3.6 常用非金属材料（教案）《机械基础》同步精品课堂（高教版）

3-6 常用非金属材料 【教学目标】 一.知识目标： 1.初步了解非金属材料的选用方法； 2.了解非金属材料的种类、性能和用途。 二.能力目标： 能够具有选用常用非金属材料的能力。 三.素质目标： 1.通过实践操作培养认真、踏实、细致的工作作风； 2.通过小组合作，培养学生团队合作学习能力。 【重点难点】 重点：工程塑料的定义、特性、分类及应用。 难点：工程塑料化学名称较难记忆。 【教学方法】 讲练法 演示法 讨论法 归纳法 【学生分析】 非金属应用日益广泛，已成为机械工程材料中重要的组成部分，其发展速度快于金属，要认真学习，扩大知识面。 【教学过程】 一．导入新课 在机械制造业中，绝大部分产品都是金属材料制成的，但由于非金属材料来源广泛，易成形，又具有某些特殊性能，所以非金属材料的应用日趋广泛，已成为机械工程材料中重要的组成部分，今天我们就来学习非金属材料。 二．讲授新课 非金属材料种类繁多，机械工程中常用的由工程塑料、橡胶、复合材料、 胶黏剂和陶瓷等。 （一）工程塑料 工程塑料是一类以天然或合成树脂为主要成分，在一定的温度和压力下塑制成形，并在常温下保持其形状不变的材料。 1、塑料的分类 按塑料受热后所表现的行为分为热塑性塑料和热固性塑料。 （1）热塑性塑料 热塑性塑料是一类可以反复通过提高温度使之软化，降低温度使之硬化的材 料。常用的有尼龙、聚乙烯、有机玻璃等。 （2）热固性塑料 热固性塑料加热时软化，然后固化成形，这一过程不能重复进行。常用的有酚醛树脂、环氧树脂、氨基塑料等。 习惯上塑料也可以分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 2、塑料的特性及用途 特性：塑料的优异性能主要表现为质轻、表面密实光滑、摩擦系数小、防水、气密、 耐磨、吸振消声性好、耐蚀性好、绝缘性好及成形工艺简单，因此塑料的用途十分广泛。 用途：主要用于绝缘材料、建筑材料、工业结构材料和制造零件、日用品等。 （二）橡胶 橡胶是以生胶为基体原料，加入适量配合剂，经过硫化后形成的有机高分子材料，具有高的弹性、优良的伸缩性能和储蓄能量的能力，成为常用的密封、抗 振、减振及传动材料。通常可分为天然橡胶和合成橡胶两类。 1、天然橡胶 天然橡胶属于天然树脂，是从橡胶树的浆汁中制取的，主要成分是聚异戊烯。它的抗拉强度与回弹性比多数合成橡胶好，但耐热老化性和耐大气老化性较差，不耐臭氧，易燃烧，一般用于制造轮胎、电线电缆的绝缘护套等。 2、合成橡胶 合成橡胶是将石油或乙醇、乙炔、天然气或其他产物经过加工，提炼而获得， 并具有类似橡胶性能的合成产物。 （三）复合材料 复合材料是由两种或两种以上性质不同的材料组合而成，二者保留了各自的优点，得到单一材料无法比拟的综合性能，是新型工程材料。 1、复合材料的特性 （1）比强度大 （2）化学稳定性好 （3）减摩耐磨、自润滑性好 （4）其他特殊性能（如隔热性及特殊的电、光、磁等性能） 2、复合材料的分类和应用 （1）纤维复合材料：大部分是纤维和树脂的复合。 （2）层叠复合材料：把两种以上不同材料层叠在一起。 （3）细粒复合材料：一般是粉料间的复合 （4）骨架复合材料：包括多孔浸渍材料和夹层结构材料。 应用参考教材。 （四）胶黏剂 胶黏剂又称黏结剂，它是能把相同或不同的材料牢固地黏合在一起的物质。 1、胶黏剂的特点 胶接与螺栓连接、铆接、焊接相比具有如下特点: （1）胶接处应力分布较均匀； （2）质量轻，可胶接各种材料； （3）胶接处表面光滑、平整，胶缝具有绝缘、密封、 耐腐蚀等性能。 2、 胶黏剂的分类及用途 可分为天然胶黏剂与合成胶黏剂两大类。 （1）天然胶黏剂使用范围较窄，已不能适应发展的需要； （2）常用的合成胶黏剂有环氧胶黏剂（万能胶）、广泛用于船舶、机械、电子仪表、化工、宇航工业等。聚氨酯胶黏剂（乌利当），主要用于液氮和液氢容器等低温设备的胶接； （3）特种胶黏剂，主要用于宇航、电子工业中具有特殊性能要求的零部件的胶接。 （五）陶瓷 陶瓷是无机非金属固体材料，一般可分为传统陶瓷和特种陶瓷两大类。 陶瓷具有硬度高、抗压强度高、耐高温、抗氧化、耐磨损和耐蚀性好等特点，但质脆， 受力后不易产生塑性变形，经不起敲打碰撞，急冷急热时性能较差。 三.课堂小结： 1、工程塑料: 热塑性塑料、热固性塑料 2、橡 胶：天然橡胶、合成橡胶 3、复合材料：纤维复合材料、层叠复合材料、细粒复合材料、骨架复合材料 4、胶黏 剂：天然胶黏剂、合成胶黏剂 5、陶 瓷：传统陶瓷、特种陶瓷 四．课堂检测 1.填空题 （1）非金属材料种类繁多，机械工程中常用的由___________（工程塑料）、___________（橡胶）、____________（复合材料）、 ___________（胶黏剂）和___________（陶瓷）等。 （2）橡胶是一种___________（有机高分子材料），具有高的___________（弹性）、优良的___________（伸缩性能）和___________（储蓄能量）的能力，成为常用的密封、抗 振、减振及传动材料。通常可分为___________（天然橡胶）和___________（合成橡胶）两类。 2、选择题 （1）尼龙属于（A） A.工程塑料 B.橡胶 C.复合材料 D.陶瓷 2.有机玻璃属于（C） A.复合材料 B.陶瓷 C.工程塑料 D.橡胶 3.判断题 （1）陶瓷的抗拉强度大，但急冷急热时性能较差。（✘） （2）复合材料和胶黏剂的性质可以相同也可以不同。（✔） 学科网（北京）股份有限公司 $$