1.5常用非金属材料简介(课件）-高一《汽车机械基础》同步教学（北京理工大学出版社）

１.５　常用非金属材料简介 １.５.１　高分子材料 高分子材料分为天然和人工合成两大类。 天然高分子材料有羊毛、蚕丝、淀粉、橡胶等。 工程上使用的高分子材料主要是人工合成的。 如塑料、合成纤维、合成橡胶等。高分子材料品种繁多。 性质各异。 为了合理使用高分子材料。 必须对其进行适当的分类。 常见的分类方法见表１-１４。 １.塑料 塑料是在一定温度和压力下可塑制成形的高分子合成材料的通称。 塑料一般以合成树脂为基础。 再加入各种添加剂(填充剂、增塑剂、固化剂、防老化剂等) 而制成。 与金属材料相比。 塑料具有密度小、比强度高、化学稳定性好、优异的电绝缘性、减摩、耐磨性好、消声吸振性好、成形加工性好、耐热性低等特点。 下一页 返回 １.５　常用非金属材料简介 ２.橡胶 橡胶是以生胶为基础加入适量的配合剂而组成的高分子材料。 生胶是指未加配合剂的天然橡胶或人工合成橡胶。 生胶是橡胶制品的主要原料。 它也是把各种配合剂和骨架材料粘成一体的胶粘剂。 橡胶具有高弹性、一定的耐蚀性、良好的耐磨性、隔声性和绝缘性。并有足够的强度。 吸振能力强。 根据原料来源不同。 橡胶可分为天然橡胶和合成橡胶。 根据应用范围。 可分为通用橡胶和特种橡胶。 １.５.２　陶瓷材料 陶瓷是指以天然或人工合成的各种化合物为基本原料。 经原料处理、成形、干燥、高温烧结而成的一种无机非金属固体材料。 包括陶器、瓷器、玻璃、搪瓷、耐火材料等。 下一页 返回 上一页 １.５　常用非金属材料简介 １.普通陶瓷(传统陶瓷) 以天然的硅酸盐矿物为原料(如黏土、长石、石英等)。 经成形、烧结而成的产品。 因而又称硅酸盐陶瓷。 如日用陶瓷、化工陶瓷、电器绝缘陶瓷等。 这类陶瓷质地坚硬。 不氧化生锈。 耐腐蚀。 不导电。 能耐一定的高温。 成本低。 加工成形性好。 但强度低。 耐高温性能比其他陶瓷低。 ２.特种陶瓷(新型陶瓷) 采用纯度较高的人工合成原料。 并采用烧结工艺制成的具有独特的力学、物理或化学性能的陶瓷。 (１) 氧化铝陶瓷 下一页 返回 上一页 １.５　常用非金属材料简介 以Ａｌ２Ｏ３ 为主要成分。 具有耐高温性能好。 耐酸、碱和化学药品的腐蚀。 有优良的电绝缘性。 但脆性大。 不耐冲击。 抗热振性差。 常用来制作高温容器和内燃机的火花塞、刀具、耐磨零件等。 (２) 碳化硅陶瓷 以ＳｉＣ 为主要成分。 高温强度大。 其抗弯强度在１ ４００℃仍可保持在５００ ~６００ ＭＰａ。 有很高的热传导能力。 良好的热稳定性、耐磨性、耐蚀性和抗蠕变性。 常用来制作火箭尾喷管的喷嘴。 浇注金属用的喉嘴。 还可制作燃气轮机的叶片、轴承等。 下一页 返回 上一页 １.５　常用非金属材料简介 (３) 氮化硅陶瓷 以ＳｉＮ 为主要成分。 具有良好的化学稳定性。 除氢氟酸外。 能耐各种无机酸和碱溶液的腐蚀。 也能抵抗熔融的非铁金属的侵蚀。 硬度高。 有良好的电绝缘性和耐磨性。 摩擦系数小。 是一种良好的耐磨材料。 热膨胀系数小。 抗高温蠕变性能和抗热振能力比其他陶瓷强。 常用来制作高温轴承、燃气轮机的转子叶片、泵和阀的密封环。 １.５.３　复合材料 由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质。 经人工合成而成的多相固体材料。 称为复合材料。 复合材料可以克服或改善单一材料的弱点。 充分发挥其优点。 并能得到单一材料不易具备的性能和功能。 复合材料为多相体系: 一类为基本相。 起胶粘剂作用。 另一类为增强相。 起提高强度(或韧性) 的作用。 下一页 返回 上一页 １.５　常用非金属材料简介 复合材料的种类很多。 常见的分类方法有以下三种: 按基体分类。 分为非金属基体(如高聚物、陶瓷等) 和金属基体两类。 按性能分类。 分为结构复合材料和功能复合材料。按增强相的种类和形状分类。 分为颗粒复合材料、层叠复合材料和纤维增强复合材料。 如图１-１９ 所示。 部分纤维增强复合材料的名称、性能和用途见表１-１５。 返回 上一页 １.６　汽车运行材料 １.６.１　汽车燃油 １.汽油 (１) 汽油的使用性能与评定指标 汽车的使用性能直接影响发动机的燃油经济性、动力性、可靠性和使用寿命。 评定车用汽油的性能指标主要有蒸发性、抗爆性、氧化安定性、防腐性和清洁性。 (２) 汽油的牌号、规格、选用 汽油的质量标准称为汽油的规格。 其规格大小是根据汽油的辛烷值来划分的。 例如。９０ 号汽油表示辛烷值不低于９０。 ９３ 号汽油表示其辛烷值不低于９３。 下一页 返回 １.６　汽车运行材料 (１) 柴油的使用性能及评定指标 柴油分为轻柴油和重柴油。 轻柴油主要用于高速柴油机。 重柴油主要用于中、低速柴油机。 汽车上装配的柴油机属于高速柴油机。 所以车用柴油指的是轻柴油。 (２) 柴油的牌号 车用柴油按凝点分为５ 号、０ 号、－１