常用非金属材料
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常用非金属材料非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料,主要有各类高分子材料(塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等)、陶瓷材料(各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代无机非金属材料等)和各种复合材料等。
本章主要介绍高分子材料、陶瓷和复合材料。
工程材料仍然以金属材料为主,这大概在相当长的时间内不会改变。
但近年来高分子材料、陶瓷等非金属材料的急剧发展,在材料的生产和使用方面均有重大的进展,正在越来越多地应用于各类工程中。
非金属材料已经不是金属材料的代用品,而是一类独立使用的材料,有时甚至是一种不可取代的材料。
第一节高分子材料高分子材料又称为高聚物,通常,高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。
各类高聚物之间并无严格的界限,同一高聚物,采用不同的合成方法和成型工艺,可以制成塑料,也可制成纤维,比如尼龙就是如此。
而象聚氨酯一类的高聚物,在室温下既有玻璃态性质,又有很好的弹性,所以很难说它是橡胶还是塑料。
一、塑料按照应用范围,塑料分为三种。
1.通用塑料通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。
这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低,它们占塑料总产量的3/4以上,大多数用于日常生活用品。
其中,以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最广泛。
(1)聚乙烯(PE)生产聚乙烯的原料均来自于石油或天然气,它是塑料工业产量最大的品种。
聚乙烯的相对密度小(0.91~0.97),耐低温,电绝缘性能好,耐蚀性好。
高压聚乙烯质地柔软,适于制造薄膜;低压聚乙烯质地坚硬,可作一些结构零件。
聚乙烯的缺点是强度、刚度、表面硬度都低,蠕变大,热膨胀系数大,耐热性低,且容易老化。
(2)聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯是最早工业生产的塑料产品之一,产量仅次于聚乙烯,广泛用于工业、农业和日用制品。
聚氯乙烯耐化学腐蚀、不燃烧、成本低、加工容易;但它耐热性差冲击强度较低,还有一定的毒性。
常用的非金属材料介绍常用非金属材料可分为陶瓷、磨料、碳和石墨、石棉等无机材料及塑料、橡胶、胶粘剂等有机材料两大类。
1、塑料塑料的强度及刚度远低于金属材料,只适于制造承受载荷不大、对刚度要求不高的零件,如壳体、支架、手柄、手轮、防护挡板、仪表盖或框、覆盖板等,可以选用聚苯乙烯、酸性聚乙烯、聚碳酸酯、聚苯醚、有机玻璃等。
传动零件一般承受载荷不大,低速时可用低压聚乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯,大的齿轮、齿条、凸轮、蜗轮、带轮等也可用塑料制造。
要求稍高一些的框架类零件且工作条件相对苛刻一些时,可选择的塑料有尼龙、MC尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯、聚氯醚(氯化聚醚)、夹布酚醛等。
受力较小的滑动轴承、轴套、导轨和某些密封圈,以及对材料的力学性能要求不高,但要求有良好的自润滑性能、低的摩擦系数和一定的耐油性及耐热性的,可以选用低压聚乙烯、尼龙1010、MC尼龙、聚氯醚、聚甲醛、聚四氟乙烯等。
在载荷不大的情况下,与无机耐蚀材料相比,塑料具有一定的优越性,因此塑料的应用比重日益增大。
由于不同的塑料品种,有的耐酸、有的耐碱、有的耐溶剂,因此要针对腐蚀条件选择塑料品种。
一般腐蚀条件可选用聚烯烃类塑料,若同时还要求有较高的力学性能时,可选聚气醚;既要求耐强酸、强氧化酸,又要求耐强碱时,采用氟塑料(如聚四氟乙烯)。
要求耐蚀的容器或其他零件,可采用塑料衬里结构、加强复合结构和涂层结构。
塑料因其优异的绝缘性能,也常用来制造电器零件。
普通电器元件要求绝缘、耐弧、耐燃及具有一定的强度和耐热性,可选用聚烯烃塑料、酚醛塑料、胺烃和环氧塑料等。
高压绝缘件选用交联聚乙烯、聚碳酸酯、氟塑料和环氧塑料。
高频绝缘件选用聚烯烃、氟塑料、聚酰亚胺、有机硅、聚丙醚、聚苯乙烯和聚丙烯等。
2、合成橡胶合成橡胶按用途分为通用橡胶和特种橡胶。
通用橡胶用来生产轮胎、传送带、传动带、胶管、胶辊、密封装置、减振装置等。
特种橡胶用来制造在特殊条件(如高温、低温,需要耐碱、耐酸、耐油及防辐射等)下使用的橡胶产品。
常见⾮⾦属材料汇总⾮⾦属材料与⾦属材料都是⼯业发展的重要材料。
随着材料技术的发展,⾮⾦属材料在⼯业发展中的重要性也越来越⼤。
⾮⾦属材料⼀般具有以下特点:密度⼩质量轻、耐压强度⾼、硬度⼤、耐⾼温、抗腐蚀。
可以⼤概分为有机材料、⽆机材料及复合材料三种:1.有机材料:⽊材、⽪⾰、胶粘剂和⾼分⼦合成材料——合成橡胶、合成树脂、合成纤维等;2.⽆机材料:耐⽕材料、陶瓷、磨料、碳和⽯墨材料、⽯棉等;3.以⾮⾦属纤维增强树脂基所构成的复合材料。
在机械⼯程中,⾮⾦属材料的应⽤也是越来越⼴,下⾯把在⼯作中较为常见的⾮⾦属材料做了汇总,以⽅便⽐较选⽤:⼀、普通⼯程塑料1.聚氯⼄烯【牌号】PVC【俗称】PVC【代号】PVC【英⽂名】Polyvinyl Chloride【颜⾊】透明/灰⾊/⽩⾊/蓝⾊【密度】1.380【特性】1.聚氯⼄烯的最⼤特点是阻燃,因此被⼴泛⽤于防⽕应⽤。
但是聚氯⼄烯在燃烧过程中会释放出氯化氢和其他有毒⽓体,例如⼆恶英。
2.聚氯⼄烯有较好的电⽓绝缘性能,可作低频绝缘材料,其化学稳定性也好。
由于聚氯⼄烯的热稳定性较差,长时间加热会导致分解,放出HCL⽓体,使聚氯⼄烯变⾊,所以其应⽤范围较窄,使⽤温度⼀般在-15~55℃之间。
3.聚氯⼄烯是世界上产量最⼤的塑料品种之⼀.聚氯⼄烯树脂为⽩⾊或浅黄⾊粉末.根据不同的⽤途可以加进不同的添加剂,使聚氯⼄烯塑件呈现不同的物理性能和⼒学性能.在聚氯⼄烯树脂中加⼈适量的增塑剂,就可制成多种硬质、软质和透明制品.纯聚氯⼄烯的密度为1.4g/cm3,加进了增塑剂和填料等的聚氯⼄烯塑件的密度⼀般在1.15 ~ 2.00g/cm3范围内.硬聚氯⼄烯不含或含有少量的增塑剂,有较好的抗拉、抗弯、抗压和抗冲击性能,可单独⽤作结构材料.软聚氯⼄烯含有较多的增塑剂,它的柔软性、断裂伸长率、耐冷性增加,但脆性、硬度、拉伸强度会降低。
【应⽤】由于聚氯⼄烯的化学稳定性⾼,所以可⽤于防腐管道、管件、输油管离⼼泵、⿎风机等.聚氯⼄烯的硬板⼴泛⽤于化学产业上制作各种贮槽的衬⾥,建筑物的⽡楞板、门窗结构、墙壁装饰物等建筑⽤材.由于电⽓尽缘性能优良⽽在电⽓、电⼦产业中,⽤于制造插座、插头、开关、电缆.在⽇常⽣活中,⽤于制造凉鞋、⾬⾐、玩具、⼈造⾰等。
种类普通工程朔料常见牌号名称PVC聚氯乙烯PE聚乙烯UPE超高分子量聚乙烯POM聚甲醛POM+25%GF聚甲醛增强DERLIN聚甲醛PMMA聚甲基丙烯酸甲酯PC 聚碳酸酯 PC+30%GF聚碳酸酯增强PP聚丙烯俗称PVCUPE赛钢亚加力压克力有机玻璃防弹胶防弹玻璃百折胶常用代号英文名PVC Polyvinyl ChloridePE PolyethyleneUltra-high molecularUHMWPEweight PEPOMPolyoxymethylenepolyacetalPOM+25%GFPOM+25%Glass FiberDERLINPolymethylMethacrylatePMMA(Acrylic)PC PolycarbonatePC+30%GF PC+30%Glass FiberPP Polypropylene通 工 程 朔 料PS 聚苯乙烯 硬胶 PS Polystyrene丙烯腈 . 丁二烯 . 苯超不碎Acrylonitrite ButadieneABS胶ABS乙烯StyrenePA6 聚酰胺6 PA6 Polyamide-6(nylon) PA66 聚酰胺 66PA66 Polyamide-66 PA66+30%GF 尼龙PA66+30%GFPA66+30% Glass 聚酰胺 66 增强Fiber(NYLATRON)PA-MC 聚酰胺 铸型 PA-MCMonomer casting nylonPTFE聚四氟乙烯朔料王 PolytetrafluoroethylenePTFE铁氟龙PETPETpoly(Ethylene 聚对苯二甲酸乙二涤纶 Terephthalate)PET+TX醇酯的确良PET TX GRAUPET+30%GFPET+30%GFPET+30%Glass FiberPBT聚对苯二甲酸丁二PBTPoly(Butylene 醇酯Terephthalate)PEEKPEEK PolyetheretherketonePEEK1000 聚醚醚酮PEEK1000 EKH-SS09ESDPEEKPEIUL TEM1000聚醚酰亚胺 PEIPoly(etherimide)UL TEM2300PI 聚酰亚胺PI PolyimideDERLIN AF 聚甲醛含氟合金 DERLIN AFESD225防静电 POM高ESD420防静电PEI级工程朔料ESD520防静电 PAIMC501CDR6防静电尼龙导电尼龙导电尼龙PPO聚苯醚弹弓胶PU聚氨酯优力胶橡胶丁腈橡NBR腈基丁二烯橡胶胶ESD225ESD420ESD520MC501CDR6导电 PA66导电 PA12PPO Poly(phenylene oxide)PU PolyurethaneNBR胶硅胶硅氧烷硅胶MQ&SR Silicon dioxide纸电木电木Phenol-formaldehyde酚醛树脂PF resin胶木布电木Bakelite冷凝胶环氧树脂EP Epoxy, epoxide 玻纤绝缘环氧树脂材料FR4玻璃纤FR4维合成石碳纤维合成石CDMZrO2氧化锆陶瓷ZrO2陶瓷AL2O3氧化铝陶瓷AL2O3常用非金属材料一览表颜色透明灰色白色蓝色本色(白)黑色本色(白)黑色黄色绿色本色(白)黑色本色(白)黑色透明多种颜色透明透明本色(乳白)米灰色密度1.3-1.580.91-0.970.941.42-1.431.611.42-1.431.17-1.21.18-1.21.450.9-0.91特性聚氯乙烯是世界上产量最大的塑料品种之一 . 聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末 . 根据不同的用途可以加进不同的添加剂 , 使聚氯乙烯塑件呈现不同的物理性能和力学性能 . 在聚氯乙烯树脂中加人适量的增塑剂 , 就可制成多种硬质、软质和透聚乙烯塑料是塑料产业中产量最大的品种。
常用的有机非金属材料
1 概述
有机非金属材料是指含有一种或多种碳原子和一些其他元素(例
如氢、氧、氮、氟、硫、磷、氯等)的化合物,具有材料科学专家们
所定义的特性(如透明性和耐老化等),主要用于制造家用电器外壳
和其他物体。
它们的特点是具有优异的物理性能,例如材料的强度、
耐热、耐油、抗腐蚀性、耐冲击性等。
2 常用有机非金属材料
(1)聚酯树脂:聚酯树脂是一种有机化合物,多用于电子包装材料、集成电路板以及家用电器的外壳。
它具有优良的抗紫外线性能,
还具有良好的耐腐蚀性、抗静电性能和低摩擦系数,是制造日常用品
的最佳材料之一。
(2)聚氨酯:聚氨酯是一种合成树脂,以结构强度和耐磨性而闻名。
它具有良好的机械性能和耐老化性,适用于需要抗老化、高强度
及抗耐用性的应用,可用于制做电气器件外壳及电机绝缘层等。
(3)聚碳酸酯:聚碳酸酯是一种材料结构性能非常优异的化合物,具有优异的机械性能,耐热性和抗紫外线性能。
它能有效抑制室温对
工程塑料性能的影响,广泛用于轻质装饰件、透明电子管壳体等。
(4)聚乙烯:聚乙烯是一种热塑性树脂,有着很好的耐热性,
耐酸碱性,耐腐蚀性,抗冲击性和耐老化性,可用于制造关键器件的
外壳,如汽车电器、启动器和汽车结构件等。
3 结论
有机非金属材料具有多种特性,如耐热、抗紫外线、耐老化、抗
耐冲击性,并可广泛用于制做电子材料、电器外壳、结构件等。
将有
机非金属材料的优势和应用运用出来,就能为工业发展注入新的动力。
非金属材料有哪些
非金属材料是指那些不含金属元素的材料,它们在工业生产和日常生活中起着
重要的作用。
非金属材料通常具有较轻的质量、良好的绝缘性能和较低的成本,因此在许多领域得到了广泛的应用。
下面我们将介绍一些常见的非金属材料。
首先,陶瓷是一种重要的非金属材料。
陶瓷材料具有优良的耐磨、耐腐蚀性能,因此被广泛应用于制造陶瓷器、建筑材料、化工设备等领域。
陶瓷材料还具有良好的绝缘性能,因此在电子器件和电气设备中也得到了广泛的应用。
其次,塑料是另一种重要的非金属材料。
塑料具有质轻、耐腐蚀、易加工成型
等特点,因此在包装、建筑、医疗器械、日用品等领域得到了广泛的应用。
随着科技的发展,新型的高强度、高耐热的工程塑料也在汽车、航空航天等领域得到了广泛的应用。
再次,橡胶是一种具有高弹性的非金属材料。
橡胶材料具有良好的密封性能和
吸振性能,因此在汽车、机械设备、建筑工程等领域得到了广泛的应用。
橡胶材料还具有优良的耐磨性和耐老化性能,因此在轮胎、密封件、管道等领域也得到了广泛的应用。
最后,玻璃是一种常见的无机非金属材料。
玻璃材料具有良好的透明性、耐腐
蚀性和化学稳定性,因此在建筑、家具、日用品、光学仪器等领域得到了广泛的应用。
随着技术的进步,新型的功能玻璃材料也在光电子、光伏发电等领域得到了广泛的应用。
综上所述,非金属材料在现代工业生产和日常生活中扮演着重要的角色。
随着
科学技术的不断发展,我们相信非金属材料将会在更多的领域得到应用,并为人类社会的发展做出更大的贡献。
非金属材料有哪些非金属材料是指那些不含金属元素的材料,它们在工业生产和日常生活中都有着重要的应用。
非金属材料的种类繁多,包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃、纤维等。
接下来,我们将对非金属材料进行分类介绍,并探讨它们在不同领域的应用。
首先,塑料是一种常见的非金属材料。
它具有轻质、耐腐蚀、绝缘等特点,被广泛应用于包装、建筑、家居用品等领域。
例如,聚乙烯是一种常见的塑料材料,用于制作塑料袋、塑料瓶等包装材料;聚氯乙烯被用于制作水管、地板等建筑材料。
此外,塑料还被广泛应用于汽车、电子产品等制造业。
其次,橡胶也是一种重要的非金属材料。
橡胶具有弹性好、耐磨损、耐高温等特点,被广泛用于轮胎、密封件、橡胶管等领域。
例如,天然橡胶是一种常见的橡胶材料,用于制作轮胎、橡胶鞋等;合成橡胶则被用于制作汽车零部件、工业密封件等。
另外,陶瓷是一种古老而又重要的非金属材料。
它具有耐高温、耐腐蚀、绝缘等特点,被广泛应用于建筑、化工、电子等领域。
例如,瓷砖是一种常见的陶瓷材料,用于室内地面、墙面装饰;氧化铝陶瓷被用于制作化工设备、电子陶瓷等。
此外,玻璃也是一种重要的非金属材料。
它具有透明、硬度高、耐腐蚀等特点,被广泛用于建筑、家居、汽车等领域。
例如,玻璃被用于制作窗户、玻璃瓶、玻璃器皿等;钢化玻璃则被用于制作汽车玻璃、建筑幕墙等。
最后,纤维也是一种重要的非金属材料。
它具有轻质、高强度、耐磨损等特点,被广泛应用于纺织、航空航天、体育用品等领域。
例如,棉纤维是一种常见的纤维材料,用于制作衣服、床上用品等;碳纤维则被用于制作航空航天器材、汽车零部件等。
综上所述,非金属材料种类繁多,应用广泛。
它们在包装、建筑、制造业等领域都发挥着重要作用,推动着社会的发展和进步。
希望本文对非金属材料有哪些这一问题有所帮助,让读者对非金属材料有一个更加全面的了解。
非金属材料的分类
无机非金属材料
水泥和其他胶凝材料:
硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、石灰、石膏等
陶瓷:
粘土质、长石质、滑石质和骨灰质陶瓷等
耐火材料:
硅质、硅酸铝质、高铝质、镁质、铬镁质等
玻璃:
硅酸盐
搪瓷:
钢片、铸铁、铝和铜胎等
铸石:
辉绿岩、玄武岩、铸石等
研磨材料:
氧化硅、氧化铝、碳化硅等
多孔材料:
硅藻土、蛭石、沸石、多孔硅酸盐和硅酸铝等
碳素材料:
石墨、焦炭和各种碳素制品等
非金属矿:
粘土、石棉、石膏、云母、大理石、水晶和金刚石等
新型无机非金属材料
绝缘材料:
氧化铝、氧化铍、滑石、镁橄榄石质陶瓷、石英玻璃和微晶玻璃等铁电和压电材料:
钛酸钡系、锆钛酸铅系材料等
磁性材料:
锰—锌、镍—锌、锰—镁、锂—锰等铁氧体、磁记录和磁泡材料等导体陶瓷:
钠、锂、氧离子的快离子导体和碳化硅等
半导体陶瓷:
钛酸钡、氧化锌、氧化锡、氧化钒、氧化锆等过滤金属元素氧化物系材料等
光学材料:
钇铝石榴石激光材料,氧化铝、氧化钇透明材料和石英系或多组分玻璃的光导纤维等
高温结构陶瓷:
高温氧化物、碳化物、氮化物及硼化物等难熔化合物
超硬材料:
碳化钛、人造金刚石和立方氮化硼等
人工晶体:
铝酸锂、钽酸锂、砷化镓、氟金云母等
生物陶瓷:
长石质齿材、氧化铝、磷酸盐骨材和酶的载体材料等
无机复合材料:
陶瓷基、金属基、碳素基的复合材料。
㈱机械中最常用的8触金属材料,docx目录目录 (1)1. POM (1)2.聚四氟乙烯 (2)3.尼龙 (2)4. PVC (3)5.聚氨酯 (3)6. ABS (4)7,橡胶 (4)8.电木 (4)1. POMPOM俗称赛钢,非标机械中最常用的材料,该材料表面比较润滑,,耐磨,使用温度在・40。
至100℃中持续使用,加工尺寸较好,工精度在恒温下能保证在0.03mm以内,一般用于轻质化轴或齿轮等零件。
2.聚四氟乙烯英文简称(PTFE)也称为塑料王,特氟龙,特氟龙,是一种高分子材料。
很耐高低温,可达到-180C 至260℃,摩擦系数极低,与钢材料产生摩擦可达0.04,与滚动摩擦接近,也是世界上最耐腐蚀材料之一。
可以抵抗任何的有机溶物。
如链条导轨,w型密封圈等。
3.尼龙尼龙用是非标机械中用的较为多的材料之一,该材料耐磨自润滑,可高温拍打润滑油,使其摩擦系数极低,该材料几何精度较高,可加工齿轮轴承等零件。
耐高温可达到160C,持续使用,但在水中浸泡容易吸水膨胀导致精度影响Q名称聚乙烯,该材料价格便宜使用特别广泛,也是非标机械常用的材料之一,PVC有防静电与不防静电的材料,在电子产品中,使用的皮带就是防静电。
也有PVC硬料与软料的区别,一般承受载荷的基本是硬料,比如工装板等,该材料的熔点是75-90C在与食品接触时不能使用该产品,因为高温会释放致癌物质。
5.聚氨酯名为PU,也称优力胶,具有良好的耐油性、韧性、耐磨性、耐老化性和粘合性;具有塑料的刚性,又有橡胶的弹性。
工业专用(PU);轮、铲车轮、滑板轮、造烟机轮、承载轮、驱动轮等;消声层、密封件,缓冲头,缓冲件、防刮件,防划件、夹具垫块、轻质化垫层一般采用聚氨酯。
ABS塑料是三种单体制作成的树脂,A (丙烯脂)B (丁二烯)S (苯乙烯)它们不同的含量可以做成各种树脂。
机械当中适合做一般零件,减磨耐磨零件,传动零件,ABS也是3D打印的一款主要的材料之一,也是3D打印中最稳定的材料。