第20练 常用非金属材料 浙江省（单独招生）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第20练，内容涵盖3-6 常用非金属材料。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第20练 第3章 机械工程材料 第6节 常用非金属材料 一、单项选择题 1. 下列关于工程塑料的说法，正确的是（ ） A．工程塑料的强度和韧性都低于金属材料 B．工程塑料密度小、耐腐蚀、绝缘性好，但耐热性较差 C．工程塑料不能承受任何载荷 D．工程塑料的加工成本比金属高 2. 齿轮减速器中的密封圈材料通常选用（ ） A．工程塑料 B．橡胶 C．陶瓷 D．玻璃纤维 3. 陶瓷材料最突出的优点是（ ） A．高强度和高韧性 B．高硬度、高耐热性和良好的耐腐蚀性 C．良好的导电性 D．高塑性和可加工性 4. 玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）是一种（ ） A．金属材料 B．陶瓷材料 C．复合材料 D．高分子材料 5. 制造机床导轨的塑料贴面通常选用（ ） A．聚乙烯 B．聚四氟乙烯（PTFE） C．聚丙烯 D．聚苯乙烯 6. 在纤维增强复合材料中，纤维的主要作用是（ ） A．提高韧性 B．承受主要载荷 C．保护纤维免受环境侵蚀 D．提供耐腐蚀性 二、判断题 7. 热塑性塑料加热后软化可反复成型，热固性塑料加热后固化不可逆 8. 橡胶在常温下具有高弹性，是因为其分子链具有交联结构 9. 陶瓷材料的韧性接近金属材料，适合做承受冲击的结构件 三、分析题 10. 某化工设备厂需要制造以下部件：（1）耐腐蚀管道；（2）耐磨损的密封环；（3）承受较大载荷但要求重量轻的风机叶片。请分析每种部件适合选用哪种非金属材料，说明所选材料类别和理由。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第20练，内容涵盖3-6 常用非金属材料。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第20练 第3章 机械工程材料 第6节 常用非金属材料 一、单项选择题 1. 下列关于工程塑料的说法，正确的是（ ） A．工程塑料的强度和韧性都低于金属材料 B．工程塑料密度小、耐腐蚀、绝缘性好，但耐热性较差 C．工程塑料不能承受任何载荷 D．工程塑料的加工成本比金属高 【答案】B 【解析】工程塑料具有密度小（仅为钢的1/4~1/6）、耐腐蚀性好、绝缘性好、减摩耐磨等优点，但耐热性差（一般使用温度在100°C以下）、易老化蠕变。某些工程塑料如尼龙、聚甲醛的强度已接近甚至超过某些金属。 2. 齿轮减速器中的密封圈材料通常选用（ ） A．工程塑料 B．橡胶 C．陶瓷 D．玻璃纤维 【答案】B 【解析】橡胶具有高弹性、良好的密封性和耐磨性，是密封件的首选材料。橡胶密封圈能适应表面的微小不平度，保持可靠的密封。常用丁腈橡胶、氟橡胶等，耐油、耐温性能好。 3. 陶瓷材料最突出的优点是（ ） A．高强度和高韧性 B．高硬度、高耐热性和良好的耐腐蚀性 C．良好的导电性 D．高塑性和可加工性 【答案】B 【解析】陶瓷材料以离子键和共价键结合，具有极高的硬度、耐热性（熔点高）、耐腐蚀性和绝缘性。典型应用：切削刀具（氧化铝陶瓷）、火花塞、绝缘子、耐高温炉衬等。缺点是脆性大、抗冲击能力差。 4. 玻璃钢（玻璃纤维增强塑料）是一种（ ） A．金属材料 B．陶瓷材料 C．复合材料 D．高分子材料 【答案】C 【解析】玻璃钢是由玻璃纤维（增强体）和合成树脂（基体）组成的复合材料。它兼具两种材料的优点：强度高（接近钢材）、密度小（仅为钢的1/4~1/5）、耐腐蚀、绝缘性好。广泛用于化工容器、船舶、车身等。 5. 制造机床导轨的塑料贴面通常选用（ ） A．聚乙烯 B．聚四氟乙烯（PTFE） C．聚丙烯 D．聚苯乙烯 【答案】B 【解析】聚四氟乙烯（PTFE，俗称塑料王）具有极低的摩擦系数（约为0.04，是已知固体材料中最低的）、优良的耐腐蚀性和耐热性。用作机床导轨贴面可减小摩擦、降低磨损、防止爬行现象，提高导轨运动精度。 6. 在纤维增强复合材料中，纤维的主要作用是（ ） A．提高韧性 B．承受主要载荷 C．保护纤维免受环境侵蚀 D．提供耐腐蚀性 【答案】B 【解析】在纤维增强复合材料中，纤维是增强体，主要作用是承受载荷（特别是沿纤维方向的高强度和高刚度）。基体材料的作用是将纤维粘结在一起、传递和分配载荷、保护纤维免受环境侵蚀。 二、判断题 7. 热塑性塑料加热后软化可反复成型，热固性塑料加热后固化不可逆 【答案】√ 【解析】热塑性塑料（如聚乙烯、聚丙烯、尼龙等）的分子链为线型结构，加热软化后可反复塑制成型。热固性塑料（如酚醛树脂、环氧树脂等）加热固化后形成网状体型结构，不溶不熔，不能反复加热成型。 8. 橡胶在常温下具有高弹性，是因为其分子链具有交联结构 【答案】√ 【解析】橡胶的高弹性来源于其线型高分子链的柔顺性。经硫化处理后，分子链之间形成交联（硫桥），既保持了高弹性又防止了塑性流动。交联密度影响橡胶的弹性模量和硬度。 9. 陶瓷材料的韧性接近金属材料，适合做承受冲击的结构件 【答案】× 【解析】陶瓷材料最大的缺点是脆性大，断裂韧性低（通常仅为金属的1/10~1/100），受冲击或过载时容易发生脆性断裂，不适合做承受冲击载荷的结构件。 三、分析题 10. 化工设备厂需要制造以下部件：（1）耐腐蚀管道；（2）耐磨损的密封环；（3）承受较大载荷但要求重量轻的风机叶片。请分析每种部件适合选用哪种非金属材料，说明所选材料类别和理由。 【答案】三种部件的非金属材料选材分析： （1）耐腐蚀管道——选用聚氯乙烯（PVC）或聚丙烯（PP）塑料管道 化工管道需要耐酸碱腐蚀，工程塑料具有良好的耐化学腐蚀性，不会像金属那样被腐蚀。PVC价格低、耐大多数酸碱，适合常温低压管道。PP耐热性更好（可用至100°C以上），适合较高温度的化工管道。 （2）耐磨损的密封环——选用填充聚四氟乙烯（PTFE）或尼龙 密封环需要在摩擦条件下长期工作，要求低摩擦系数和耐磨性。PTFE摩擦系数极低，填充玻璃纤维或二硫化钼后可提高耐磨性和抗压性。尼龙也具有良好的耐磨性和自润滑性，且强度较高，适合做中载密封环。 （3）风机叶片——选用玻璃纤维增强环氧树脂复合材料 风机叶片要求重量轻（减小离心力）、强度高、耐疲劳。玻璃钢复合材料比强度高、成型方便，可根据叶片气动外形要求一次成型。对于大型高性能风机叶片，也可选用碳纤维复合材料，虽然成本更高但强度重量比更优。 【解析】非金属材料各有特长：塑料耐腐蚀、易成型；橡胶高弹性、密封性好；陶瓷耐高温耐磨但脆性大；复合材料可设计性强，兼具各组分优点。选材需针对零件的核心需求。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $