非金属材料包括哪三大类

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。

填空题1．常用毛坯的成形方法有铸造、、粉末冶金、、、非金属材料成形和快速成形.2.根据成形学的观点,从物质的组织方式上,可把成形方式分为、、.1．非金属材料包括、、、三大类.2．常用毛坯的成形方法有、、粉末冶金、、焊接、非金属材料成形和快速成形3.钢的常用热处理工艺有退火、、、4.快速成形的主要工艺方法有立体光固化、、、三维打印等。

作业2 铸造工艺基础专业_________班级________学号_______姓名___________2-1 判断题（正确的画O，错误的画×）1．浇注温度是影响铸造合金充型能力和铸件质量的重要因素。

提高浇注温度有利于获得形状完整、轮廓清晰、薄而复杂的铸件。

因此，浇注温度越高越好。

（×）2．合金收缩经历三个阶段。

其中，液态收缩和凝固收缩是铸件产生缩孔、缩松的基本原因，而固态收缩是铸件产生内应力、变形和裂纹的主要原因。

（O）3．结晶温度范围的大小对合金结晶过程有重要影响。

铸造生产都希望采用结晶温度范围小的合金或共晶成分合金，原因是这些合金的流动性好，且易形成集中缩孔，从而可以通过设置冒口，将缩孔转移到冒口中，得到合格的铸件。

（O）4．为了防止铸件产生裂纹，在零件设计时，力求壁厚均匀；在合金成分上应严格限制钢和铸铁中的硫、磷含量；在工艺上应提高型砂及型芯砂的退让性。

（O）5．铸造合金的充型能力主要取决于合金的流动性、浇注条件和铸型性质。

所以当合金的成分和铸件结构一定时；控制合金充型能力的唯一因素是浇注温度。

（×）6．铸造合金在冷却过程中产生的收缩分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩。

共晶成分合金由于在恒温下凝固，即开始凝固温度等于凝固终止温度，结晶温度范围为零。

因此，共晶成分合金不产生凝固收缩，只产生液态收缩和固态收缩，具有很好的铸造性能。

（×）7．气孔是气体在铸件内形成的孔洞。

气孔不仅降低了铸件的力学性能，而且还降低了铸件的气密性。

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。

常用非金属材料的分类方法
常用非金属材料可以按照不同的分类方法进行分类，以下是几种常见的分类方法：
1. 化学成分分类：根据非金属材料的化学成分，可以将其分为无机非金属材料和有机非金属材料两大类。

无机非金属材料包括陶瓷材料、玻璃材料、水泥材料等，其主要成分为无机物质。

有机非金属材料则主要由有机物质构成，如塑料、橡胶等。

2. 物理性质分类：根据非金属材料的物理性质，可以将其分为导电性能较差的绝缘材料和导电性能较好的半导体材料。

绝缘材料包括陶瓷、玻璃、塑料等，其具有较高的电阻率；半导体材料包括硅、锗等，其电阻率介于绝缘材料和导体材料之间。

3. 结构分类：根据非金属材料的结构特点，可以将其分为晶体材料和非晶体材料两种。

晶体材料具有有序的结晶结构，如金刚石、蓝宝石等；非晶体材料则没有明显的结晶结构，如玻璃。

4. 用途分类：根据非金属材料的用途，可以将其分为结构材料和功能材料。

结构材料主要用于承受力学负荷，如钢材、陶瓷材料等；功能材料则可以根据需要具有特定的物理、化学等性能，如光学玻璃、电子材料等。

这些分类方法是根据非金属材料的不同特点和用途而进行的，不同的分类方法可
以根据具体需要选择。

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。