铅和铝等，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝等，分别称为锡黄铜、硅黄铜、锰黄铜、铅黄铜、铝黄铜等。铝黄铜等。在普通在

5、普通(ptng)黄铜中加入其他合金元素所黄铜中加入其他合金元素所组成的合金。组成的合金。特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能特殊黄铜强度、耐蚀性比普通黄铜好，铸造性能改善。改善。第六页，共72页。主加元素符主加元素符号（除锌外）号（除锌外）铜的百铜的百分数分数HPb59-1：表示平均含铜量为表示平均含铜量为59%、含铅量为、含铅量为1%的特殊的特殊(tsh)黄铜。黄铜。特殊特殊(tsh)黄铜的牌号黄铜的牌号主加元素主加元素(yuns)含含量的百分数量的百分数H元素符号元素符号数字数字-数字数字 常用牌号有常用牌号有HPb63-3HPb63-3、HAl60-1-1HAl60-1-1、HSn

6、62-1HSn62-1、HFe59-HFe59-1-11-1、ZCuZn38Mn2Pb2ZCuZn38Mn2Pb2、ZCuZn16Si4ZCuZn16Si4等，主要用于船舶及等，主要用于船舶及化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀化工零件，如冷凝管、齿轮、螺旋桨、轴承、衬套及阀体等。体等。第七页，共72页。2)2)青铜青铜(qngtng)(qngtng)常用常用(chnyn)青铜有锡青铜、铝青铜、铍青青铜有锡青铜、铝青铜、铍青铜、硅青铜、铅青铜等。铜、硅青铜、铅青铜等。除黄铜和白铜除黄铜和白铜(bitng)外的其他铜合金。外的其他铜合金。牌号：牌号：Q元素符号元素符号数字数字-数字数

7、字“青青”字汉字汉语拼音首字语拼音首字母母例：例：QSn4-3平均含锡量为平均含锡量为4%平均含锌量为平均含锌量为3%青铜青铜余量为铜余量为铜第八页，共72页。v锡青铜锡青铜(qngtng)v是以锡为主加元素的铜合金，是以锡为主加元素的铜合金，锡含量一般为锡含量一般为314%。v锡青铜锡青铜(qngtng)铸造流动性铸造流动性差，铸件密度低，易渗漏，但差，铸件密度低，易渗漏，但体积收缩率在有色金属中最小体积收缩率在有色金属中最小。v锡青铜锡青铜(qngtng)耐蚀性良好，耐蚀性良好，在大气、海水及无机盐溶液中在大气、海水及无机盐溶液中的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但的耐蚀性比纯铜和黄铜好，但在硫酸、

8、盐酸和氨水中的耐蚀在硫酸、盐酸和氨水中的耐蚀性较差。性较差。第九页，共72页。v常用常用(chnyn)牌牌号有号有QSn4-3、QSn6.5-0.4、ZCuSn10Pb1等。等。l主要用于耐蚀承载件主要用于耐蚀承载件,如如弹簧弹簧(tnhung)、轴承、轴承、齿轮轴、蜗轮、垫圈、齿轮轴、蜗轮、垫圈等。等。锡青铜管锡青铜管船用青铜软船用青铜软管快速接头管快速接头阀阀(锡青铜阀锡青铜阀体、阀盖体、阀盖)第十页，共72页。v铝青铜铝青铜v以铝为主加元素以铝为主加元素的铜合金，铝含的铜合金，铝含量为量为511%。v强度强度(qingd)、硬度、耐硬度、耐大型水力发电设备中的抗磨环大型水力发电设备中的抗

9、磨环 磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，磨性、耐热性及耐蚀性高于黄铜和锡青铜，铸造性能好，但焊接性能差。但焊接性能差。常用牌号有常用牌号有QAl5、QAl7、ZCuAl8Mn13Fe3Ni2等。等。主要用于制造主要用于制造(zhzo)船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐船舶、飞机及仪器中的高强、耐磨、耐蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。蚀件，如齿轮、轴承、蜗轮、轴套、螺旋桨等。第十一页，共72页。v铍青铜铍青铜v以铍为主加元素的铜合金，铍含量为以铍为主加元素的铜合金，铍含量为1.72.5%。v具有高的强度具有高的强度(qingd)、弹性极限、耐磨性、耐蚀性，、弹性极限、耐

10、磨性、耐蚀性，良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格良好的导电性、导热性、冷热加工及铸造性能，但价格较贵。较贵。铍青铜制品铍青铜制品l常用牌号有常用牌号有QBe2、QBe1.7、QBe1.9等等。l用于重要的弹性件、耐磨用于重要的弹性件、耐磨件，如精密弹簧、膜片，件，如精密弹簧、膜片，高速、高压轴承及防爆高速、高压轴承及防爆(fn bo)工具、航海罗盘工具、航海罗盘等重要机件。等重要机件。第十二页，共72页。3)3)白铜白铜(bitng)(bitng)白铜白铜(bitng)可分普通白铜可分普通白铜(bitng)和特殊白铜和特殊白铜(bitng)。以镍为主要合金以镍为主要合金(hjn)

11、元素的铜合金元素的铜合金(hjn)。牌号：牌号：B数字数字B5B5：常用牌号有常用牌号有B5、B19等等。用于在蒸汽和海水环境。用于在蒸汽和海水环境下工作的精密机械下工作的精密机械,仪表零件及冷凝器仪表零件及冷凝器,蒸馏器蒸馏器,热交换热交换器等器等.镍的平均百分含量镍的平均百分含量具有较高的耐蚀性和具有较高的耐蚀性和抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加抗腐蚀疲劳性能及优良的冷热加工性能。工性能。白铜白铜表示平均含镍量为表示平均含镍量为5%的白铜。的白铜。普通白铜普通白铜:白铜件白铜件第十三页，共72页。v在普通白铜基础上添加在普通白铜基础上添加Zn、Mn、Al等元素形等元素形成的，分别称锌白铜、锰白

12、铜、铝白铜等。成的，分别称锌白铜、锰白铜、铝白铜等。v其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。其耐蚀性、强度和塑性高，成本低。v常用牌号如常用牌号如BMn40-1.5(康铜康铜(kntn)、BMn43-0.5(考铜考铜)。v用于制造精密机械、仪表零件及用于制造精密机械、仪表零件及v医疗器械等。医疗器械等。康铜热偶康铜热偶白铜型材白铜型材特殊特殊(tsh)白铜白铜:第十四页，共72页。（2 2）铝及铝合金）铝及铝合金纯铝纯铝铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金既具有高强度又保持纯铝的优良特性。铝合金常加入的元素铝合金常加入的元素(yuns)主要有主要有Cu、Mn、Si、Mg、Zn等，此外还有等

13、，此外还有Cr、Ni、Ti、Zr等辅加元等辅加元素素(yuns)。纯铝具有银白色金属光泽，密度小，熔点低纯铝具有银白色金属光泽，密度小，熔点低,导电、导热性能优良；耐大气腐蚀导电、导热性能优良；耐大气腐蚀(fsh)，易于，易于加工成形；无磁性。加工成形；无磁性。铝合金铝合金铝合金可分为变形铝合金可分为变形(binxng)铝合金和铸造铝合金两类。铝合金和铸造铝合金两类。第十五页，共72页。铝合金制造的机翼铝合金制造的机翼第十六页，共72页。铝合金波纹管铝合金波纹管铝合金波纹管铝合金波纹管铝合金制品铝合金制品铝是可以回收利用的金属铝是可以回收利用的金属铝是可以回收利用的金属铝是可以回收利用的金属v

14、 防锈铝合金：防锈铝合金：LF+序号序号v 硬铝合金：硬铝合金：LY+序号序号v 超硬铝合金：超硬铝合金：LC+序号序号v 锻铝合金：锻铝合金：LD+序号序号铝合金的分类铝合金的分类(fnli)及及旧牌号旧牌号第十七页，共72页。(1)(1)变形铝合金变形铝合金 防锈铝合金防锈铝合金 主要主要(zhyo)(zhyo)是是Al-MnAl-Mn和和Al-MgAl-Mg系合系合金。金。卫星天线卫星天线（LF2）Mn和和Mg主要主要作用作用(zuyng)是提是提高抗蚀能力和塑性，高抗蚀能力和塑性，并起固溶强化作用并起固溶强化作用(zuyng)。第十八页，共72页。汽化汽化汽化汽化器器器器(热热热热交换

15、交换交换交换管为管为管为管为LF21LF21)v常用常用(chnyn)的的Al-Mn系合金有系合金有LF21（3A21），其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油），其抗蚀性和强度高于纯铝，用于制造油罐、油箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。箱、管道、铆钉等需要弯曲、冲压加工的零件。v常用常用(chnyn)的的Al-Mg系合金有系合金有LF5（5A05），其密度比纯），其密度比纯 铝铝小小，强强度度(qingd)比比Al-Mn合合金金高高，在在航航空空工工业业中中得得到到广广泛泛应应用用，如如制制造造管管道道、容容器器、铆铆钉钉及及承承受受中中等等载载荷荷的的零零件。件。第十九页，共72

16、页。硬铝合金硬铝合金主要主要(zhyo)是是Al-Cu-Mg系合金，并含少量系合金，并含少量Mn。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。强度、硬度高，加工性能好，耐蚀性低于防锈铝。l 常用硬铝合金如常用硬铝合金如LY11(2A11)、LY12(2A12)等，用于制造等，用于制造(zhzo)冲压件、模冲压件、模锻件和铆接件，如螺锻件和铆接件，如螺旋桨、梁、铆钉等。旋桨、梁、铆钉等。飞机翼梁飞机翼梁(腹板为腹板为硬铝合金硬铝合金)第二十页，共72页。超硬铝合金超硬铝合金(hjn)属属Al-Zn-Mg-Cu系合金系合金(hjn)，并含有少量，并含有少量Cr和和Mn。热态塑性好，但耐蚀性差。热态

17、塑性好，但耐蚀性差。飞机主起落架飞机主起落架常用合金常用合金(hjn)有有LC4(7A04)、LC9(7A09)等，主要用于工作温度较等，主要用于工作温度较低、受力较大的结构件，低、受力较大的结构件，如飞机大梁、起落架等。如飞机大梁、起落架等。第二十一页，共72页。锻铝合金锻铝合金可锻性好，力学性能可锻性好，力学性能高，用于形状高，用于形状(xngzhun)复杂的锻件复杂的锻件和模锻件，如喷气发动机和模锻件，如喷气发动机压气机叶轮、导风轮等压气机叶轮、导风轮等.压气机叶片压气机叶片压气机叶片压气机叶片 常用牌号常用牌号(piho)有有LD7(2A70)、LD8(2A80)、LD9(2A90)等

18、等。用于制造。用于制造150 225下工作的零件，如压气机叶片、超音速下工作的零件，如压气机叶片、超音速飞机蒙皮等。飞机蒙皮等。第二十二页，共72页。美美F-117隐身战斗机隐身战斗机(所用材料大部分是铝合金所用材料大部分是铝合金)第二十三页，共72页。（2）铸造）铸造(zhzo)铝合金铝合金包括：包括：Al-Si系：系：代号为代号为ZL1+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Cu系：代号为系：代号为ZL2+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Mg系：代号为系：代号为ZL3+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Zn系：系：代号为代号为ZL4+两位数字顺序号两位数字顺序号Al-Si系铸造系铸造(zhz

19、o)铝合金铝合金（硅铝明）（硅铝明）ZL102(ZAlSi12)是含有是含有12%Si的铝硅二元合的铝硅二元合金，称为金，称为(chn wi)简单硅铝明。简单硅铝明。加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂加入其他合金元素的铝硅铸造合金称复杂(fz)(或特殊或特殊)硅铝明。硅铝明。第二十四页，共72页。Al-Si系铸造系铸造(zhzo)铝铝合金的铸造合金的铸造(zhzo)性能好，性能好，具有优良的耐蚀性、耐热性具有优良的耐蚀性、耐热性和焊接性能。和焊接性能。活塞活塞(裙部为铝硅合金裙部为铝硅合金)l用于制造飞机、仪表用于制造飞机、仪表(ybio)、电动机壳、电动机壳体、汽缸体、风机叶体、汽缸体、风

20、机叶片、发动机活塞等。片、发动机活塞等。第二十五页，共72页。Al-Cu系铸造铝合金系铸造铝合金这类合金的耐热性好，强度较高；但密度这类合金的耐热性好，强度较高；但密度(md)大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于大，铸造性能、耐蚀性能差，强度低于Al-Si系合金。系合金。汽缸头汽缸头 常用代号有常用代号有ZL201(ZAlCu5Mn)、ZL203(ZAlCu4)等。主要用于制等。主要用于制造在较高温度下工作的高造在较高温度下工作的高强零件强零件(ln jin)，如内燃，如内燃机汽缸头、汽车活塞等。机汽缸头、汽车活塞等。第二十六页，共72页。Al-Mg系铸造铝合金系铸造铝合金(hjn)这类合金这类

21、合金(hjn)的耐蚀性好，强度高，的耐蚀性好，强度高，密度小；但铸造性能密度小；但铸造性能差，耐热性低。差，耐热性低。l常用代号为常用代号为ZL301(ZAlMg10)、ZL303(ZAlMg5Si1)等。等。l主要用于制造外形简单、承受冲击主要用于制造外形简单、承受冲击(chngj)载荷、在载荷、在腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。腐蚀性介质下工作的零件，如舰船配件、氨用泵体等。鼓风机密封件等鼓风机密封件等(ZL102、301)第二十七页，共72页。Al-Zn系铸造铝合金系铸造铝合金这类合金的铸造性能好，强度这类合金的铸造性能好，强度(qingd)较高，较高，可自然时效强化；但

22、密度大，耐蚀性较差。可自然时效强化；但密度大，耐蚀性较差。大型空压机活塞大型空压机活塞大型空压机活塞大型空压机活塞(ZL401)(ZL401)常用代号常用代号(diho)为为 ZL401(ZAlZn11Si7)、ZL402(ZAlZn6Mg)等。等。主要用于制造形状复杂主要用于制造形状复杂受力较小的汽车、飞受力较小的汽车、飞机、仪器零件。机、仪器零件。第二十八页，共72页。2 2、硬质合金、硬质合金(yn zh h jn)(yn zh h jn)将难熔的碳化钨或碳化钨与碳化钛等金属碳将难熔的碳化钨或碳化钨与碳化钛等金属碳化物为基体，并加入钴作为粘结剂混合，加化物为基体，并加入钴作为粘结剂混合，

23、加 压成形后烧结压成形后烧结(shoji)而成的一种粉末冶金材料。而成的一种粉末冶金材料。特点：特点：（一）硬度高、热硬性好。（一）硬度高、热硬性好。（二）抗压强度高。（二）抗压强度高。（三）耐蚀性和抗氧化性好。（三）耐蚀性和抗氧化性好。（四）线膨胀系数（四）线膨胀系数(png zhng xsh)小，电导率和热导率与铁合金相近。小，电导率和热导率与铁合金相近。第二十九页，共72页。钨钴类硬质合金钨钴类硬质合金(yn zh h jn):（P）钨钴钛类硬质合金钨钴钛类硬质合金(yn zh h jn):(M)通用通用(tngyng)硬质合金硬质合金:(K)分分类类主要用于做切削脆主要用于做切削脆性材

24、料的刀具性材料的刀具主要用于做高速主要用于做高速切削韧性材料的切削韧性材料的刀具刀具主要用于做耐热钢、主要用于做耐热钢、高锰钢不锈钢等难加高锰钢不锈钢等难加工钢材的刀具工钢材的刀具硬质合金的分类硬质合金的分类第三十页，共72页。二、工程塑料二、工程塑料(n chn s lio)v塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度(wnd)、压力下可塑制成型，在常温下能保持其、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。形状不变。v1、工程塑料概述、工程塑料概述v塑料的组成塑料的组成l塑料是以树脂塑料是以树脂(shzh)为主为主要成分，加入各种添加剂。要成分

25、，加入各种添加剂。l树脂树脂(shzh)是塑料的主要是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性成分，对塑料性能起决定性作用。作用。塑料制品塑料制品第三十一页，共72页。v添加剂：是为改善塑料某些性能而加入的物质。添加剂：是为改善塑料某些性能而加入的物质。v填料：主要填料：主要(zhyo)起增强作用；起增强作用；v增塑剂：用于提高树脂的可塑性和柔软性；增塑剂：用于提高树脂的可塑性和柔软性；v固化剂：使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；固化剂：使热固性树脂由线型结构转变为体型结构；v稳定剂：用于防止塑料老化，延长其使用寿命；稳定剂：用于防止塑料老化，延长其使用寿命；v润滑剂：防止塑料加工时粘在模具上润

26、滑剂：防止塑料加工时粘在模具上,使制品光亮；使制品光亮；v着色剂：用于塑料制品着色。着色剂：用于塑料制品着色。v其他的还有发泡剂、催化其他的还有发泡剂、催化v剂、阻燃剂、抗静电剂等。剂、阻燃剂、抗静电剂等。添加剂添加剂第三十二页，共72页。v塑料的分类塑料的分类v按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。v按使用按使用(shyng)范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。料。v通用塑料产量大、价格低、用途广。通用塑料产量大、价格低、用途广。v工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀

27、性能好。l特种塑料是指具有某些特殊特种塑料是指具有某些特殊(tsh)性能如耐高温、耐腐性能如耐高温、耐腐蚀的塑料，这类塑料产量少，蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊价格贵，只用于特殊(tsh)需要的场合。需要的场合。热固性塑料制热固性塑料制品品第三十三页，共72页。v塑料塑料(slio)的性能特的性能特点点v塑料塑料(slio)的优点：的优点：v相对密度小相对密度小(一般为一般为0.92.3)；耐蚀性、电绝缘性、；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音减摩、耐磨性好；有消音吸振性能吸振性能。l塑料的缺点：塑料的缺点：l刚性差刚性差(为钢铁材料的为钢铁材料的1/1001/10)，强度

28、低；耐热性差、热，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热倍）、导热(dor)系数小系数小(只有只有金属的金属的1/2001/600)；蠕变温度低、易老化。；蠕变温度低、易老化。第三十四页，共72页。v2、常用工程塑料、常用工程塑料v一般结构用塑料一般结构用塑料v包括聚乙烯包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯、聚苯乙烯(PS)、聚、聚丙烯丙烯(PP)和和ABS塑料等。塑料等。v聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。vABS塑料塑料“坚韧坚韧(jinrn)、质硬、刚性、质硬、刚性”，应用

29、广，应用广泛。泛。PE波纹管波纹管PP方向盘方向盘ABS阀门阀门PS管管第三十五页，共72页。v聚酰胺又称尼龙或绵纶，强度较高，耐磨、自润滑聚酰胺又称尼龙或绵纶，强度较高，耐磨、自润滑性好，广泛用作机械、化工及电气零件。性好，广泛用作机械、化工及电气零件。v聚甲醛具有优良聚甲醛具有优良(yuling)的综合性能，广泛用于的综合性能，广泛用于汽车机床、化工、电气仪表、农机等工业汽车机床、化工、电气仪表、农机等工业。尼龙管件尼龙管件PC挡风板挡风板l聚碳酸酯具有优良聚碳酸酯具有优良(yuling)(yuling)的机械性能，透的机械性能，透明无毒，应用广泛。明无毒，应用广泛。l 摩擦传动零件摩擦传

30、动零件(ln jin)用塑料用塑料l包括聚酰胺包括聚酰胺(PA)、聚甲醛、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯聚碳酸酯(PC)、聚四氟乙烯、聚四氟乙烯(PTFE)等。等。第三十六页，共72页。密封件密封件聚四氟乙烯管聚四氟乙烯管聚四氟乙烯零件聚四氟乙烯零件v聚四氟乙烯俗称聚四氟乙烯俗称“塑料王塑料王”，具有极优越的化学稳，具有极优越的化学稳定性和热稳定性以及优越的电性能，几乎不受任何定性和热稳定性以及优越的电性能，几乎不受任何化学药品的腐蚀，摩擦系数极低，只有化学药品的腐蚀，摩擦系数极低，只有0.04。缺点。缺点(qudin)是强度低、加工性差。主要用于减摩密封是强度低、加工性差。主要用于减摩密封件、化

31、工耐蚀件与热交换器以及高频或潮湿条件下件、化工耐蚀件与热交换器以及高频或潮湿条件下的绝缘材料。的绝缘材料。第三十七页，共72页。v耐蚀用塑料耐蚀用塑料v耐蚀用塑料主要有聚四氟乙烯、耐蚀用塑料主要有聚四氟乙烯、氯化聚醚氯化聚醚(PENTON)、聚丙烯、聚丙烯等。等。v氯化聚醚的化学氯化聚醚的化学(huxu)稳定稳定性仅次于聚四氟乙烯，但工艺性仅次于聚四氟乙烯，但工艺性比聚四氟乙烯好，成本低。性比聚四氟乙烯好，成本低。在化学在化学(huxu)工业和机电工工业和机电工业获得广泛应用，如化工设备业获得广泛应用，如化工设备零件、管道、衬里等。零件、管道、衬里等。氯化聚醚防腐蝶阀氯化聚醚防腐蝶阀 第三十八

32、页，共72页。v耐高温件用塑料耐高温件用塑料(slio)v有聚砜有聚砜(PSF)、聚苯醚、聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺、聚酰亚胺(PI)及及氟塑料氟塑料(slio)等。等。v聚砜的热稳定性高是其聚砜的热稳定性高是其聚酰亚胺层压板聚酰亚胺层压板 最突出的特点。使用温度达最突出的特点。使用温度达150174。用于机械设备等工。用于机械设备等工业。业。聚苯醚具有良好的综合性能聚苯醚具有良好的综合性能,用于机电等方面。用于机电等方面。聚酰亚胺在聚酰亚胺在260下可长期使用。主要用于特殊条件下使用的下可长期使用。主要用于特殊条件下使用的精密精密(jngm)零件。零件。第三十九页，共72页。v热固性塑料热固

33、性塑料v热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形(txng)聚合物。聚合物。v酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂而制酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂而制成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如插座、开成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如插座、开关等），耐热绝缘部件及各种结构件。关等），耐热绝缘部件及各种结构件。电器配件电器配件第四十页，共72页。三、合成橡胶三、合成橡胶(hchngxinjio)v橡胶橡胶(xingjio)是以高分子化合物为基础的具有高弹性的是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。材

34、料。v1、橡胶、橡胶(xingjio)的组成和性能特点的组成和性能特点v工业用橡胶工业用橡胶(xingjio)由生胶和橡胶由生胶和橡胶(xingjio)配合剂组配合剂组成。生胶无配合剂并未经硫化。橡胶成。生胶无配合剂并未经硫化。橡胶(xingjio)配合剂有配合剂有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。着色剂等。v橡胶橡胶(xingjio)最大的特点是高弹性。橡胶最大的特点是高弹性。橡胶(xingjio)有有储能、耐磨、隔音、绝缘等性能。储能、耐磨、隔音、绝缘等性能。第四十一页，共72页。v2、常用合成橡胶、常用合成橡

35、胶v合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，前者主合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，前者主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等；后者主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等；后者主要用于高低温、强腐蚀、强辐射(fsh)等特殊等特殊环境下工作的橡胶制品。环境下工作的橡胶制品。密封圈密封圈胶管胶管轮胎轮胎第四十二页，共72页。v工业上应用工业上应用(yngyng)的典型的传统陶瓷产品如陶的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展，出现瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的新型陶瓷。了许

36、多性能优良的新型陶瓷。l陶瓷材料是除陶瓷材料是除金属金属(jnsh)(jnsh)和和高聚物以外的高聚物以外的无机非金属无机非金属(jnsh)(jnsh)材料通材料通称。称。四、陶瓷四、陶瓷(toc)第四十三页，共72页。v1、陶瓷材料的性能特点、陶瓷材料的性能特点v陶瓷材料具有高熔点陶瓷材料具有高熔点(rngdin)、高硬度、高化、高硬度、高化学稳定性，耐高温、耐氧化、学稳定性，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。耐腐蚀等特性。v陶瓷材料还具有密度小、弹陶瓷材料还具有密度小、弹性模量大、耐磨损、强度高性模量大、耐磨损、强度高等特点。等特点。v功能陶瓷还具有电、光、磁功能陶瓷还具有电、光、磁等特殊性能

37、。等特殊性能。韧性陶瓷硬度压痕韧性陶瓷硬度压痕韧性陶瓷硬度压痕韧性陶瓷硬度压痕脆性陶瓷硬度压痕周围的裂纹脆性陶瓷硬度压痕周围的裂纹脆性陶瓷硬度压痕周围的裂纹脆性陶瓷硬度压痕周围的裂纹第四十四页，共72页。v2、陶瓷材料的分类、陶瓷材料的分类(fnli)v（1）按化学成分分类）按化学成分分类(fnli)v可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。导电导电玻璃玻璃玻璃玻璃幕墙幕墙第四十五页，共72页。v（2）按使用）按使用(shyng)的原材料分类的原材料分类v可将陶瓷材料分为普通陶瓷和特种陶瓷。可将陶瓷

38、材料分为普通陶瓷和特种陶瓷。l普通陶瓷普通陶瓷(toc)：以天然：以天然的岩石、矿石、黏土等材的岩石、矿石、黏土等材料作原料。料作原料。l特种陶瓷特种陶瓷(toc)：采用人：采用人工合成的材料作原料。工合成的材料作原料。l（3）按性能和用途分类）按性能和用途分类 l可将陶瓷可将陶瓷(toc)材料分为材料分为结构陶瓷结构陶瓷(toc)和功能陶和功能陶瓷瓷(toc)两类。两类。陶瓷零件陶瓷零件第四十六页，共72页。v普通陶瓷加工成型性好，普通陶瓷加工成型性好，成本低，产量大。成本低，产量大。v除日用陶瓷、瓷器外，除日用陶瓷、瓷器外，大量大量(dling)用于电器、用于电器、化工、建筑、纺织等工化工

39、、建筑、纺织等工业部门。业部门。景德镇瓷器景德镇瓷器绝缘子绝缘子普通普通(ptng)陶瓷陶瓷第四十七页，共72页。新型结构新型结构(jigu)陶陶瓷瓷v氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷(toc)v氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷(toc)以以Al2O3为主要成分为主要成分,含有少量含有少量SiO2的陶瓷的陶瓷(toc)，又称高铝陶瓷，又称高铝陶瓷(toc)。Al2O3化工、耐磨陶化工、耐磨陶瓷配件瓷配件Al2O3密封、气动密封、气动陶瓷配件陶瓷配件第四十八页，共72页。v氧氧化化铝铝陶陶瓷瓷耐耐高高温温性性能能好好，可可使使用用(shyng)到到1950,具具有有良良好好的的电电绝绝缘缘性性能能及及耐耐磨磨性性。微微

40、晶晶刚刚玉玉的硬度极高的硬度极高(仅次于金刚石仅次于金刚石).95瓷纺织件瓷纺织件99瓷纺织件瓷纺织件氧化铝耐高温喷嘴氧化铝耐高温喷嘴氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷(toc)第四十九页，共72页。氧化铝陶瓷转心球阀氧化铝陶瓷转心球阀氧化铝陶瓷密封环氧化铝陶瓷密封环氧化铝陶瓷坩埚氧化铝陶瓷坩埚v氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料(nihucilio)，如耐火，如耐火砖、坩埚、砖、坩埚、热偶套管，淬火钢的切削刀热偶套管，淬火钢的切削刀具、金属拔丝具、金属拔丝(b s)(b s)模，内模，内燃机的火花塞，火箭、导弹燃机的火花塞，火箭、导弹的导流罩及轴承等。的导流罩及轴承等。第五十页，共7

41、2页。汽轮机转子汽轮机转子叶片气阀等零件叶片气阀等零件Si3N4轴承轴承v氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷(toc)氮化硅的强度、氮化硅的强度、比强度、比模量高；比强度、比模量高；硬度仅次于金刚石、硬度仅次于金刚石、碳化硼等；热膨胀系碳化硼等；热膨胀系数小；抗热震性大大数小；抗热震性大大(dd)高于其他陶瓷高于其他陶瓷材料。材料。第五十一页，共72页。v碳化硅（碳化硅（SiC）陶瓷）陶瓷v碳化硅的最大特点是高温强度高，有很好的耐磨损、耐碳化硅的最大特点是高温强度高，有很好的耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变腐蚀、抗蠕变(rbin)性能，其热传导能力很强，仅次性能，其热传导能力很强，仅次于氧化铍陶瓷。于氧化铍陶瓷。常压

42、烧结碳化硅常压烧结碳化硅第五十二页，共72页。v碳化硅陶瓷用于制造火箭喷嘴、碳化硅陶瓷用于制造火箭喷嘴、浇注金属的喉管、热电偶套管、浇注金属的喉管、热电偶套管、炉管、燃气轮机炉管、燃气轮机(rnqlnj)(rnqlnj)叶片及轴承，泵的密封圈、拉叶片及轴承，泵的密封圈、拉丝成型模具等。丝成型模具等。SiC陶瓷件陶瓷件SiC陶瓷件陶瓷件SiC轴承轴承第五十三页，共72页。部分稳定氧化锆制品部分稳定氧化锆制品ZrOZrO2 2陶瓷耐陶瓷耐陶瓷耐陶瓷耐火件火件火件火件v氧化锆陶瓷氧化锆陶瓷(toc)第五十四页，共72页。氧化锆制品氧化锆制品(zhpn)氧化锆油泵氧化锆油泵氧化柱塞氧化柱塞氧化锆拉线轮

43、氧化锆拉线轮氧化锆球阀氧化锆球阀部分稳定氧化锆喷涂层部分稳定氧化锆喷涂层增韧氧化锆导轮芯轴增韧氧化锆导轮芯轴第五十五页，共72页。五、复合材料五、复合材料(fhcilio)1、复合材料、复合材料(fhcilio)的定义的定义由两种或两种以上不同由两种或两种以上不同(btn)化学性质和不同化学性质和不同(btn)组组织结构的材料以微观或宏观的形式组合在一起而形成的新材料。织结构的材料以微观或宏观的形式组合在一起而形成的新材料。必须由两种以上必须由两种以上化学、物理性质化学、物理性质不同的材料组合不同的材料组合而成而成必须是必须是人造人造的，是的，是人们根据需要设计人们根据需要设计制造的材料制造的

44、材料通过各组分性能的通过各组分性能的互补可获得单一材互补可获得单一材料不能达到的料不能达到的综综合性能合性能123第五十六页，共72页。1234比强比强度度(qingd)与比与比模量模量高高化学化学(huxu)稳定稳定性优良性优良（管道）（管道）减摩、耐减摩、耐磨磨(naim)、自、自润滑性好润滑性好（掺入纤（掺入纤维）维）耐热性耐热性高、高高、高韧性、韧性、高抗冲高抗冲击性击性2、复合材料的性能特点、复合材料的性能特点第五十七页，共72页。复合材料复合材料(fhcilio)纤维纤维(xinwi)增强型增强型细粒细粒(xl)层叠型层叠型3、复合材料的分类、复合材料的分类第五十八页，共72页。土

45、房土房(t fn)-(t fn)-草增强泥草增强泥基复合材料基复合材料钢筋混凝土建筑钢筋混凝土建筑(jinzh)框架框架玻璃钢撑杆玻璃钢撑杆(chn n)(chn n)复合材料无处不在复合材料无处不在第五十九页，共72页。国家技术国家技术(jsh)(jsh)发明一等奖发明一等奖（20042004年）年）“高性能炭高性能炭/炭航空制动炭航空制动(zhdn)材料的制备技术材料的制备技术”黄伯云研制黄伯云研制(ynzh)的飞机刹的飞机刹车片车片复合材料在航天领域中的应用复合材料在航天领域中的应用第六十页，共72页。复合材料在航空复合材料在航空(hngkng)领域领域的应用的应用法国法国“空中客车空中

46、客车”公司生产的公司生产的A380双层四引擎大型双层四引擎大型(dxng)客机，客机，最大可载客量最大可载客量650人人复合材料复合材料(f h ci lio)(f h ci lio)使使A380A380减重减重1515吨吨(1)机翼机翼(2)垂直尾翼和水平尾翼垂直尾翼和水平尾翼(3)地板梁和后承压框地板梁和后承压框(4)固定机翼前缘固定机翼前缘(5)机翼后缘处的襟翼机翼后缘处的襟翼,副翼副翼(6)机身蒙皮壁板机身蒙皮壁板第六十一页，共72页。复合材料在化工复合材料在化工(hugng)领域中领域中的应用的应用第六十二页，共72页。复合材料复合材料(fhcilio)在日常生在日常生活中的应用活中

47、的应用第六十三页，共72页。复合材料复合材料(fhcilio)在体育用在体育用品中的应用品中的应用第六十四页，共72页。纤维纤维(xinwi)增强塑料（增强塑料（GFRP）用作输）用作输油管道油管道第六十五页，共72页。聚酯和环氧玻璃纤维聚酯和环氧玻璃纤维(blixinwi)增强塑料增强塑料（GFRP）用作储油设备用作储油设备第六十六页，共72页。l 碳纤维增强树脂(shzh)用于汽车弹簧片 第六十七页，共72页。l芳纶纤维芳纶纤维(xinwi)增强树脂用于刹增强树脂用于刹车片车片第六十八页，共72页。l纤维增强纤维增强(zngqing)热塑性塑料用热塑性塑料用于电路板于电路板第六十九页，共72页。l芳纶纤维芳纶纤维(xinwi)增强塑料用于建筑材料增强塑料用于建筑材料第七十页，共72页。l玻璃纤维增强玻璃纤维增强(zngqing)树脂用于采树脂用于采光板光板第七十一页，共72页。愿知识之泉，经书籍(shj)之渠而奔流进你的心田！第七十二页，共72页。