专题二 非金属材料与新型材料简介与机械工程材料的选用（教案）-四川省职教高考《机械基础》（高教版） 专题复习讲练测

专题二.非金属材料与新型材料简介与机械工程材料的选用（教案）-《机械基础》高教版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.了解高分子材料的种类，包括工程塑料、橡胶、合成纤维和粘接剂，以及它们的主要特点，如弹性、耐磨性等。 2.掌握陶瓷材料的优点和应用场景，如高硬度、耐高温性等，以及在电子器件、耐热容器等领域的应用。 3.了解复合材料的组成结构，以及由于组合多种材料而产生的优异性能，如轻质、高强度等。 4.认识纳米材料的尺寸效应，以及其在材料科学和工程中的重要应用，如纳米传感器、纳米药物等。 5.掌握非晶态金属无序结构的特点，以及与晶态金属相比的优势，如高强度、耐磨损性等。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、高分子材料 1.高分子化合物由大量低分子化合物聚合而成,因相对分子质量很大,故称之为高分子化合物或高聚物。高分子物质分人工和天然两大类。工程上的高分子物质主要指人工合成的各种有机材料,以塑料橡胶和纤维这三大合成材料为主。 2.高分子化合物的合成就是把低分子的化合物(单体)聚合起来,形成高分子化合物的过程。合成反应主要有加成聚合(加聚)反应和缩合聚合(缩聚)反应两种。 二、工程塑料 工程塑料是以合成树脂为主要成分的高分子合成材料。它具有质量轻、摩擦因数小、耐磨吸振、耐蚀、绝缘可以着色、易于加工成形等优点,但耐热性差,易老化。工程塑料可分为热固性塑料和热塑性塑料两大类。热固性塑料可在常温或受热后起化学反应,固化成形,再加热时不可能恢复成形前的化学结构,也就是说不可回收再生。热塑性塑料受热后软化、熔融,冷却后固化,可以多次反复而化学结构基本不变。 1.热固性塑料最常用的热固性塑料是酚醛塑料和氨基塑料。它们的脆性都较大,常需加入石棉纤维、术屑、纸屑等填充料,以提高其强度和弹性,减少脆性。加人填充料的热固性塑料制品是在模压机上加工成形的,所以也称模压塑料。酚酵塑料一般为黄褐色,俗称电木,常用作电器产品的壳体及开关等。氨基塑料一般无色透明,并可以着色,俗称电玉,多用作器具及电器材等。将酚醛塑料浸泡的布料或纸压制成板料或各种形状的制品,称为压塑料。它比模压塑料更加坚固,并可以切削加工,许多齿轮、轴套垫板及电器都用它制成。 2.热塑性塑料 热塑性塑料的种类很多,常用的有聚氯乙烯、聚乙烯,聚四氟乙烯和聚酷胺等聚氯乙烯分软、硬两种。硬聚氯乙烯可代替金属材料制作机械零件,耐酸、碱,但耐热性差:软聚氯乙烯为硬聚氯乙烯加软化剂而成，多用于制作软管。 聚乙烯是由乙烯聚合而成的轻塑料。它无毒、耐酸、耐碱及油脂,且不渗水,有很好的绝缘性,但溶于汽油,常用于容器、包装和绝缘材料。 三、复合材料 1.复合材料是指为了达到某些特殊性能要求而将两种或两种以上物理、化学性质不同的物质经人工组合而得到的多相固体材料。 2.复合材料中至少由两大类相组成:一类是基体相,起粘接、保护纤维并把外加载荷造成的应力传递到纤维上去的作用,基体相可以由金属、树脂、陶瓷等构成;另一类为增强相,是主要承载相,并起提高强度(或韧性)的作用,增强相的形态各异,有细粒状、短纤维状、连续纤维状、片状等。工程上开发应用比较多的是用纤维增强的复合材料。 3.复合材料的性能特点主要有: 高比强度和高比刚度; 耐疲劳性好; 抗断裂能力强；减力强高性能好变能力强其他性能如减性性好等。 四、隐身材料 雷达技术是探测空中目标的主要手段,因此狭义的隐身技术即指雷达隐身技术，隐身技术中的关键是吸波材料,吸波材料能够将雷达和激光照射到其表面的信号吸收,从而使雷达和激光探测不到反射的信号。目前,吸波材料主要应用于军事装备领域,如战斗机的机身、机翼等。此外,吸波材料还可用于雷达、微波炉、电视、移动电话的防干扰和屏蔽。吸波材料的主要组分包括吸收剂和基体材料,吸收剂提供吸波性能,基体材料提供粘接或承载等性能。呈纳米态的吸收剂具有极好的吸波特性,同时具备频带宽、兼容性好、质量和厚度小等特点，已成为最重要的吸收剂。 五、使用性能 1.零件的使用性能是指其在一定的工作条件下工作所必须具有的性能,主要包括力学性能、物理性能和化学性能。 2.机械零件在使用过程中丧失其规定功能的现象称为失效,其主要失效形式有变形、断裂和表面损伤三种。 3.进行机械零件选材时,主要以零件的使用性能要求作为选材的依据。一般零件都在受力条件下工作,因此通常以材料的力学性能要求作为选材的主要指标。只有零件在特殊条件下下作时,才将材料的物理性能和化学性能上升为选材的主要指标。 六、典型零件的选材举例 根据前述机械零件材料选择的基本原则,同时考虑材料的强化对其性能的影响,表 1-3 出了一些常用机械零件材料的选择示例。 [真题练讲] 1. (2018年四川省统一考试)智能材料中的形状记忆合金是通过什么原理实现形状记忆的？ A) 磁性原理