2.4其他非金属材料 (课件）-高二《汽车车身修复》同步教学（北京理工大学出版社）

第四节 其他非金属材料 在汽车制造中，除使用金属材料外，还广泛使用非金属材料，如常见的汽车灯罩、仪表板壳、转向盘、坐垫、风窗玻璃、轮胎、传动带、连接软管等都是由各种非金属材料制成的。非金属材料因其具有许多优良的理化性能，可以满足某些特殊要求，而且原料来源丰富，加工简便，因此得到广泛使用。 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 非金属材料的种类很多，本节主要介绍塑料、橡胶，钻合剂、石棉、纸板、玻璃等非金属材料的基本知识，以及它们在汽车上的应用。 一、塑料 塑料在汽车上的应用发展很快，从最初的内饰件和小机件，发展到可代替金属制造各种配件，近年来，全塑料车身汽车也已问世。仅用塑料代替金属，既可获得汽车轻量化的效果，还可改善汽车某些性能，如耐磨、防腐、避振、减少噪声等。因此，随着汽车工业的不断发展，塑料越来越受到人们的重视. 上一页 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 1.塑料的组成 塑料是以合成树脂为基体，并加入某些添加剂制成的高分子材料。 (1)合成树脂 在一定的温度和压力下，能塑造成各种合成树脂的是从煤、石油和天然气中提炼的高分子化合物，在常温下呈固体或钻稠液体。合成树脂是塑料的主要成分，它的种类、性质及加入量的多少对塑料的性能起着很大的作用。因此，大部分的塑料是以所加树脂的名称来命名。工程上常用的合成树脂有酚醛树脂、环氧树脂、氨基树脂、有机硅树脂和聚氯乙烯、聚苯乙烯等。 上一页 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 (2)添加剂 加入添加剂是为了改善塑料的性能，以扩大其使用范围。它包括填料、增塑剂、稳定剂、固化剂、着色剂等。 填料主要是起强化作用，同时也能改善或提高塑料的某些性能，如加入云母、石棉粉可以善塑料的电绝缘性和耐热性;加入氧化硅可提高塑料的硬度和耐磨性等;增塑剂是用于提高塑料的可塑性与柔软性;稳定剂可以提高塑料在光和热作用下的稳定性，以延缓老化;固化剂可以促使塑料在加工过程中硬化;着色剂可使塑料制品色彩美观，以适应不同的使用需要。 各类添加剂加入与否和加入量的多少，均视塑料制品的性能和用途而定。 上一页 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 2.塑料的分类和主要特性 (1)塑料的分类 塑料的种类很多，按其热性能不同，可分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。 热固性塑料是指经一次固化后，不再受热软化，只能塑制一次的塑料。这类塑料耐热性能好，受压不易变形，但力学性能较差。常用的有环氧塑料、酚醛塑料、氨基塑料、有机硅塑料等。 热塑性塑料是指受热时软化，冷却后变硬，再加热又软化，冷却又变硬，可反复多次加热塑制的塑料。这类塑料加工成形方便、力学性能较好，但耐热性相对较差、容易变形。热塑性塑料数量很大，约占全部塑料的80%，常用的有聚乙烯、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚苯醚、聚酞胺等。 上一页 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 (2)塑料的主要特性 塑料具有许多优良的物理、化学性能和力学性能，主要有: ①质量轻。一般塑料的密度在0.83~2.2 g/cm3范围内，仅是钢铁的1/8 ~ 1/4。而泡沫塑料则更轻，密度在0.02-0.2 g/c砰之间。因此，用塑料制备汽车零部件，可大幅度减轻汽车的质量，降低油耗。 ②化学稳定性好。一般的塑料对酸、碱、盐和有机溶剂都有良好的耐蚀性能。特别是聚四氟乙烯，除了能与熔融的碱金属作用外，其他化学药品包括“王水”也难以腐蚀。因此，在腐蚀介质中工作的零件可采用塑料制作，或采用在表面喷塑的方法提高其耐蚀能力。 上一页 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 ③比强度高。所谓比强度，是指单位质量的强度。尽管塑料的强度要比金属低些，但由于塑料密度小、质量轻，因此以等质量相比.其比强度要高。如用碳素纤维强化的塑料，它的比强度要比钢材高两倍左右。 ④良好的电绝缘性能。塑料几乎都有良好的电绝缘性，它可与陶瓷、橡胶和其他绝缘材料相媲美。因此，汽车电器零件广泛采用塑料来作为绝缘体。 ⑤优良的耐磨、减摩性。大多数塑料的摩擦系数较小，耐磨性好，能在半干摩擦甚至完全无润滑条件下良好地工作。所以作为耐磨材料，可制造齿轮、密封圈、轴承、衬套等。 ⑥良好的吸振性和消声性。采用塑料轴承和塑料齿轮的机械，在高速运转时，可平稳无声地转动，大大减少噪声，降低振动。 上一页 下一页 返回 第四节 其他非金属材料 但塑料也有不少缺点，主要有:与钢相比其力学性能较低;耐热性较差，一般只能在100 ℃以下长期工作;导热性差，其导热系数只有钢的1/200一1/600;容易吸水，塑料吸水后，会引起使用性能恶化。此外，塑料还有易老化、易燃烧、温度变化时尺寸稳定性差等缺点。 3