《培训讲座非金属》课件

非金属材料概述非金属材料是指除金属之外的其他各种材料包括陶瓷、塑料、橡胶、木材等,这些材料具有独特的物理、化学和机械性能广泛应用于各种工业领域了解非,金属材料的特性及其应用前景对于工程设计和材料选择至关重要非金属材料定义和特点定义特点应用非金属材料是指除金属以外的各种无机非金属材料通常比金属轻、硬度低、热非金属材料被广泛应用在建筑、交通、和有机材料，包括陶瓷、玻璃、塑料、传导性差它们耐腐蚀、绝缘性好种类电子电气、日用品等领域它们为工程,橡胶等它们具有独特的化学和物理性繁多可广泛应用于各个领域设计提供了更多选择和可能,质非金属材料分类按化学成分按分子结构按结晶状态按工程用途非金属材料可分为有机类和无非金属材料可分为聚合物、陶非金属材料可分为无定型态和非金属材料可分为结构用、功机类两大类，有机类包括塑瓷、复合材料等，各有不同的结晶态两种形式，如玻璃为无能用和装饰用等类型，满足不料、橡胶等，无机类包括陶分子结构和性能特点定型态，陶瓷为结晶态同的工程需求瓷、玻璃等非金属材料在工程中的应用建筑材料1广泛用于结构、装饰及隔热等电子电气2作为绝缘、电容和电容器等交通工具3应用于汽车、航空等轻量化医疗器械4用于制造假肢、植入物等非金属材料在工程领域广泛应用如建筑、电子电气、交通工具和医疗等它们具有轻质、绝缘、耐腐蚀等特性在提高产品性能和降低能耗方面发挥,,重要作用随着技术进步非金属材料的应用范围不断拓展在促进工程领域发展中发挥着越来越重要的作用,,非金属材料的优点和缺点优点缺点非金属材料具有轻质、耐腐蚀、绝缘性强等特点在工程中广泛非金属材料通常强度和硬度较低耐高温性能较差生产过程中能,应用如塑料应用于包装、建筑等领域耗高回收利用也存在一定困难,,常见非金属材料的性能指标塑料及其分类塑料概述塑料分类塑料成型工艺塑料是一种由高分子化合物构成的材料具塑料主要分为热塑性塑料、热固性塑料和弹塑料可采用注塑、挤出、压缩成型等工艺进,有质量轻、制造容易、价格低廉等特点广性体三大类根据不同的化学组成和制造工行加工制造生产出各种应用产品,,,泛应用于各个领域艺各有特点塑料的成型工艺注塑成型1将热塑性塑料熔融后注入模具快速冷却固化而成型应用广,泛制造各种日用品,挤出成型2将塑料通过挤出机从料口压出连续制造成型如管材、板材等,生产效率高，适合大批量压缩成型3将粉末或颗粒状塑料料置于模具中加热熔融后施加压力压缩成,型常用于制作塑料制品塑料的性能及应用耐腐蚀性轻量化塑料具有优异的耐化学腐蚀性塑料比金属轻得多可用于制造,,可用于容器、管道和设备制造汽车、飞机等轻量化产品成型性能佳绝缘性能塑料可以通过注塑、挤出等工艺许多塑料具有良好的绝缘性可,制成各种复杂形状的制品用于制造电线电缆和电子元件橡胶及其分类天然橡胶从橡胶树采集而来具有优良的弹性和耐磨性广泛应用于轮胎、工业零件等领域,合成橡胶通过化学反应制造种类繁多可根据不同应用需求进行定制和改性,复合橡胶将天然橡胶和合成橡胶结合结合了两者的优点可进一步改善性能,橡胶的性能及应用出色的机械性能广泛的工业应用多样的生活应用橡胶材料拥有优异的抗拉、抗弯、耐磨等机凭借出色的密封性、耐老化性和耐候性橡此外橡胶还被用于制造雨衣、手套、运动,,械性能广泛应用于工业制品、汽车部件和胶被广泛应用于汽车轮胎、液压密封件和工用品等日用品为人类生活带来便利,,日用品等领域业皮带等复合材料及其定义什么是复合材料？复合材料的特点复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料通过一定的结合方•组成结构复杂式形成的新型材料其结构和性能都不同于单一材料•力学性能优异•抗腐蚀性能好•使用灵活性强复合材料的组成增强相基体相12复合材料的主要承重部分通常将增强相固定在一起传递载荷,,为纤维、颗粒或薄片状物质并保护增强相免受环境侵害界面相辅料34介于增强相和基体相之间确保用于改善复合材料的加工性能,两者之间的良好结合和使用性能复合材料的分类基体材料强化材料基体材料提供整体结构常见有金强化材料承担主要的荷载常见有,,属、高分子和陶瓷基复合材料连续纤维、短纤维和颗粒状强化材料层合结构功能性复合材料结合不同材料组成复合板材如碳具有特殊功能的复合材料如导电,,纤维增强塑料、金属基复合材复合材料、吸波复合材料等料复合材料的制备方法层压成型法将增强材料与基体材料按比例铺垫在模具上,然后受热压力下成型常用于制造平面复合件缠绕成型法通过缠绕方式将增强纤维与基体材料复合在一起,可制造出中空复合件浇注成型法将液体基体材料浇注到增强材料中,通过固化得到复合件适合制造复杂形状的复合件注射成型法将增强材料与热塑性基体材料混合熔融后,利用注射模塑机注入模具成型复合材料的性能及应用高强度与轻质抗腐蚀性耐高温性复合材料由两种或以上不同性质的材料组复合材料具有优秀的耐化学腐蚀性能常用陶瓷基复合材料能承受极高温度广泛应用,,成在保持轻质的同时可以提高强度和刚度于管道、储罐等需要抗腐蚀的工业领域于航空发动机、燃气涡轮等高温环境下的构,,广泛应用于航空航天和汽车制造件陶瓷的定义和特点定义陶瓷是由无机非金属矿物原料经过高温烧结而制成的一类无机非金属材料特点陶瓷具有硬度高、耐热、耐磨、绝缘性强等特点广泛应用于工业和生活中,制造工艺陶瓷的制造工艺包括原料配制、成型、干燥、烧成等多个步骤陶瓷的分类结构分类原料分类用途分类烧成温度分类根据结构特点可分为结晶型和按照主要原料可分为粘土质陶可分为建筑陶瓷、工业陶瓷和根据烧成温度可分为低温陶瓷非晶型两大类前者如瓷、陶瓷、硅酸盐陶瓷和氧化物陶瓷特种陶瓷前者如砖瓦、卫生和高温陶瓷前者约,800-土、砖等后者如玻璃等洁具后两者如催化剂和电子后者以上;;1200°C,1200°C陶瓷陶瓷的原料和制备工艺原料准备1收集并筛选高纯度的陶瓷原料，如粘土、长石和石英等配料2根据配方比例精确称量各种原料，确保配比均匀成型3采用压制、注浆或挤压等方式制成坯体干燥4将成型的坯体在控制的温度和湿度下进行干燥烧成5经高温烧成后获得成品陶瓷件陶瓷制造是一个精心设计的工艺流程,从原料准备到最终成品,每个步骤都需要严格控制以确保产品质量这需要丰富的技术知识和生产经验陶瓷的性能及应用耐高温高硬度陶瓷材料具有优异的耐高温性能陶瓷材料硬度很高能够承受较大,,能够在高温环境下长期稳定运行的压力和撞击在需要耐磨性的应,而不会产生明显变形和性能下用中表现出色降化学稳定性电绝缘性陶瓷材料对酸碱等化学腐蚀具有陶瓷材料能够很好地隔离电流在,很强的抵抗能力在化工、电子等电子电气产品中被广泛应用作绝,领域有广泛应用缘材料玻璃的定义和特点定义非晶性玻璃是一种无机非晶性固体材玻璃分子排列无规则没有固定,料由氧化物等化合物熔融后急的晶体结构呈现非晶态,,冷获得透明性耐化学性玻璃具有良好的透光性可以透玻璃对酸、碱、盐等化学试剂具,射可见光、紫外线和部分红外有较强的抵抗能力线玻璃的分类普通玻璃特种玻璃常见的窗玻璃、容器玻璃等具有透包括实验室玻璃器皿、光学玻璃等具,,明、平滑的特点有特殊的光学、热学性能建筑玻璃电子玻璃用于建筑工程中的玻璃如钢化玻璃、用于电子电气行业的特种玻璃如显示,,夹层玻璃等屏玻璃、光纤等玻璃的原料和制备工艺原料选择1玻璃的主要原料包括石英砂、碳酸钠、氧化钙等通过精确配比,来确保玻璃的化学组成熔融过程2原料经过高温熔融约后形成流动的玻璃熔体并保持1500°C,在恒定温度下成型工艺3玻璃熔体可通过吹制、浇筑、机械成型等方式制成各种形状的玻璃制品玻璃的性能及应用高透光性装饰性强耐用性高玻璃具有优异的透明性和光学性能能够有玻璃制品能够呈现出多种丰富多彩的色彩和玻璃制品具有高硬度和抗冲击性可以广泛,,效地传递光线是制造玻璃窗户、光学镜片造型设计广泛应用于家居装饰和艺术品制应用于日用品、生活用具和工业制品等领,,等的理想材料作域纤维材料的定义和特点定义特点纤维材料是由细小且长条状的纤维组成的材料,具有高强度、耐磨•轻质坚韧，重量轻但强度高性和柔韧性等特点•抗拉伸性能优异，可承受较大的外力作用•耐磨耐腐蚀，具有良好的化学稳定性•绝缘性能好，可用于电力和电子领域•加工成型方便，可制成各种形状和尺寸纤维材料的分类天然纤维化学纤维包括棉、麻、丝、毛等来自植物包括人造纤维和合成纤维采用工,,或动物具有独特的纹理和手感业化学过程生产性能更稳定可,,控复合纤维高性能纤维由两种或以上不同类型的纤维复如碳纤维、芳族聚酰胺纤维等具,合而成结合了各种纤维的优点有极高的强度、模量和耐热性,纤维材料的性能及应用轻质高强优异耐久性纤维材料具有出色的比强度和比许多纤维材料具有出色的耐磨、刚性，质量轻但强度高，非常适耐腐蚀和耐老化性能，广泛应用合用于制造航空航天和汽车等轻于工业设备、建筑材料和户外装量化产品备多样性和可塑性生物可降解不同种类的纤维材料可以通过复一些天然纤维材料如棉、麻、竹合、编织等工艺制造出各种形状等具有良好的生物可降解性有,和结构的产品，满足不同的应用利于环境保护需求高分子材料的性能及应用轻质性耐腐蚀性高分子材料具有密度低、重量轻的特许多高分子材料如塑料和橡胶具有优点，非常适合各种轻量化应用异的耐化学腐蚀性，广泛用于化工领域抗冲击性绝缘性某些高分子复合材料可以提供超强的高分子材料通常具有良好的绝缘性，抗冲击性能，适用于汽车、体育用品在电气和电子领域广泛应用等非金属材料的发展趋势可持续性性能优化12未来非金属材料的发展将更加通过先进的加工技术和合成工注重环境保护和可回收利用追艺非金属材料的性能将得到进,,求绿色环保的制造和应用一步提升满足更高的使用需,求功能集成规模生产34非金属材料将向多功能化发展规模化生产和工艺优化将降低,实现感知、响应、自修复等智非金属材料的制造成本提高市,能功能扩大应用范围场竞争力,非金属材料的工艺和质量控制先进工艺技术严格质量管控环保生产理念利用数控机床、打印等先进制造技术可通过化学分析、力学性能测试等手段确保在生产过程中采用低耗能、低排放的技术3D,,,以提高非金属材料的加工精度和生产效率非金属材料满足设计和应用要求最大限度减少对环境的影响。