常用非金属材料
常用非金属材料
非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料（塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等）、陶瓷材料（各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代无机非金属材料等）和各种复合材料等。本章主要介绍高分子材料、陶瓷和复合材料。
工程材料仍然以金属材料为主，这大概在相当长的时间内不会改变。但近年来高分子材料、陶瓷等非金属材料的急剧发展，在材料的生产和使用方面均有重大的进展，正在越来越多地应用于各类工程中。非金属材料已经不是金属材料的代用品，而是一类独立使用的材料，有时甚至是一种不可取代的材料。
第一节高分子材料
高分子材料又称为高聚物，通常，高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而象聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。
一、塑料
按照应用范围，塑料分为三种。
1．通用塑料
通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低，它们占塑料总产量的3/4以上，大多数用于日常生活用品。其中，以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最广泛。
（1）聚乙烯（PE）
生产聚乙烯的原料均来自于石油或天然气，它是塑料工业产量最大的品种。聚乙烯的相对密度小（0.91～0.97），耐低温，电绝缘性能好，耐蚀性好。高压聚乙烯质地柔软，适于制造薄膜；低压聚乙烯质地坚硬，可作一些结构零件。聚乙烯的缺点是强度、刚度、表面硬度都低，蠕变大，热膨胀系数大，耐热性低，且容易老化。
（2）聚氯乙烯（PVC）
聚氯乙烯是最早工业生产的塑料产品之一，产量仅次于聚乙烯，广泛用于工业、农业和日用制品。聚氯乙烯耐化学腐蚀、不燃烧、成本低、加工容易；但它耐热性差冲击强度较低，还有一定的毒性。聚氯乙烯要用于制作食品和药品的包装，必须采用共聚和混合的方法改进，制成无毒聚氯乙烯产品。
（3）聚苯乙烯（PS）
聚苯乙烯是三十年代的老产品，目前是产量仅次于前两者的塑料品种。它有很好的加工性能，其薄膜具有优良的电绝缘性，常用于电器零件；它的发泡材料相对密度小（0.33），有良好的隔音、隔热、防震性能，广泛应用于仪器的包装和隔音材料。聚苯乙烯易加入各种颜料制成色彩鲜艳的制品，用来制造玩具和各种日用器皿。
（4）聚丙烯（PP）
聚丙烯工业化生产较晚，但因其原料易得，价格便宜，用途广泛，所以产量剧增。它的优点是相对密度小，是塑料中最轻的，而它的强度、刚度、表面硬度都比PE塑料大；它无毒，耐热性也好，是常用塑料中唯一能在水中煮沸、经受消毒温度（130℃）的品种。但聚丙烯的粘合性、染色性、印刷性均差，低温易脆化，易受热、光作用而变质，且易燃，收缩大。聚丙烯有优良的综合性能，目前主要用于制造各种机械零件，如法兰、齿轮、接头、把手、各种化工管道、容器等，它还被广泛用于制造各种家用电器外壳和药品、食品的包装等。
2．工程塑料
工程塑料是指能作为结构材料在机械设备和工程结构中使用的塑料。它们的机械性能较好，耐热性和耐腐蚀性也比较好，是当前大力发展的塑料品种。这类塑料主要有：聚酰胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。
（1）聚酰胺（PA）
聚酰胺又叫尼龙或锦纶，是最先发现能承受载荷的热塑性塑料，在机械工业中应用比较广泛。它的机械强度较高，耐磨、自润滑性好，而且耐油、耐蚀、消音、减震，大量用于制造小型零件，代替有色金属及其合金。
（2）聚甲醛（POM）
甲醛是没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，性能比尼龙好，但耐候性较差。聚甲醛按分子链化学结构不同分为均聚甲醛和共聚甲醛。聚甲醛广泛应用于汽车、机床、化工、电器仪表、农机等。
（3）聚碳酸酯
聚碳酸酯是新型热塑性工程塑料，品种很多，工程上常用的是芳香族聚碳酸酯，其综合性能很好，近年来发展很快，产量仅次于尼龙。聚碳酸酯的化学稳定性也很好，能抵抗日光、雨水和气温变化的影响，它的透明度高，成型收缩率小，制件尺寸精度高，广泛应用于机械、仪表、电讯、交通、航空、光学照明、医疗器械等方面。如波音747飞机上就有2500个零件用聚碳酸酯制造，其总重量达二吨。
（4）ABS塑料
ABS是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种组元所组成，三个单体量可以任意变化，制成各种品级的树脂。ABS具有三种组元的共同性能，丙烯腈使其耐化学腐蚀，有一定的表面硬度，丁二烯使其具有韧性，苯乙烯使其具有热塑性苏联的加工特性，因此ABS是具有“坚韧、质硬、刚性”的材料。ABS塑料性能好，而且原料易得，价格便宜，所以在机械加工、电器制造、纺织、汽车、飞机、轮船、化工等工业中得到广泛应用。
（5）聚苯醚（PPO）
聚苯醚是线型、非结晶的工程塑料，具有很好的综合性能。它的最大特点是使用温度宽（－190℃～190℃），达到热固性塑料的水平；它的耐摩擦磨损性能和电性能也很好，还具有卓越的耐水、蒸汽性能。所以聚苯醚主要用作在较高温度下工作的齿轮、轴承、凸轮、泵叶轮、鼓风机叶片、水泵零件、化工用管道、阀门以及外科医疗器械等。
（6）聚砜（PSF）
聚砜是分子链中具有硫键的透明树脂，具有良好的综合性能，它耐热性、抗蠕变性好，长期使用温度为150℃～174℃，脆化温度为－100℃。广泛应用于电器、机械设备、医疗器械、交通运输等。
（7）聚四氟乙烯（F－4）
聚四氟乙烯是氟塑料中的一种，具有很好的耐高、低温，耐腐蚀等性能。聚四氟乙烯几乎不受任何化学药品的腐蚀，它的化学稳定性超过了玻璃、陶瓷、不锈钢，甚至金、铂，俗称“塑料王”。由于聚四氟乙烯的使用范围广，化学稳定性好，介电性能优良，自润滑和防粘性好，所以在国防、科研和工业中占有重要地位。
（8）有机玻璃（PMMA）
有机玻璃的化学名称是“聚甲基丙烯酸甲酯”。它是目前最好的透明材料，透光率达到92%以上，比普通玻璃好，且相对密度小（1.18），仅为玻璃的一半。有机玻璃有很好的加工性能，常用来制作飞机的座舱、弦舱，电视和雷达标图的屏幕，汽车风挡，仪器和设备的防护罩，仪表外壳，光学镜片等。有机玻璃的缺点是耐磨性差，也不耐某些有机溶剂。
3．特种塑料
具有某些特殊性能，满足某些特殊要求的塑料。这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合，如医用塑料等。
一、聚碳酸酯（Polycarbonate），简称PC，俗称防弹胶。
分类：1、脂肪族；
2、脂环族；
3、脂肪-芳香族；
4、芳香族（双酚A型聚碳酸酯）/具工业价值/商业化品种
二、聚碳酸酯（PC）的特性与应用
1、聚碳酸酯特性：
（1）物理性能：
a、非结晶性、无毒、无臭、无味、透明颗粒（粉体白色）；
b、密度：1.18～1.20g/cm3；
c、对水稳定性：80℃内对水稳定，80℃以上易水解变形；
d、分子量：2～7万之间；
e、光泽好，易于着色；
f、耐化学腐蚀性，耐油性优良、耐碱性较差。
（2）机械性能：
a、冲击强度：是通用工程（热塑性）塑料中最好的，其数值与45%玻纤增强聚酯PET媲美；
（影响冲击强度的主要因素：分子量、缺口半径、温度和添加剂）
b、耐蠕变性：在热塑性工程塑料中是相当好的，甚至优于尼龙和聚甲醛。因吸水而引起的尺寸变化和冷流变形均很小。这是它尺寸稳定性优良的重要标志；
c、疲劳强度：抵抗周期性应力的能力较差；
d、耐摩擦磨耗性：与其他的工程塑料相比，摩擦系数较大，耐磨性较差；
e、应力开裂：注塑、周期性应力使用、摩擦时均易产生应力开裂隐患。
（溶剂开裂：聚碳酸酯的非结晶性，分了间堆砌不够致密，芳香烃、氯代烃类有机溶剂能使其溶胀或溶解，容易引起溶剂开裂现象）
（3）热性能：
a、分解温度：300℃以上；
b、长期工作温度范围：-60～120℃；
c、脆化温度：-100℃（良好的耐寒性）。
（4）电性能：
a、高频绝缘性能：优良（分子极性小、吸水性低，接近电绝缘性能优良的PET）；
（与温度、湿度、电场频率和制品厚度密切相关）
b、介电系数：2.96；
c、击穿电压：18～22KV/mm；
d、耐电弧性：110s。
（5）耐老化性:
a、光老化：PC光老化性好（敏感于UV）；
b、热氧老化：热、氧和水汽会加速PC老化（本身含杂质，会引起降解）。
（6）燃烧性:
a、阻燃性：PC本身是V-2级（火焰呈淡黄色、冒黑烟；氧指数仅25%，离开火源自熄）；
b、阻燃改进：V-0/5V级（卤化物、三氧化二锑、氢氧化镁、磷酸和红磷）。
（7）光学性能:
纯净聚碳酸酯无色透明，具有良好的透光性，因其表面硬度较差，耐磨性不好，表面容易发毛而影响其透光率。
2、应用
1、高透明性及高冲击强度的领域：视窗、防护壳体；
2、汽车制造业：汽车前灯、侧灯、尾灯、镜面、透镜、车玻璃、内外装饰件、仪表板；
3、电子电器业：低压电柜的接线座、各种绝缘插件、绝缘套管、机床电机保护开关、空心砖外壳、仪表外壳和办公室自动化设备、光盘、聚合物光纤的芯材；
4、建筑业：代替玻璃和金属，
5、其它的领域。
可塑（淀粉）生物全降解材料（PSM）
一、可塑淀粉生物全降解材料是人类新一代生态环境材料（Polystarch Material），简称“PSM”
。
1、它是由大量可再生资源：淀粉复合而成的热可塑性材料。
2、工艺路线：淀粉+助剂+PP/PE共混后经双螺杆挤出造粒。
二、特性与用途：
1、在自然环境中，约10天后开始降解，90天后降解≥70%。
2、利用这种性质制造环境友好产品（或使用周期短的产品），例如，一次性使用的餐具和其它生活用品：刀、叉、勺、碟、碗、筷子、花盆、玩具等。
三、其它了解：
1、该材料由湖北武汉华丽环保科技有限公司研制；
2、“PSM”生态环境新材料专利号为“01138290.2”
“PSM”专用机械设备专利号为“02115416.3”
3、“PSM”新材料生产的一次性生物全降解餐饮具，经国家质检中心和铁道部产品质量检验中心等
多家权威机构的系统检测、各项指标均优于GB18006.1--1999的技术要求，其降解性能、使用性能、卫生指标是国内其它类似产品无法比拟的。
4、全生物降解粒料及片材和部分制品已销往国内及德国、新加坡、台湾、马来西亚、香港等国家和地区，其产品的优良性能、合适的价格受到用户的普遍欢迎
5、现已展开成套专用设备、生物降解材料及制品的推广。
聚酰亚胺（PI）
一、聚酰亚胺（Polyimide），缩写为PI。
1、聚酰亚胺（PI）是主链含有酰亚氨基团（─C─N─C─）的聚合物。主要有两大类：
脂肪族（实用性差、非商业化）
芳香族（获得商业化的品种）
芳香族聚酰亚胺分为以下几类：
均苯型、单醚型、双醚酐型、聚醚酰亚胺（PEI）、聚双马来酰亚胺、降冰片烯二酸改性聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺（PAI）。
2、PI物理性能：
a、密度：1.36～1.43g/cm3；
b、无毒、无臭、无味、黄白色粉末或颗粒；
3、PI的不足之处有：加工性能较差，价格太高，在耐高温塑料中是属于高价位。近两年，随着数以亿计的国有资本和民营资本的投入，使PI的发展无论是速度还是价格的快速走低都很快，特别是由军品用途向民品用途方面的转变很快。
纯PI很少单独使用，应用的PI多为其改性和复合品种：
1、PI+长（碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维）纤维增强的树脂基复合材料；
2、PI+短切（碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维）+（聚四氟乙烯、石墨、二硫化钼）；
3、耐高温聚酰亚胺胶粘剂；
4、耐高温电子封装材料；
5、耐高温涂层或薄膜。
二、聚酰亚胺（PI）特性与应用
1、PI的特性：
(1) 阻燃性：PI为自身阻燃的聚合物，高温下不燃烧。
(2) 机械性能（对温度的敏感性小）：
a、纯PI机械性能不高,尤其冲击强度比较低；
b、纤维增强后会大幅度提高：
冲击强度：由27J/m增大到190J/m，增大10倍以上；
拉伸强度：由60Mpa增大到1200Mpa,增大20倍以上；
弯曲模量：由3.8Gpa 增大到80 Gpa，增大20倍以上；
c、高抗蠕变；
d、低热膨胀系数、高尺寸稳定；
e、耐磨性（VS45#钢）：1000转时的磨耗量仅为0.04g（可填充F4、二硫化钼后进一步改善）；
f、具自润性。
（3）优异的热性能：
a、耐高温、耐低温同时具备；
b、长期使用温度：-200～300℃（第一代）～371℃（第二代）～426℃（第三代）；
c、耐辐射
（4）突出的电性能：
a、介电常数：通过设计可以降至2.4以下（超耐高温塑料中综合性能优良的超低介电常数材料）。
b、介质损耗因数：10-3～10-4；
c、耐电弧性：128s～180s；
d、高电绝缘；
（5）环境性能（耐化学腐蚀性）：
a、稳定（耐）：酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等；
b、不稳定：氯代联苯、氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢、次氯酸钠；
2、聚酰亚胺（PI）应用范围
耐高温聚酰亚胺超级工程塑料具有很多其他工程塑料所没有的优异性能：耐高温、耐低温、耐腐蚀、自润滑、低磨耗、力学性能优异、尺寸稳定性好、热膨胀系数小、高绝缘、低热导、不熔融、不生锈，可在很多情况下替代金属、陶瓷、聚四氟乙烯和工程塑料等，广泛应用于石油化工、矿山机械、精密机械、汽车工业、微电子设备、医疗器械等领域，具有很好的性能价格比。典型的应用包括：
（1）高速高压下具有低磨擦系数、耐磨耗性能的零部件；
（2）优异抗蠕变或塑性变形的零部件；
（3）优异自润滑或油润滑性能的零部件；
（4）高温高压下的液体密封零部件；
（5）高抗弯曲、拉伸和高抗冲击性能的零部件；
（6）耐腐蚀、耐辐射、抗生锈的零部件；
（7）长期使用温度超过300℃以上，短期达400~450℃的零部件。
（8）耐高温（超过260℃）结构胶粘剂（改性环氧树脂、改性酚醛树脂、改性有机硅胶粘剂等耐温不超过260℃的场合）
（9）微电子封装用、应力缓冲保护涂层、多层互联结构的层间绝缘、介电薄膜、芯片表面钝化等。
三、聚酰亚胺（PI）加工工艺
多数PI的高性能部件（微电子封装涂层、绝缘层、介电薄膜等除外）成型比较苛刻，尤其对设备的了解液晶高分子聚合物（LCP）
一、液晶高分子聚合物（Liquid Crystal Polyester），简称LCP。是80年代初期发展起来的一种新
型高性能工程塑料
LCP是一类具有杰出性能的新型聚合物。LCP是包含范围很宽的一类材料：
a、溶致性液晶：需要在溶液中加工；
b、热致性液晶：可在熔融状态加工。
最初工业化液晶聚合物是美国DuPont公司开发出来的溶致性聚对亚苯基对苯二甲酰胺（Kevlar?）。由于这种类型的聚合物只能在溶液中加工，不能熔融，只能用作纤维和涂料。以下内容只包括热致性LCP。
LCP外观：米黄色（也有呈白色的不透明的固体粉末）；
LCP密度：1.35-1.45g/cm3。
液晶树脂的耐热性分类(低、中和高耐热型)
类型热变形温度/℃ASTM分类日本分类牌号举例
低耐热＜177 Ⅰ型Ⅲ型Vectra? A430、Rodrun? LC3000
中耐热
177～243
Ⅱ型
Ⅱ型Zenite? 6330、Vetra? A130、Novaccurate? E335G30、Sumikasuper? E7000、Rodrun?LC5000
、Ueno LCP?1000
高耐热＞243
Ⅲ型Ⅰ型Xydar? -930、Zenite?6130 Vectra? C130、Ueno LCP?2000、Titan LCP? LG431、Novaccurate? E345G30
高耐热液晶聚合物的代表性质
牌号Xydar?
G-930 Titan?
LG431 Zenite?
7130 Zenite?
6130 Vectra?
E130i Vectra?
c130
相对密度 1.60 1.63 1.66 1.67 1.61 1.62
拉伸强度/MPa 135 139 145 150 165 159
弯曲强度/MPa 172 170 174 170 221 214
Izod缺口冲击强度/（J/m）96 299 160 123 208 176
热变形温度（1.82 MPa）/℃271 275 289 263 276 255
二、LCP的特性与应用
1、特性
a、LCP具有自增强性：具有异常规整的纤维状结构特点，因而不增强的液晶塑料即可达到甚至超过
普通工程塑料用百分之几十玻璃纤维增强后的机械强度及其模量的水平。如果用玻璃纤维、碳纤维
等增强，更远远超过其他工程塑料。
b、液晶聚合物还具有优良的热稳定性、耐热性及耐化学药品性，对大多数塑料存在的蠕变特点，液
晶材料可以忽略不计，而且耐磨、减磨性均优异。
c、LCP的耐气候性、耐辐射性良好，具有优异的阻燃性，能熄灭火焰而不再继续进行燃烧。其燃烧
等级达到UL94V-0级水平。
d、LCP具有优良的电绝缘性能。其介电强度比一般工程塑料高，耐电弧性良好。在连续使用温度
200-300℃，其电性能不受影响。间断使用温度可达316℃左右。
e、LCP具有突出的耐腐蚀性能，LCP制品在浓度为90%酸及浓度为50%碱存在下不会受到侵蚀，对于工业溶剂、燃料油、洗涤剂及热水，接触后不会被溶解，也不会引起应力开裂。
2、应用
a、电子电气是LCP的主要市场：电子电气的表面装配焊接技术对材料的尺寸稳定性和耐热性有很高
的要求（能经受表面装配技术中使用的气相焊接和红外焊接）；
b、LCP：印刷电路板、人造卫星电子部件、喷气发动机零件、汽车机械零件、医疗方面；
c、LCP加入高填充剂或合金（PSF/PBT/PA）：
作为集成电路封装材料、
代替环氧树脂作线圈骨架的封装材料；
作光纤电缆接头护套和高强度元件；
代替陶瓷作化工用分离塔中的填充材料。
代替玻璃纤维增强的聚砜等塑料（宇航器外部的面板、汽车外装的制动系统）。
三、LCP的注塑工艺
由于改性后的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：
1、干燥：140℃～140～150℃/5-7Hr
2、注塑温度：260～300～410℃
3、模温：100～100～240℃
四、主要生产公司
①Du Pont、
②Eastman、
③Solvay、
④Ticona、
⑤三菱工程塑料公司、
⑥住友、
⑦宝理塑料(为Ticona和日本大赛珞化学公司的合资公司)、
⑧东丽,
此外还有上野精细化工公司和Unitika公司等。
五、其它了解
热致性LCP具有全芳香族聚酯和共聚酯结构。它还具有密集排列的直链聚合物链结构，形成的产品具有良好的单向机械性能特点。良好高温性能（热变形温度为121～355℃）、良好的抗辐射性、抗水
解性、耐候性、耐化学药品性、固有的阻燃性、低发烟性、高尺寸稳定性、低吸湿性、极低的线膨
胀系数、高冲击强度和刚性（按相同重量比较，LCP的强度大于钢，但刚性只是钢的15%）。LCP可以耐酸、溶剂和烃类等化学品，并有较好的阻隔性。
液晶芳香族聚酯在液晶态下由于其大分子链是取向的，它有异常规整的纤维状结构，性能特殊，制
品强度很高，并不亚于金属和陶瓷。拉伸强度和弯曲模量可超过10年发展起来的各种热塑性塑料。
采用的单体不同，制得的液晶聚酯的性能、加工性和价格也不同。选择的填料不同、填料添加量的
不同也都影响它的性能。
聚醚醚酮（Poly ether ether Ketone ，PEEK）树脂是一种新型特种工程塑料。
具有可与聚酰亚胺相匹敌的特性，被称为超耐热性热塑性树脂。
A、分解温度：560℃；
B、能很好流动的温度：350℃～400℃；
一．化学结构
二．特长
PEEK是芳香族结晶型热塑性高分子材料。其熔点为334℃，具有下述很具魅力的特性；
（1）短期耐热性：玻璃纤维或碳纤维增强后其热变形温度可以达到300℃以上。
（2）长期耐热性：UL温度指数（RTI）为250℃。
（3）韧性：是一种非常柔韧的树脂。
（4）阻燃性：达到UL94V－0级（1.5mm），有自熄性，燃烧时发烟量是所有树脂中最少的。
（5）耐腐蚀性/耐药品性：除浓硫酸外无溶剂能侵蚀它。
（6）耐热水性(可在200～300℃蒸汽中使用)。
（7）耐疲劳及耐蠕变性(是热塑性塑料中最高的；
（8）加工成型性：除可注射成型外，还可适用各种成型方法；
三．主要特性
3.1耐热性
虽然未增强的纯树脂的热变形温度只有160℃，但用玻璃纤维、碳纤维增强后，热变形温度可达300 ℃以上。按长期连续使用温度的评价方法UL温度指数测定（RTI）为250℃。
3．2机械特性
PEEK在室温时的抗蠕变性能如图1，2所示。即不论有无缺口都比其它耐热性树脂高得多。
时间（分）时间（分）
图1 蠕变破坏强度（有缺口）图2 蠕变破坏强度（无缺口）
3．3各种物性随温度的变化
其弯曲模量随温度的变化如图3所示。虽然在其玻璃化转变温度（143℃）附近有所下降，但直至其
熔点附近（300℃）仍保持有足够的弹性模量。
其抗拉强度随增强情况不同有所变化，从图4中可知，直到高温领域都还保持一定强度。
图3 弯曲摸量与温度的关系图4 拉伸强度与温度的关系
另外其在250℃的老化试验结果如图5所示。它表明不仅一般树脂无法比，就是比公认的长期耐热性
好的PPS也要稳定。
图5 老化过程中弯曲程度的变化
3．4耐冲击性
它是耐热树脂中韧性最好的一种与其它树脂的比较如图6。
图6 几种耐热树脂的冲击强度（无缺口）
3．5阻燃性
PEEK有自熄性，不加任何阻燃剂用UL标准测定分别达到94V－1（厚度为0.3mm），94V－0（厚度为1.5mm）94V－5（厚度为3.2mm）。另外燃烧时的发烟量也非常少。按美国NBS试验的结果如图7所示。
3．6耐药品性
PEEK只溶解于浓硫酸，有良好的耐化学药品性，特别是在高温下耐酸碱性方面比聚酰亚胺好得多。
部分化学药品对PEEK的影响情况如表1所示。
表1 PEEK的耐药品性（500Kg/cm2应力下）
药品名影响程度药品名影响程度
盐酸A 丙酮B
硝酸A 甲乙酮A
浓硫酸C 环己烷A
88%磷酸A 甲苯A
50NaOH A 三氯乙烯A
50KOH A 三氯乙烷A
氨A 氯仿A
二氯乙烷A 醋酸乙酯A
甲醇A 汽油A
注：A 无影响；B 多少有影响；C 溶解
3．7耐水解性
PEEK的吸水率很小，23℃的饱和吸水率只有0.5%。而且耐热水性好，可以在300℃的加压热水或蒸气中使用。在200℃以上的热水中可以连续使用。图8为在100℃的热水中浸泡后的抗拉强度试验，结果表明即使连续浸泡200天其强度也几乎没有明显变化。图9是在130℃热水中浸泡11天后其弯曲模量保持率与其它树脂的比较，结果表明纯PEEK树脂的保持率在90%以上，远高于其他树脂。
图8 100℃热水浸泡后拉伸强度的变化图9 130℃热水浸泡11天后弯曲强度保持率
3．8耐磨性
具有相当于聚酰亚胺的良好耐磨性，其具体数值如表2所示。
表2 PEEK的耐磨性（Taber磨擦）
样品对磨材质磨耗量
纯PEEK树脂H10 wheel 2.7×10 - 4
纯PEEK树脂S17 wheel 9.7×10 - 4
3．9耐疲劳性
在所有树脂中具有最好的耐疲劳性，图10是与其它树脂的对比。
图10 耐疲劳性比较（无缺口23℃）
3．10耐辐照性
耐γ辐照的能力很强，超过了通用树脂中耐辐照性最好的聚苯乙烯。可以做成γ辐照剂量达
1100Mrad时仍能保持良好的绝缘能力的高性能电线。
3．11耐剥离性
PEEK的耐剥离性很好，因此可制成包覆很薄的电线或电磁线，并可在苛刻条件下使用。剥离试验的结果如表3所示。
表3 机械剥离
温度（℃）负荷（Kg）
20
105
150 41
34
29
3．12电性能
PEEK具有良好的电绝缘性能，并可保持到很高的温度范围。其介电损耗在高频情况下也很小。其介电损耗的频率依赖性和温度依赖性及体积电阻的温度依赖性分别如图11，12，13所示。
图11 介电损耗与频率的关系图12 介电耗损与温度的关系
图13 体积电阻与温度的关系
四．加工工艺
PEEK虽然是超耐热性树脂，但由于它具有高温（350～400℃）流动性好和热分解温度很高的（560℃）的特点，因此可以采用注射成型，挤出成型、模压成型、吹塑成型、熔融纺丝、旋转成型、粉末
喷涂等多种方法成型加工。作为二次加工可以采用真空成型、压延、拉伸、超声波焊接、粘接、复合、机械加工等加工手段。
下面简单介绍一下，常用的PEEK注射成型和挤出成型的一般加工工艺条件。
4．1注射成型
4.1.1设备
PEEK可用通常的螺杆式或柱塞式注射成型机加工成型，注射成型机应满足下述基本条件：料筒温度可升到400℃；料筒内应该没有形成熔融料死角的地方；由于熔融粘度不会自动流淌，所以喷嘴不需要加断流阀（shut off valve）。
4.1.2 模具温度
由于PEEK是结晶性树脂，因此使其充分结晶可以提高其性能。一般模温在160℃以上时，就可以充分结晶，即使不热处理也能得到很好的成型品，如果因为模具结果所限模温无法提高时，可在200℃以上热处理一小时，也能使结晶完全，从而使机械强度和耐药品性等提高。
4.1.3预备干燥
虽然PEEK的吸水率很低，饱和吸水率只有0.5%，但是要在高温下成型，所以加工成型之前有必要在150℃干燥3小时以上。
PEEK的标准注射成型条件如表4所示。
表4 PEEK的标准注射成型条件
项目纯树脂30%玻璃
纤维增强30%碳
纤维增强
料筒温度（℃）根部
中间
喷嘴330～360
350～380
350～380 350～380
370～400
370～400 350～380
370～400
370～400
模具温度（℃）130～170 140～180 140～180
注射压力（Kg/cm2）
螺杆背压（Kg/cm2）
保持压1000～1400
50～100
500～700 1200～1600
50～100
600～800 1200～1600
50～100
600～800
注射速度
螺杆转数（rpm）
循环周期（秒）中速～高速
50
30 中速～高速
50
30 中速～高速
50
30
4．2挤出成型
PEEK可以采用挤出成型工艺加工成薄膜、电线包皮、单丝、棒材、薄板等。表5列出了PEEK薄膜的挤出成型条件。
表5 PEEK的标准挤出成型条件
项目条件
挤出机螺杆Φ30，L/D=24，C.R.=3
料筒温度（℃）喂料
压缩部
机头350
370
380
模具温度（℃）
定型辊温度（℃）380
30
螺杆转数（rmp）
线速度（m/min）
吐出量（Kg/cm2）30
10
5
PEEK的标准物性数据（数据中心）
五．用途
5.1复合材料
近些年来引人注目的是热塑性树脂基复合材料，其中发展最快的是由ICI公司推出的PEEK复合材料（商品名APC－2）。
5.1.1制造方法
APC－2是将碳纤维的长纤维用PEEK熔融预浸制得，由于碳纤维与基体PEEK的相容性好，可以制得粘结性很好的复合材料，孔隙率只有0.1%。表6是其材料的机械性能。
表6APC－2的标准机械性能
项目单位数值
（铺层方向0°）
拉伸强度
拉伸模量
断裂伸长
弯曲强度
弯曲模量
Mpa
Gpa
%
Mpa
Gpa
2130
134
1.45
1880
121
（铺层方向90°）
拉伸强度
拉伸模量
断裂伸长
弯曲强度
弯曲模量铺层方向
Mpa
Gpa
%
Mpa
Gpa
80
8.9
1.0
137
8.9
（铺层方向±45°）
拉伸强度
拉伸模量
断裂伸长
Mpa
Gpa
%
300
19.2
17.2
比环氧树脂复合材料易加工
成型后不需养生
有良好的耐冲击性，损伤容限大
有优良的抗蠕变性和耐疲劳性
有良好的耐热性
有优良的耐热湿循环性
损伤处易修补
5.1.3制品的规格
ICI上市的最通常单向预浸物（CF含量68%±2）和由这种预浸的按各种角度（＋45°/90°/－45°/0 °）铺层后压制成的薄板的规格如表7所示。
表7典型的APC－2制品的规格
1．单向预浸物（CF含量68%±2）
标准宽度140mm
216mm
标准厚度0.125mm
标准重量213g/㎡
标准长50m
2．薄板（＋45°/90°/－45°/0°）
标准尺寸405mm×405mm
700mm×700mm
标准厚度1mm（预浸物8层）
2mm（预浸物16层）
3mm（预浸物24层）
4mm（预浸物32层）
5mm（预浸物40层）
5.1.4用途
利用上述特点虽然可有多种多样应用领域，但目前主要用在航空和军工产业领域。
5.2挤出成型制品
5.2.1电磁线
利用PEEK具有包覆加工性好（可熔融挤出，而不用溶剂）；燃烧时发烟量低且产生腐蚀性气体少；耐剥离性好；耐磨耗性好；耐辐照性强；可自由着色等特点，已经用作电缆、电线的绝缘或保护层
。广泛应用于原子能、飞机、船舶、油、气井，电磁线、光导纤维等领域。
5.2.2薄膜
利用其比聚酰亚胺吸湿性小，高温时耐碱、耐酸和耐高频性好、耐焊锡、耐辐照等特点，用作H级以及C级绝缘材料，广泛用于电机、发电机、变压器、电容器等的绝缘薄膜，可绕性印刷线路板，载波带（carrier tape），复合材料（用PEEK与碳纤维、玻璃纤维层覆），耐热耐药品的环型带等。
5.2.3纤维
利用PEEK单丝比聚酯和尼龙纤维有更好的耐蒸气、耐药品、耐磨耗、抗蠕变、韧性好等特点，应用于制纸机械的干燥帆布、耐热沪布、球拍的网线、复合材料（与碳纤维、玻璃纤维等混织或混编）
、耐热耐药品纺织带等。
5.3注射成型制品
5.3.1耐磨材料
发挥其耐磨性、耐药品性、韧性好和可在250℃使用等特点用于制造轴承保持架、金属轴承的护衬、离合器零件、动力闸的真空零件、汽油发动机的零件、滑轮加载器（turbochanger）叶片、复印机
零件、悬置轴瓦、活塞裙、发动机推杆等。
5.3.2电器、电子制品
发挥其耐焊锡性（热变形温度300℃以上）、阻燃、UL温度指数250℃、韧性好等特点，用于制造镶
嵌插头，高可靠性接插件，电缆插头，接线盒，配线的引出头，极板的笼型线圈（Waferbasket），
电池外壳，IC的封装等。
5.3.3热水设备
发挥其能耐300℃的加压水或蒸汽而且在200℃以上可长期使用的特点，用于制造热水、化学泵的泵
体和叶轮及其它零件，蒸气阀门，O型圈，采油用接插件，锅炉及PH计的护套等。
5.3.4其它
PEEK还可以用于制造原子能发电站用接插件和阀门零件、滑轮叶片、显微镜灯的罩、马达周围导线支架、火箭用电池槽、螺栓、螺母、实验室用镊子等。
5.4粉末喷涂制品
PEEK可用静电喷涂或流化床法喷涂制成金属等表面的耐热、耐腐蚀涂层。
5.5其它加工成型制品
可用旋转成型制造大型成品，用吹塑成型法可做成核废料的容器，还可以把PEEK薄膜与金属热压粘接制成高温粘结力很好的复合材料。
六、主要生产公司
国外主要生产公司；
1、英国ICI(PEEK原粉生产商)；
2、德国Degussa(PEEK原粉生产商)；
3、英国Victrex PLC
4、日本住友（Victrex PLC与三井的合资公司）共混公司；
5、美国LNP(已被GE收购，LNP已加入到GE的全球共混物行业)
8、荷兰DSM
9、美国RTP公司
国内主要生产公司：
吉林大学特种工程塑料(PEEK原粉生产商)；
了解聚苯硫醚（PPS）
一、聚苯硫醚（Polyphenylene sulfide,），全称为聚亚苯基硫醚，简称PPS。
1、PPS结构对称：分子主链由苯环和硫原子交替排列，苯环赋予PPS以刚性，硫醚键又赋予PPS以柔顺性。
2、纯PPS物理性能：
a、无毒、无臭、无味、黄白色～咖啡色粉末或颗粒（燃烧有咖啡香味）；
b、密度：1.36～1.43g/cm3；
c、吸水率极小（对水稳定性）：在水中24h的吸水率仅为0.01%；
d、分子量：8～15万之间；
e、高结晶度、性硬而脆、韧性差、中粘度不稳定；
3、PPS的不足之处有：价格太高，在耐高温塑料是属于低价位，但比通用工程塑料高许多。近两年
，随着数以亿计的国有资本和民营资本的投入，使PPS的发展无论是速度还是价格的快速走低都很快，预计它将成为第六大工程塑料。
纯PPS因性能脆而很少单独使用，应用的PPS多为其改性品种：
1、40%玻璃纤维增强PPS（R-4）；
2、无机填充PPS（R-8）；
3、碳纤维增强PPS（G-6）。
二、聚苯硫醚的特性与应用
1、PPS的特性：
(1)阻燃性：PPS为自身阻燃的聚合物（V-0/5V），其氧指数高达44%，在塑料中属高阻燃材料。(纯PVC的为47%、PSF为30%、PA为29%、MPPO为28%、PC为25%)
(2) 机械性能（对温度的敏感性小）：
a、纯PPS机械性能不高,尤其冲击强度比较低；
b、玻璃纤维增强后会大幅度提高：
冲击强度：由27J/m增大到76J/m，增大3倍；
拉伸强度：由60Mpa增大到137Mpa,增大一倍；
弯曲模量：由3.8Gpa 增大到12.6 Gpa，增大5倍；
c、PPS的刚性很高，在工程塑料中少见；
d、PPS在负载下的耐蠕变性好，硬度高；
e、耐磨性（VS45#钢）：1000转时的磨耗量仅为0.04g（可填充F4、二硫化钼后进一步改善）；
f、具自润性。
（3）优异的热性能：
a、热变形温度（短期耐温）：265℃（耐热性与PI相当，仅次于F4塑料）；
b、长期使用温度：200-240℃；
（4）突出的电性能：
a、介电常数：3.5-4.0（较大的频率、较大的温度范围内变化不大）；
b、介质损耗因数：10-3～10-4；
c、耐电弧性：128s～180s（可与热固性塑料媲美）。
（5）环境性能（低于200℃时几乎不溶于任何溶剂）：
耐化学腐蚀性：（仅次于聚四氟乙烯F4）；
a、稳定（耐）：酸、酯、酮、醛、酚及脂肪烃、芳香烃、氯代烃等；
b、不稳定：氯代联苯、氧化性酸、氧化剂、浓硫酸、浓硝酸、王水、过氧化氢、次氯酸钠；
2、应用范围
（1）汽车工业：代替金属制作排气筒、循环阀、水泵叶轮、气动信号调解器；
（PPS用于汽车工业占45%左右，主要是汽车功能件）
（2）电子电器：
a、发电机和发动机：电刷、电刷托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶轮等；
b、电视机：高压外壳及插座、接线柱及端子板；
c、电子工业：变压器、阻流圈、继电器的骨架和壳体、集成电路载体；
d、高频领域：H级绕线架、微调电容器；
e、高温元件：电热支架（PTC）、隔栅（高温出风口）；
（PPS用电子电器工业可占30%，适于环境温度高于200℃的高温电器元件）
（3）机械工业：壳体、结构件、耐磨件、密封材料、泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮。
三、聚笨硫醚(PPS)注塑工艺
1、干燥：130℃-150℃
2、干燥时间：3-4小时(PPS的吸湿性虽然很低，仍建议在注射前进行预先干燥，以改善制品的表面性能)
3、注塑温度：290-320℃
4、模温：130-150℃（模温一定要达到120℃才能开机）
说明：
1、若充模不满，提高炮筒温度10-15℃。
2、若粘模或者变色，请降低炮筒温度10-15℃。
3、烁斑的解决办法：
消除污染（包括水分）
降低料温，分段调节炮筒温度。
增加注射压力。
增加或减少预塑背压压力，减少螺杆转速。
改善流道及型腔排气状况。
清理喷嘴、流道和浇口可能的堵塞。
缩短成型周期。
若是因为模具结构不合理造成的顽固烁斑，一是修改模具，二是做退火处理：将塑料件加热到130℃
保持30分钟-1小时后自然冷却
了解PEI
1、聚醚酰亚胺（PEI）的概述
聚醚酰亚胺树脂是一种无定型热塑性树脂，简称PEI。它具有杰出的耐高温、高强度、高模量及广泛
的耐化学剂性。
PEI树脂天性耐燃，且烟气排放量低。某些牌号在厚度为0.25mm时，具有UL94 V-0额定值，其它牌号在极广的温度和频率范围内，显示出高的介电常数和损耗因数。在许多市场适合聚醚酰亚胺树脂的
应用：能提高做饭速度的设备在食品设备市场越来越流行。这种设备结合了对流和微波炉技术，专
家们还认为微波和光能技术在未来也将会结合在一起。这些技术加快了做饭速度且不会减少食物的
美味。这些技术对聚醚酰亚胺树脂意味着什么呢？使用这些技术的炊具必须能够耐高温而且必须适
应设计的需要。聚醚酰亚胺树脂不仅可以做到这一点，还可以有各种不同的透明颜色。
在电讯器材市场，对于耐高温的产品，尤其是对光纤市场中的高端连接器，需求不断增长。聚醚酰
亚胺树脂具有适合薄壁设计的耐高温和高流动性的特点，能够替代汽车部件中的铝和热固性塑料，
以及水泵中的铜做的压力部件、wall-hung boilers and domestic taps。
聚醚酰亚胺树脂的制成品具有极强的稳定性能，即使被反复冲洗、被高压锅多次杀菌也是如此，可
被用于医疗器械。
2、聚醚酰亚胺树脂的特性和用途简表：
特性
固有的耐燃性电气/电子应用
烟气释放低飞机/航天工业内部件
长期耐热性-RTI可达356℉（180℃）饮食服务（可烘烤）
尺寸稳定性高温照明聚光圈及反射镜
高温强度和模量汽车发动机罩下的应用
水解和化学稳定性医疗器材托盘
波焊和汽焊稳定性公共炊具
FDA和NSF级HV AC应用、器皿与紧固件
了解砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）
一、聚砜(Polysulfone) ,简称PSF。是60年代出现的一种新颖的热塑性工程塑料，指在分子主链中
含有砜基及芳核的高分子化合物，非结晶性。
目前主要有：
1、普通双酚A型聚砜：PSF；
2、聚醚砜（聚芳醚）：PES；
3、聚芳砜：PASF；
4、聚醚腈砜：PENS
聚砜综合性能如下表：
项目聚砜（双酚A型）聚芳砜聚醚砜
PSU/PSF PASF PES
软化点（℃）190 288
相对密度 1.24 1.36 1.37
抗张强度(MPa) 70 94 86
伸长率(%) 50～60 7～10 40～80
抗压强度(MPa) 280 150 130
抗弯强度(MPa) 107 127 136
抗冲强度,(缺口)(KJ/m2) 100 23
硬度(洛氏) M69(R120) M110 M88
揉曲模量,23℃,GPa 2.7 2.6 2.6
抗张模量,23℃,GPa 2.2 2.4
比热，(J/Kg·K) 1004.83
热膨胀系数10-5cm/cm (℃) 1.7
热变形温度(1.86MPa)(℃)
(0.45MPa)(℃) 174 274 203
181 281 210
连续使用最高温度(℃) 100～150 200 180～200
电阻率23℃(Ω·cm) 5×1016 3.2×1016 1017
介电强度(KV/mm)(短时) 3.0 6.3 16
介电常数60Hz
1000 Hz 3.07
3.06 3.94
3.24 3.5
3.5
介质损耗60Hz
1000 Hz 0.0008
0.0010
吸水性24h,3.2mm试样（%）0.22 1.8 0.43
耐化学腐蚀性弱酸
强酸
弱碱
强碱
有机溶剂无作用
无作用
无作用
无作用
部分溶于酯酮`芳烃,可溶于卤烃`
二、砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）的特性与应用
1、特性
a、砜树脂是一种无定形的热性塑料：
高度的透明性；
高水解稳定性：制品可以经受重复的蒸汽消毒（寿命在145℃蒸汽下至少为12年）;
b、刚性和韧性：可在很宽的范围内保持物理机械性能和电性能。
c、连续使用温度：
PSF（PSU）：160℃；
PES：180℃～200℃；
d、特有的阻燃性、低发烟性和耐化学药品性，加工时还具有较高的熔体粘度，易于制得性能均匀的
制品。
2、应用
砜树脂主要用于电子电气、食品用具、奶制品加工设备和一些日用品、汽车、航空、医疗和一般工
业部门，制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱、印
刷电路板、轴套、罩、电视系统零部件、电容器薄膜，电刷座，碱性蓄电池盒、电线电缆包覆。砜
树脂还可做防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、飞机内外部零配件、宇航器外部防护罩，照相器档
板，灯具部件、传感器。代替玻璃和不锈钢做蒸汽餐盘，咖啡盛器，微波烹调器、牛奶盛器、挤奶
器部件、饮料和食品分配器。卫生及医疗器械方面有外科手术盘、喷雾器、加湿器、牙科器械、流
量控制器和实验室器械，用于镶牙的粘接强度高的粘结剂，做化工设备中的泵外罩、塔外保护层、
耐酸喷嘴、管道、阀门容器等。我国的聚砜树脂主要应用于医疗器械、食品加工机械、电子仪表和
纺织。
三、砜树脂聚合物的注塑工艺
由于改性后聚砜的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：
1、干燥：90℃-110℃/3-4Hr
2、注塑温度：260-280℃
3、模温：80-100℃
四、主要生产公司
国外公司
①、美国联碳
②、Amoco聚合物
③、Solvay先进聚合物
④、ICI
⑤、BASF公司
⑥、住友
国内公司
①、长春吉大特塑工程研究有限公司
②、上海树脂研究所
③、上海曙光化工厂
④、天津合成材料厂
五、其它了解
主要生产公司的有相关描述
第一个砜树脂是1965年由美国联碳公司推出的Udel聚砜，1976年该公司推出聚苯砜Radel R，但后来中断了若干年，1983年该公司又推出聚芳砜(现归类于聚醚砜)Radel A。1986年Amoco聚合物公司收
购了联碳公司的砜树脂行业，Amoco聚合物公司支配了美国、西欧和日本的砜树脂市场，1998年Amoco公司又被BP公司收购，2001年该行业又被Solvay公司收购，成为Solvay先进聚合物公司，后者成为世界领先的砜树脂生产公司，生产Radel? A、Radel? R和Udel?。
1972年ICI曾是世界第二大砜树脂生产公司，生产聚醚砜Victrex?，1992年ICI公司终止聚醚砜的生产，BASF公司成为欧洲惟一的砜树脂生产公司，生产聚砜Utrason? S和聚醚砜Ultrason? E。日本惟
一的砜树脂生产公司是住友公司。
了解砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）
一、聚砜(Polysulfone) ,简称PSF。是60年代出现的一种新颖的热塑性工程塑料，指在分子主链中
含有砜基及芳核的高分子化合物，非结晶性。目前主要有：
1、普通双酚A型聚砜：PSF；
2、聚醚砜（聚芳醚）：PES；
3、聚芳砜：PASF；
4、聚醚腈砜：PENS
聚砜综合性能如下表：
项目聚砜（双酚A型）聚芳砜聚醚砜PSU/PSF PASF PES
软化点（℃）190 288
相对密度 1.24 1.36 1.37
抗张强度(MPa) 70 94 86
伸长率(%) 50～60 7～10 40～80
抗压强度(MPa) 280 150 130
抗弯强度(MPa) 107 127 136
抗冲强度,(缺口)(KJ/m2) 100 23
硬度(洛氏) M69(R120) M110 M88
揉曲模量,23℃,GPa 2.7 2.6 2.6
抗张模量,23℃,GPa 2.2 2.4
比热，(J/Kg·K) 1004.83
热膨胀系数10-5cm/cm (℃) 1.7
热变形温度(1.86MPa)(℃)
(0.45MPa)(℃) 174 274 203
181 281 210
连续使用最高温度(℃) 100～150 200 180～200 电阻率23℃(Ω·cm) 5×1016 3.2×1016 1017
介电强度(KV/mm)(短时) 3.0 6.3 16
介电常数60Hz
1000 Hz 3.07
3.06 3.94
3.24 3.5
3.5
介质损耗60Hz
1000 Hz 0.0008
0.0010
吸水性24h,3.2mm试样（%）0.22 1.8 0.43
耐化学腐蚀性弱酸
强酸
弱碱
强碱
有机溶剂无作用
无作用
无作用
无作用
部分溶于酯酮`芳烃,可溶于卤烃`DM 耐
耐
耐
耐耐
耐
耐
耐
二、砜树脂聚合物（PSF/PSU/PES/PASF）的特性与应用
1、特性
a、砜树脂是一种无定形的热性塑料：
高度的透明性；
高水解稳定性：制品可以经受重复的蒸汽消毒（寿命在145℃蒸汽下至少为12年）;
b、刚性和韧性：可在很宽的范围内保持物理机械性能和电性能。
c、连续使用温度：
PSF（PSU）：160℃；
PES：180℃～200℃；
d、特有的阻燃性、低发烟性和耐化学药品性，加工时还具有较高的熔体粘度，易于制得性能均匀的制品。
2、应用
砜树脂主要用于电子电气、食品用具、奶制品加工设备和一些日用品、汽车、航空、医疗和一般工业部门，制作各种接触器、接插件、变压器绝缘件、可控硅帽、绝缘套管、线圈骨架、接线柱、印刷电路板、轴套、罩、电视系统零部件、电容器薄膜，电刷座，碱性蓄电池盒、电线电缆包覆。砜树脂还可做防护罩元件、电动齿轮、蓄电池盖、飞机内外部零配件、宇航器外部防护罩，照相器档板，灯具部件、传感器。代替玻璃和不锈钢做蒸汽餐盘，咖啡盛器，微波烹调器、牛奶盛器、挤奶器部件、饮料和食品分配器。卫生及医疗器械方面有外科手术盘、喷雾器、加湿器、牙科器械、流量控制器和实验室器械，用于镶牙的粘接强度高的粘结剂，做化工设备中的泵外罩、塔外保护层、耐酸喷嘴、管道、阀门容器等。我国的聚砜树脂主要应用于医疗器械、食品加工机械、电子仪表和纺织。
三、砜树脂聚合物的注塑工艺
由于改性后聚砜的性能和用途级别相差很大，其加工工艺变数也很大，故应相应调整如下范围：
1、干燥：90℃-110℃/3-4Hr
2、注塑温度：260-280℃
3、模温：80-100℃
四、主要生产公司
国外公司
①、美国联碳
②、Amoco聚合物
③、Solvay先进聚合物
④、ICI
⑤、BASF公司
⑥、住友
国内公司
①、长春吉大特塑工程研究有限公司
②、上海树脂研究所
③、上海曙光化工厂
④、天津合成材料厂
五、其它了解
主要生产公司的有相关描述
第一个砜树脂是1965年由美国联碳公司推出的Udel聚砜，1976年该公司推出聚苯砜Radel R，但后来中断了若干年，1983年该公司又推出聚芳砜(现归类于聚醚砜)Radel A。1986年Amoco聚合物公司收
购了联碳公司的砜树脂行业，Amoco聚合物公司支配了美国、西欧和日本的砜树脂市场，1998年Amoco公司又被BP公司收购，2001年该行业又被Solvay公司收购，成为Solvay先进聚合物公司，后者成为世界领先的砜树脂生产公司，生产Radel? A、Radel? R和Udel?。
1972年ICI曾是世界第二大砜树脂生产公司，生产聚醚砜Victrex?，1992年ICI公司终止聚醚砜的生产，BASF公司成为欧洲惟一的砜树脂生产公司，生产聚砜Utrason? S和聚醚砜Ultrason? E。日本惟
一的砜树脂生产公司是住友公司。
了解TPX、COC
1＞了解TPX （聚4-甲基戊烯）
一、TPX（4-methylpentene-1）为4-甲基戊烯的聚合物;
密度：0.82-0.83；
吸水率：0.01%；
熔点：240℃；
维卡软化点160℃～170℃；
收缩率：1.5%～3.0%；
透光率：90%～92%(目前已商业化的高透明度树脂中唯一的结晶性聚合体)；
二、TPX的特性（耐高温、清晰透明、熔点高、耐化学性、耐酸、耐酒精、耐冲击）：
1、在高温下比较：相当高的断裂伸长率、耐冲击强度、优越的耐蠕变性（刚性大）；
a、100℃以上超过PP；
b、130℃环境下可使用一年；
c、150℃以上超过PC；
d、180℃环境下可使用100小时。
2、电气绝缘性：（TPX分子中无极性基团）
a、介电强度：65KV/mm（较PTFE及丙烯为优）；
b、介电常数：2.12（PTFE介电常数为2.0～2.1）；
3、耐化学品性：酸、碱、食用油；（吸水性很低：对水及水蒸气具有极高的耐受性）
4、卫生安全性：无毒、符合美国FDA认定；
三、TPX的应用:
1、烧杯、培养皿、培养箱（透明性、耐化学性、透水气性）；
2、化妆品容器、瓶盖（香精）（本身不具塑胶气味、不会干扰原始的香气）；
3、微波炉餐盒、食器容器（无毒、耐温性佳、不吸收微波）；
4、电子、电气零件、LED模条、包覆电缆（绝缘性、挤出级）；
5、医疗器械：窥镜管、注射器（卫生）；
6、烤箱器具（高温）；
7、薄膜（挤出级）
四、TPX的加工工艺：
1、注塑工艺：物料温度：260℃～300℃；模具温度：70℃；建议选择注塑机的螺杆长径比：L/P=20
以上。
2、吹塑成型
3、挤出成型
2＞了解COC（共聚环状烯烃）市场上也称APEL
一、COC（Cyclo Olefin Copolymer）为环状烯烃共聚物;
密度：1.02～1.04；
常用非金属材料
常用非金属材料 非金属材料包括除金属材料以外几乎所有的材料，主要有各类高分子材料（塑料、橡胶、合成纤维、部分胶粘剂等）、陶瓷材料（各种陶器、瓷器、耐火材料、玻璃、水泥及近代无机非金属材料等）和各种复合材料等。本章主要介绍高分子材料、陶瓷和复合材料。 工程材料仍然以金属材料为主，这大概在相当长的时间内不会改变。但近年来高分子材料、陶瓷等非金属材料的急剧发展，在材料的生产和使用方面均有重大的进展，正在越来越多地应用于各类工程中。非金属材料已经不是金属材料的代用品，而是一类独立使用的材料，有时甚至是一种不可取代的材料。 第一节高分子材料 高分子材料又称为高聚物，通常，高聚物根据机械性能和使用状态可分为橡胶、塑料、合成纤维、胶粘剂和涂料等五类。各类高聚物之间并无严格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工艺，可以制成塑料，也可制成纤维，比如尼龙就是如此。而象聚氨酯一类的高聚物，在室温下既有玻璃态性质，又有很好的弹性，所以很难说它是橡胶还是塑料。 一、塑料 按照应用范围，塑料分为三种。 1．通用塑料 通用塑料主要包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料和氨基塑料等六大品种。这一类塑料的特点是产量大、用途广、价格低，它们占塑料总产量的3/4以上，大多数用于日常生活用品。其中，以聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯这四大品种用途最广泛。 （1）聚乙烯（PE） 生产聚乙烯的原料均来自于石油或天然气，它是塑料工业产量最大的品种。聚乙烯的相对密度小（0.91～0.97），耐低温，电绝缘性能好，耐蚀性好。高压聚乙烯质地柔软，适于制造薄膜；低压聚乙烯质地坚硬，可作一些结构零件。聚乙烯的缺点是强度、刚度、表面硬度都低，蠕变大，热膨胀系数大，耐热性低，且容易老化。 （2）聚氯乙烯（PVC） 聚氯乙烯是最早工业生产的塑料产品之一，产量仅次于聚乙烯，广泛用于工业、农业和日用制品。聚氯乙烯耐化学腐蚀、不燃烧、成本低、加工容易；但它耐热性差冲击强度较低，还有一定的毒性。聚氯乙烯要用于制作食品和药品的包装，必须采用共聚和混合的方法改进，制成无毒聚氯乙烯产品。 （3）聚苯乙烯（PS） 聚苯乙烯是三十年代的老产品，目前是产量仅次于前两者的塑料品种。它有很好的加工性能，其薄膜具有优良的电绝缘性，常用于电器零件；它的发泡材料相对密度小（0.33），有良好的隔音、隔热、防震性能，广泛应用于仪器的包装和隔音材料。聚苯乙烯易加入各种颜料制成色彩鲜艳的制品，用来制造玩具和各种日用器皿。 （4）聚丙烯（PP） 聚丙烯工业化生产较晚，但因其原料易得，价格便宜，用途广泛，所以产量剧增。它的优点是相对密度小，是塑料中最轻的，而它的强度、刚度、表面硬度都比PE塑料大；它无毒，耐热性也好，是常用塑料中唯一能在水中煮沸、经受消毒温度（130℃）的品种。但聚丙烯的粘合性、染色性、印刷性均差，低温易脆化，易受热、光作用而变质，且易燃，收缩大。聚丙烯有优良的综合性能，目前主要用于制造各种机械零件，如法兰、齿轮、接头、把手、各种化工管道、容器等，它还被广泛用于制造各种家用电器外壳和药品、食品的包装等。 2．工程塑料 工程塑料是指能作为结构材料在机械设备和工程结构中使用的塑料。它们的机械性能较好，耐热性和耐腐蚀性也比较好，是当前大力发展的塑料品种。这类塑料主要有：聚酰胺、聚甲醛、有机玻璃、聚碳酸酯、ABS塑料、聚苯醚、聚砜、氟塑料等。 （1）聚酰胺（PA） 聚酰胺又叫尼龙或锦纶，是最先发现能承受载荷的热塑性塑料，在机械工业中应用比较广泛。它的机械强度较高，耐磨、自润滑性好，而且耐油、耐蚀、消音、减震，大量用于制造小型零件，代替有色金属及其合金。
高分子材料与无机非金属金属材料的区别
高分子材料与无机非金属金属材料的区别 标准化管理处编码[BBX968T-XBB8968-NNJ668-MM9N]
高分子材料与无机非金属材料、金属材料的区别有机高分子化合物简称高分子化合物或高分子，又称高聚物，与无机非金属材料、高分子材料并称三大材料。高分子材料一般具有以下特点: （1）力学性能：比强度高,韧性高，耐疲劳性好，但易应力松弛和蠕变; （2）反应性:大多数是惰性的，耐腐蚀，但粘连时要表面处理，加聚合物共混时需要表面处理，另外，有的高分子材料容易吸收紫外线或红外线及可见光发生降解; （3）物理性能：密度小，很高的电阻率，熔点相比金属较低，限制了使用领域高分子化合物的一般具有特殊的结构，使它表现出了非同凡响的特性。例如，高分子主链有一定内旋自由度，可以弯曲，使高分子链具有柔性；高分子结构单元间的作用力及分子链间的交联结构，直接影响它的聚集态结构，从而决定高分子材料的主要性能。 此外高分子材料可用纤维增强（复合材料）制成高性能的新型材料，可设极性大，部分性能超过金属。当前，高分子材料正趋向功能化，合金化发展，比传统材料有更大的发展空间和更广阔使用的领域。 高分子化合物固、液、气三种存在状态的变化一般并不很明显。固体高分子化合物的存在状态主要有玻璃态、橡胶态和纤维态。固体状态的高分子化合物多是硬而有刚性的物体。无定形的透明固体高分子化合物很像玻璃，故称它为玻璃态。在橡胶态下，高分子链处于自然无规则和卷曲状态，在应力作用下被拉伸，去掉应力又恢复卷曲，表现出弹性。纤维是由高分子化合物构成的长度对直径比大很多倍的纤细材料。
通常使用的高分子材料，常是由高分子化合物加入各种添加剂所形成，其基本性能取决于所含高分子化合物的性质，各种不同添加剂的作用在于更好地发挥、保持、改进高分子化合物的性能，满足不同的要求，用在更多的方面。 无机非金属材料(inorganic nonmetallic materials)是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。无机非金属材料一般具有高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。金属材料则一般具有导电、导热、磁性的物理性能，并能表现出一定的强度、硬度和可塑性。
常用金属材料和非金属材料的标注
常用金属材料和非金属材料的标注 （试行稿） 1 范围 本标准规定了汽车、发动机图样中常用金属材料和非金属材料的标注方法。 本标准适应于长城汽车股份有限公司生产的汽车、发动机所用二维图样上材料的标注。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。 见标准各章节 3 常用金属材料的标注方法 3.1 钢板 3.1.1 标注方法 钢板厚度 钢板品种规格标准号 △△－GB（Q/BQB）××× 厚钢板 △△－GB（Q/BQB）××× 钢板技术条件标准号 钢板所用钢号 尺寸精度等级 钢板厚度 钢板品种规格标准号 △－△－GB（Q/BQB）××× 钢板 △△－△－△－GB（Q/BQB）×××钢板技术条件标准号 拉延级别 钢板所用钢号 表面质量级别 注1：尺寸精度等级、拉延级别、表面质量等级可以不注，不注按最低级别供应。 注2：钢板的品种规格标准号 GB/T 709
3.1.2 标注示例 钢板的标注示例见表1。 表1 常用钢板的标注
表1（续）常用钢板的标注 3.2 型钢 3.2.1 圆钢、六角钢的标注方法 3.2.1.1 热轧圆钢、六角钢 钢材尺寸（圆钢为直径、六角钢为内切圆直径） 钢材品种规格标准号 △△－GB（Q/BQB）××× 圆钢 （六角钢）△△－GB（Q/BQB）××× 钢材技术条件标准号 钢材所用钢号 3.2.1.2 冷拉圆钢、六角钢
金属材料与非金属材料基础知识
金属材料及非金属材料基础知识 一、钢铁材料分类 钢铁材料又称黑色金属材料，钢铁是指钢和铁的统称，都是以铁和碳为主要元素组成的合金。 1、生铁的分类 生铁：碳的质量分数ωc大于2%的铁碳合金称为生铁 （1）按用途分： ①炼钢生铁：指平炉、转炉炼钢用生铁，其含Si量较低，ωsi不大于1.75%，含硫较高，ωs不大于0.07%。 炼钢生铁硬而脆，断口成白色，所以也叫白口铁。占生铁产量的80%-90% ②铸造生铁:又称翻砂铁，一般含Si量较高，ωsi达3.75%，含硫量较低，ωs不大于0.06%。断口呈灰色又称 灰口铁。它占生铁产量的10% （2）按化学成份分： ①普通生铁：普通生铁是指不含其它合金元素的生铁，如炼钢生铁、铸造生铁 ②特种生铁： a.天然合金生铁：天然合金生铁是指含有共生金属，如铜、钒、镍等的铁矿石或精矿石，用还原剂还原而炼 成的一种生铁，它含有一定量的合金元素，可用来炼钢或铸造。 b.铁合金：是在炼铁中特意加入其它成份，炼成含有多种合金元素的特种生铁，如硅铁、锰铁、铬铁、钼铁 等等。 2、铸铁的分类 碳的质量分数ωc超过2%（一般为2.5%-3.5%）的铁碳合金称为铸铁，是用铸造生铁经冲天炉等设备重熔，用于浇铸机器零件。 （1）按断口颜色分： ①灰铸铁：铸铁中碳大部或全部以自由状态的片状石墨形式存在，断口是暗灰色，故称灰铸铁，有一定力学 性能和良好的被切削加工性。
②白口铸铁：组织中完全没有或几乎没有石墨的一种铁碳合金，其中碳完全以渗碳体形式存在。 ③麻口铸铁：介于白口铸铁与灰口铸铁之间的一种铸铁，断口呈灰白相间的麻点，故称麻口铸铁，性能不好， 极少应用。 （2）按化学成份： ①普通铸铁：指不含任何合金元素的铸铁。如常用的灰铸铁，可锻铸铁等。 ②特殊铸铁：在普通铸铁中有意加入一些合金元素，借以提高铸铁某些特殊性而配制的一种高级铸铁，如各 种耐热、耐腐蚀、耐磨铸铁。 （3）按生产方式和组织性能分： ①孕育铸铁：又称变质铸铁，在灰铸铁基础上，采用“变质处理”即是在铁水中加入少量的变质剂（硅铁或硅 钙合金）造成人工晶核，获得细晶的珠光体和细片状石墨组织的一种高级铸铁。这种铸铁强度塑性和韧性比一般灰铸铁好，主要用来制造力学性能要求较高而截面尺寸变化大的大型铸件。 ②可锻铸铁：是一种由一定成份的白口铸铁经石墨化退火后而成，其中碳大部或全部成团絮状石墨的形式存 在。比灰铸铁具有较高的韧性，故又称韧性铸铁，此种铸铁并不可以锻造，多用来制造承受冲击载荷的铸件。 ③球墨铸铁：球墨铸铁又称球铁。它是通过在浇铸前往铁水中加入一定量的球化剂（如纯镁或其合金）和墨 化剂（硅铁或硅铝合金）以促进碳呈球状石墨结晶而获得的。由于石墨呈球状，应力大为减轻，它主要可减小金属基体的有效截面积，因而它的力学性能比普通灰铸铁高得多，也比可锻铸铁好。还具备比灰铸铁好的焊接性和接受热处理的性能；和钢相比，除塑性、韧性稍低外，其他性能均接近，是一种同时兼有钢和铸铁优点的优良材料。因此，在机械工程上获得广泛应用。 3、钢的分类 （1）按冶炼方法分： ①平炉钢：指用平炉炼钢法所炼制出的钢（有停建平炉的趋势） 主要有普通碳钢、低合金钢、优质碳素钢。 ②转炉钢：指用转炉炼钢法所炼制的钢。分底吹、侧吹、顶吹和空气吹炼、纯氧吹炼等转炉钢。顶吹转炉
非金属材料
非金属材料 1 非金属材料常用种类 2 常用非金属材料的特性和应用 2.1 橡胶 橡胶分为天然橡胶和合成橡胶；从性能上分为普通橡胶、耐酸碱橡胶、耐油橡胶、耐热橡胶。 主要特性及应用：具有高弹性，有良好的耐磨性、绝缘性和阻尼性；用作动静态密封件，减震、防震件，传动件及各种耐磨件等。 天然橡胶可塑性和工艺加工性能好；但不耐老化，且耐热性、耐酸性、耐油性差。合成橡胶加工性能差，其种类不同，性能也有区别。其中丁腈橡胶有优异的耐油性，广泛用于耐油橡胶制品；氯丁橡胶耐老化性极好，耐热性、耐燃性好；用途极为广泛。 比如现场中使用的油封、O形橡胶密封圈所用橡胶需耐油性好的耐油橡胶； 2.2 氟橡胶 应用范围为-40℃~230℃。氟橡胶是含有氟原子的橡胶统称，耐高温，耐蚀性良好，耐各类酸、碱、盐、石油产品、烃类等，但耐溶剂性不及氟塑料。在化工方面可用于耐高温和强腐蚀环境。
2.3 塑料 2.3.1 分类 常用塑料有聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、有机玻璃、尼龙（PA）、聚四氟乙烯（F4）、酚醛塑料（PF）等。 2.2.2 特性及应用 2.4 聚四氟乙烯（F4） 2.4.1 特点 1.聚四氟乙烯素称“塑料王”，具有高度的化学稳定性，对强酸、强碱、强氧化剂、有机溶剂军耐腐蚀，只有对熔融状态的碱金属及高温下的氟元素才不耐蚀； 2.有异常好的润滑性； 3.可在260℃长期连续使用，也可在-250℃的低温下满意的使用；4优异的电绝缘性；耐大气老化性能非常好；6.突出的表面不粘性，几乎所有粘性物质都不能附在它的表面上；7.其缺点：强度低，刚性差，冷流形大，必须用冷压烧结法成型，工艺较麻烦。 2.4.2 用途
(北京专用)2019版高考化学一轮复习 第10讲 无机非金属材料的主角——碳、硅作业
第10讲 无机非金属材料的主角——碳、硅 A 组 基础题组 1.下列我国古代优秀艺术作品中,所用材料不属于无机非金属材料的是( ) 2.(2017北京海淀期中,2)下列说法的是( ) A.钠、钾着火时,不能用泡沫灭火器灭火 B.氧化铝是冶炼金属铝的原料,也是较好的耐火材料 C.石英是制造光导纤维的原料,也是常用的半导体材料 D.在汽车尾气系统中装催化转化器,可降低尾气中CO 、NO x 等的排放量 3.(2017北京东城二模,6)能源是人类生存和发展的基础。下列能源的开发和利用过程中不涉及化学反应的 是( ) 4.(2017北京东城期末,1)材料是人类赖以生存和发展的重要物质基础。下列物品所用材料的主要成分是有机高分子化合物的是( ) 5.(2018北京密云阶段测试)下列关于硅及其化合物的说法不正确的是( ) A.水玻璃可用作木材防火剂
B.硅是制造光导纤维的材料 C.硅是制造太阳能电池的常用材料 D.硅是构成一些岩石和矿物的基本元素 6.(2017北京西城期末,17)C、Si是构成无机非金属材料的重要元素。 (1)Si在周期表中的位置为。 (2)为比较C、Si的非金属性,某同学设计了如下实验: 装置①中盛放的试剂是,装置②中发生反应的离子方程式 是。 (3)SiC是一种重要的高温耐磨材料。SiC中,C元素显 (填“正”或“负”)化合价,从原子结构角度解释原 因: 。 7.(2017北京朝阳期中,17)硅材料是微电子工业和太阳能发电的基础材料,以二氧化硅为原料制备纯硅的方法主要有热还原法和熔盐电解法等。 (1)非金属热还原法:工业上以石英砂(含SiO2)、焦炭为原料,高温熔炼制得工业硅。流程如下: ①卤素(X2)都能与Si反应生成SiX4 ,从原子结构角度解释原因: 。 ②Ⅰ中事实不能作为“碳的非金属性比硅强”的证据,理由是。 (2)金属热还原法:实验室中可将金属镁与足量二氧化硅的微细粉末混合加热而制得硅。流程如下: ①Ⅰ中发生反应的化学方程式是。 ②已知:ⅰ.Si在常温下很难被氢氟酸腐蚀。 ⅱ.MgF2(氟化镁)难溶于水和氢氟酸。 请设计Ⅱ中分离提纯的实 验: (按上图形式呈现)。 (3)熔盐电解法:采用CaCl2为熔盐体系,由SiO2直接电解制得纯硅。装置图如下:
化工设备常用金属材料与非金属材料
第8章 化工设备常用金属材料与非金属材料 本章重点要讲解内容： （1）掌握金属的主要晶格结构及其特点。 （2）掌握压力容器与化工设备常用金属材料的种类、牌号及主要性能 （3）熟悉金属的腐蚀与防护。 （4）了解金属热处理的种类及方法。 第一节 材料的性能 材料的性能主要有：力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等。 1、力学性能 该性能决定许用应力，主要的指标如：强度、硬度、弹性、塑性、韧性等。 （1）强度 设备的强度指的是构件抵抗外载荷而不破坏的能力。利如提升重物的钢丝绳，不允许被重物拉断。例如提升重物的钢丝绳，不允许被重物拉断。但在设计中，为了保证强度而盲目的加大结构尺寸是不合理的，因为会造成材料的极大浪费，增加运输及安装费用。 常温强度指标：[]0 /n σσ=，屈服强度和抗拉(压)强度；蠕变极限σn 疲劳极限σr 。 （2）硬度 局部抵抗能力，是弹性、强度与塑性的综合性能指标。 ◆ 压入硬度：布氏硬度(HB)、洛氏硬度(HRC 、HRB)和维氏硬度(HV)； ◆ 低碳钢 σb =0.36 HB ◆ 高碳钢 σb =0.34 HB ◆ 灰铸铁 σb =0.1 HB （3）塑性 （在第二章中已经详细讲过，在此让学生复习一下） （4）冲击韧性 冲击韧度αk ，使其破坏所消耗的功或吸收的能除以试件的截面面积。 低温容器所用钢板αk 值不得低于30J/cm 2 2、物理性能 密度、熔点、比热容、热导率、线膨胀系数、导电性、磁性、弹性模量与泊松比等。 3、化学性能 ◆ 耐腐蚀性 金属和合金对周围介质侵蚀的抵抗能力； ◆ 抗氧化性 高温氧化，降低表面硬度和抗疲劳强度，选耐热材料。 4、加工工艺性能 (1) 可铸性：收缩与偏析； (2) 可锻性； (3) 焊接性； (4) 可切削加工性。
金属材料与非金属材料总结
金属材料与非金属材料总结
金属材料 金属材料的分类： 按组成成分分： 纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。目前已知的纯金属约有80多和，但工业方面所采用的则为数甚少。 合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的合金，即铜锡合金；……等等。由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多 按实用分： 黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。 有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外工业上还采用镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，适宜于制造某些有特殊性能要求的零件。 所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。 钢
1、钢的来源及组成成分 来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。 组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。 2、钢的分类 按化学成分分 碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量≤0.25%，中碳钢（含碳量0.25~0.60%），高碳钢（含量＞0.60%） 合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。根据钢中合金元素总含量多少，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总含量≤5%，中合金钢（合金元素总含量＝5-10%），高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 按质量分： 普通钢：含硫量不超过0.05%；含磷量不超过0.045%，优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%， 高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过
常用非金属材料一览表.docx
种类 普通工程朔料常见牌号名称 PVC聚氯乙烯 PE聚乙烯 UPE超高分子量聚乙烯 POM聚甲醛 POM+25%GF聚甲醛增强 DERLIN聚甲醛 PMMA聚甲基丙烯酸甲酯 PC 聚碳酸酯 PC+30%GF 聚碳酸酯增强 PP聚丙烯 俗称 PVC UPE 赛钢 亚加力 压克力 有机玻 璃 防弹胶 防弹玻 璃 百折胶 常用 代号英文名 PVC Polyvinyl Chloride PE Polyethylene Ultra-high molecular UHMWPE weight PE POM Polyoxymethylene polyacetal POM+25%GFPOM+25%Glass Fiber DERLIN PolymethylMethacrylate PMMA (Acrylic) PC Polycarbonate PC+30%GF PC+30%Glass Fiber PP Polypropylene
通 工 程 朔 料 PS 聚苯乙烯 硬胶 PS Polystyrene 丙烯腈 . 丁二烯 . 苯 超不碎 Acrylonitrite Butadiene ABS 胶 ABS 乙烯 Styrene PA6 聚酰胺6 PA6 Polyamide-6(nylon) PA66 聚酰胺 66 PA66 Polyamide-66 PA66+30%GF 尼龙 PA66+30%GF PA66+30% Glass 聚酰胺 66 增强 Fiber(NYLATRON) PA-MC 聚酰胺 铸型 PA-MC Monomer casting nylon PTFE 聚四氟乙烯 朔料王 Polytetrafluoroethylene PTFE 铁氟龙 PET PET poly(Ethylene 聚对苯二甲酸乙二 涤纶 Terephthalate) PET+TX 醇酯 的确良 PET TX GRAU PET+30%GF PET+30%GF PET+30%Glass Fiber PBT 聚对苯二甲酸丁二 PBT Poly(Butylene 醇酯 Terephthalate) PEEK PEEK Polyetheretherketone PEEK1000 聚醚醚酮 PEEK1000 EKH-SS09 ESDPEEK PEI UL TEM1000 聚醚酰亚胺 PEI Poly(etherimide) UL TEM2300 PI 聚酰亚胺 PI Polyimide DERLIN AF 聚甲醛含氟合金 DERLIN AF
汽车用非金属材料性能及应用
汽车用非金属材料性能及应用 一、非金属材料分类及在汽车上的应用概述 汽车工程材料包括金属材料和非金属材料。其中金属材料包括黑色金属和有色金属；非金属材料包括高分子材料、陶瓷材料、复合材料。 高分子材料又分为工程塑料、合成纤维、橡胶、胶粘剂、涂料。工程塑料主要指强度、韧性和耐磨性较好的，具有价廉、耐蚀、降噪、美观、质轻等特点，可用于汽车保险杠、汽车内饰件、高档车用安全玻璃、仪表板等零部件。合成纤维是指单体聚合而成具有很高强度的高分子材料，如尼龙、聚酯等，用于汽车座垫、安全带、内饰件等。橡胶具有高的弹性和回弹性，一定的强度，优异的抗疲劳，良好的耐磨、绝缘、隔声、防水、缓冲、吸振等特点，用于制造汽车的轮胎、内胎、防振橡胶、软管、密封带、传动带等零部件。各种胶粘剂起到粘结、密封等作用。涂料对车身的防锈、美化及商品价值有不可忽视的作用。 陶瓷材料分为陶瓷、玻璃，陶瓷用于制造火花塞、传感器等；玻璃用于制造汽车前后门窗、侧窗等。 复合材料包括非金属基复合材料、金属基复合材料，用于汽车车顶导流板、风挡窗框等车身外装板件。 二、塑料、橡胶在汽车上的应用 1．一些基本概念 应力和应变：当材料受到外力作用，而所处的条件使它不能产生惯性移动时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种变化就称为应变。材料发生宏观的变形时，其内部分子间以及分子内各原于间的相对位置和距离就要发生变化，产生了原子间及分子之间的附加的内力，抵抗着外力，并力图恢复到变化前的状态，达到平衡时，附加内力与外力大小相等，方向相反。定义单位面积上的附加内力为应力，显然，其值与单位面积上所受的外力相等。 弹性模量：对于理想的弹性固体，应力与应变关系服从虎克定律，即应力与应变成正比，比例常熟成为弹性模量。可见弹性模量是材料发生单位应变时的应力，它表征材料抵抗变形能力的大小，模量愈大，愈不容易变形，表示材料刚度愈大。 拉伸强度：是在规定的试验温度、湿度和试验速度下，在标被试样上沿轴向施加拉伸裁荷，直到试样被拉断为止，断裂前试样承受的最大载荷P与试样的宽度b和厚度d的乘积的比值。σt=P/(bd) 冲击强度：是衡量材料韧性的一种强度指标，表征材料抵抗冲击载荷破坏的能力。通常定义为试样受冲击载荷而折断时单位截面积所吸收的能量。σi＝W/(bd) 硬度：是衡量材料表面抵抗机械压力的能力的一种指标。硬度的大小与材料的抗张强度和弹性模量有关，而硬度试验又不破坏材料、方法简便，所以有时可作为估计材料抗张强度的一种替代办法。硬度试验方法很多，加荷方式有动载法和静载法两类，前者用弹性回跳法和冲击力把钢球压入试样，后者则以一定形状的硬材料为压头，平稳地逐渐加荷将压头压入试样，通称压入法，因压头的形状不同和计算方法差异又有布氏、洛氏和邵氏等名称。布氏硬度试验是以平稳的裁荷将直径D一定的硬钢球压入试样表面，保持一定时问使材料充分变形，并测量压入深度h，计算试样表面凹痕的表面积，以单位面积上承受的载荷(公斤／毫米2)为材料的布氏硬度。 熔融指数：热塑性树脂和塑料在规定温度、恒定负荷下，熔体在一定时间内流过标淮出料模孔的重量。熔触指数可作为热塑性树脂质量控制和热塑性塑料成型加工工艺条件的参
常用有机非金属材料
常用有机非金属材料 1．非金属材料的特点和分类 (1)特点非金属材料具有金属所不具备的特点，主要表现在以下几方面。 a．耐蚀性良好在许多场合，非金属材料能起到金属材料，包括贵金属材料起不到的作用。例如聚四氟乙烯可以安全地应用于高温十高腐蚀性的介质中，包括耐王水的腐蚀；相反，白金和黄金却会溶解于王水中。聚氯乙烯、玻璃钢、玻璃、搪瓷等是耐盐酸腐蚀的，而不锈钢却不能应用于盐酸介质中。 b．原料来源丰富，价格比较便宜石灰石、石材、食盐、天然气、石油裂解气和农副产品等，都是非金属材料取之不尽，用之不竭的原料。因此，多数非金属材料的价格相对比较便宜。 但是，非金属材料的机械强度较低、刚性较小，在长时间载荷下，容易发生形变与破坏。除石墨以外，导热性不良，耐热性、热稳定性低。 (2)非金属材料的分类非金属材料的种类很多。按常用的非金属材料的化学组成，可分为有机非金属材料和无机非金属材料。 a．有机非金属材料包括塑料、橡胶、涂料、木材等。 b．无机非金属材料工业上常用的无机非金属材料有硅酸盐材料、石墨、铸石等。 2．塑料 (1)塑料的组成塑料是以合成树脂为主要原料，加入必要的添加剂，在二定的温度和压力条件下，塑制而成的具有一定塑性的材料。塑料的主要成分是树脂；塑料的性质主要由树脂决定的。为子满足各种实际应用的要求，往往要加人必要的添加剂，以改善性能，塑料中常用到的添加剂有：a．填充剂可改善塑料的强度、刚性、抗冲击韧性、耐热性等物理、机械性能。一般选用
碳纤维、玻璃纤维、石墨、云母、辉绿岩粉和金属粉等。所用质量分数一般在50％以下。 b．稳定剂可抑制塑料在加工和使用过程中，因光和热等的作用引起的性质变化，延长其使用寿命。常用的有硬脂酸钡、硬脂酸铅等金属盐和紫外线吸收剂等。 c．增塑剂可使塑料在加工过程中易于塑化，增加制品的柔软性。例如，邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸二辛酯和磷酸三丁酯等。 d．着色剂可改变塑料制品的色泽。 e．润滑剂用以防止塑料在加工过程中粘附于模具和设备上；以便于脱模，使制品的表面光洁。常用的有硬脂酸及其盐等。 (2)塑料的特性 a．轻质无填料的塑料的相对密度在0．82～22之间，是钢铁的1/8～1/4。有填料的塑料的相对密度也只有铝的1／2。因此，塑料的比强度反而比金属大。表2-2列出部分增强塑料和几种金属的比强度。 表2-2部分金属和增强塑料的比强度 ①抗张强度指塑料在受拉时，抵抗被扯断的能力，用kg/cm2表示。 b．耐腐蚀性良好塑料在水、水蒸气、酸、碱、盐、汽抽等化学介质中；大多比较稳定，不起化学变化。在某些强腐蚀性介质中，有的塑料的耐蚀性甚至超过某些贵金属。因此，在工业生产中，许多设备是由塑料制造的。所谓“塑料王”一聚四氟乙烯，在很宽的温度范围内，对许多强腐蚀性的优学介质，甚至王水是稳定的。[page] c．加工和成型的工艺性能良好塑料的加工成型方法很多，而且加工方法简单。热塑性的塑料在很短的时间内即可成型出制品。比金属加工成零件的车、铣、刨、钻、磨等工序简单得多。塑料也可以采用机加工，大多数塑料便于焊接。
2019-2020年高考化学复习 考点10 碳、硅及其化合物 无机非金属材料练习
2019-2020年高考化学复习 考点10 碳、硅及其化合物 无机非金属 材料练习 1．(xx·江苏化学，4)在CO 2中，Mg 燃烧生成MgO 和C 。下列说法正确的是( ) A ．元素C 的单质只存在金刚石和石墨两种同素异形体 B ．Mg 、MgO 中镁元素微粒的半径：r (Mg 2＋)＞r (Mg) C ．在该反应条件下，Mg 的还原性强于C 的还原性 D ．该反应中化学能全部转化为热能 2．(xx·安徽理综，9)下列有关说法正确的是( ) A ．在酒精灯加热条件下，Na 2CO 3、NaHCO 3固体都能发生分解 B ．Fe(OH)3胶体无色、透明，能发生丁达尔现象 C ．H 2、SO 2、CO 2三种气体都可用浓硫酸干燥 D ．SiO 2既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物 3．(xx·海南化学，14)单质Z 是一种常见的半导体材料，可由X 通过如下图所示的路线制备。其中X 为Z 的氧化物；Y 为氢化物，分子结构与甲烷相似。回答下列问题： X ――→Mg 加热 Mg 2Z ――→盐酸Y ――→加热Z (1)能与X 发生化学反应的酸是________；由X 制备Mg 2Z 的化学方程式为__________________________________________。 (2)由Mg 2Z 生成Y 的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________________， Y 分子的电子式为_________________________________。 (3)Z 、X 中共价键的类型分别是________、________。 4．(xx·北京理综，27)研究CO 2在海洋中的转移和归宿，是当今海洋科学研究的前沿领域。 (1)溶于海水的CO 2主要以4种无机碳形式存在，其中HCO －3占95%。写出CO 2溶于水产生 HCO －3 的方程式：________________________________________________________________________。 (2)在海洋碳循环中，通过下图所示的途径固碳。 ①写出钙化作用的离子方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②同位素示踪法证实光合作用的化学方程式如下，将其补充完整： ________＋________=====光能叶绿体(CH 2O)x ＋x 18O 2＋x H 2O (3)海水中溶解无机碳占海水总碳的95%以上，其准确测量是研究海洋碳循环的基础。测量溶解无机碳，可采用如下方法： ①气提、吸收CO 2。用N 2从酸化后的海水中吹出CO 2并用碱液吸收(装置示意图如下)。将虚线框中的装置补充完整并标出所用试剂。
金属材料与非金属材料总结
如文档对您有帮助，欢迎下载支持，谢谢！ 金属材料 金属材料的分类： 按组成成分分： 纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。目前已知的纯金属约有80 多和，但工业方面所采用的则 为数甚少。 合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的 合金，即铜锡合金；……等等。由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多按实用分： 黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。 有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外工业上还采用 镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，适宜于制造某些有特殊性能要求的零 件。 所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。 钢 1、钢的来源及组成成分 来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。 组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。 2、钢的分类 按化学成分分 碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量w 0.25%，中碳钢（含碳量 0.25~0.60%）,高碳钢（含量〉0.60%） 合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。根据钢中 合金元素总含量多少，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总含量w 5% ,中合金钢（合金元素总含量=5-10%）, 高合金钢（合金元素总含量〉 10% ）。 按质量分： 普通钢：含硫量不超过 0.05%；含磷量不超过 0.045%， 优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%，高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过0.035% 按用途分： 结构钢：指用以制造各种工程结构（如建筑、桥梁、车辆、锅炉构件）、机械零件（如齿轮、轴类零件）的 钢。 工具钢：指用以制造各种工具、模具、量具等的钢。 特殊性能钢：简称特殊钢，指作特殊用途和具有特殊性能的钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢、低温用钢、电工用 钢等。 按冶炼方法分：平炉钢，转炉钢，电炉钢按浇铸前脱氧程度分：镇静钢，沸腾钢，半镇静钢。
非金属材料的分类
共10页 第 1 页 三、简答题（本题2小题,每小题10分,共20分 ） 1、某定型生产的薄壁铸铁件，投产以来质量基本稳定，但最近一段时期浇 不足和冷隔缺陷突然增多，试分析原因。 流动性和浇注环境的改变;影响金属流动性主要是合金的化学成分，因此很可能是胚料的化学成分发生了变化，远离了共晶成分点 浇注条件：1、型沙反复使用后，由于新沙比较少，含泥量增加，使型砂透气性降低，引起铸型中气体增多，使充型能力下降2、炉中出铁以后停留时间过长，或由于气候原因环境温度过低，导致浇注温度降低，充型能力下降3、铸型含水量增加，浇注后气体增加，使充型能力下降 2、能否将冲制孔径为φ40 ＋0.16 mm 工件的冲孔模改制成冲制外径为φ40- 0.16 工件的落料模？ 落料： D 凹 ＝(Dmax-x △)+δ 凹 D 凸 ＝（ D 凹 －min)-δ凸 冲孔： d 凸 ＝（dmin+x △)-δ 凸 d 凹＝(d 凸 +Zmin)+δ 凹 可 见 ： 落料时凹模直径是最小的，主要为了磨损到一定程度，冲裁件还可用； 同 理 ， 冲 孔 时 凸 模 尺 寸 是 最 大 的 ， 凸模可改，但凹模不能改。因为若将冲孔模改成落料模，则d 凹>D 凹，间隙落在凹模上，尺寸太大。 四、读图题(本题2小题，共20分) 1、画出T8钢的过冷奥氏体等温转变曲线：为获得以下组织，在右侧表格中 填写出应采用什么冷却方式；在等温转变曲线上画出冷却曲线示意图。 （1）索氏体 （2）托氏体+马氏体+残余奥氏体 （3）下贝氏体+残余奥氏体 （4）托氏体+马氏体+下贝氏体+残余奥氏体 （5）马氏体+残余奥氏体
共10页 第 2 页 2、下图为轴承座铸件，材料为HT250，请画出大批生产时的铸造工艺图（可在下图中直接绘制）。 五、计算题(本题1小题，共10分) 一个二元共晶转变如下： L(ωB =75%)→α(ωB =15%)+β(ωB =95%) (1) 求ωB =50%的合金结晶刚结束时的各组织组分和各相组分的相对量。 (2) 若显微组织中初晶β与共晶(α+β)各占50％，求该合金的成分 5 1 3 4 2
第八章常用材料第五节常用非金属材料及其在船上的应用讲解
第八章常用材料 第五节常用非金属材料及其在船上的应用 非金属材料包括________。 A．高分子材料+陶瓷材料 B．高分子材料+复合材料 C．复合材料+陶瓷材料 D．高分子材料+陶瓷材料+复合材料 工程非金属材料在船舶领域的应用有________。 A．制作船舶构件 B．制作船机零件 C．防腐 D．以上均是 常用工程材料中，密度最高的是________。 A．金属材料 B．复合材料 C．高分子材料 D．陶瓷材料 高分子材料主要有________。 A．陶瓷、塑料、无机玻璃 B．塑料、橡胶、合成纤维 C．陶瓷、合成纤维、无机玻璃 D．塑料、橡胶、无机玻璃、陶瓷、合成纤维 人工合成高分子材料有________。 A．陶瓷 B．合成橡胶 C．玻璃 D．玻璃陶瓷 高分子材料的主要优点________，主要缺点是________。A．刚度高/耐腐蚀性差 B．强度高/易蠕变 C．塑性好/易蠕变 D．抗蠕变/刚度低 高分子材料分子主干链上原子的主要结合方式是________。A．共价键 B．二次键 C．金属键 D．共价键和金属键
塑料是以________为主要成分，再加入一些用来改善其使用性能和工艺性能的添加剂，在一定温度、压力下加工塑制成的材料。 A．合成树脂 B．合成橡胶 C．合成纤维 D．合成乙烯 塑料的主要组成材料是________。 Ⅰ．合成橡胶；Ⅱ．合成树脂；Ⅲ．合成纤维。 A．Ⅰ+Ⅱ B．Ⅱ C．Ⅱ+Ⅲ D．Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ ABS塑料就是由________三种塑料组成的“三元合金”或复合物。 A．聚乙烯、丁二烯和丙烯腈 B．甲苯、丁二烯和丙烯腈 C．乙烯、丁二烯和丙烯腈 D．甲苯乙烯、丁二烯和丙烯腈 下列各工程塑料中，进行注射成型比较困难的是________。 A．聚氯乙烯 B．ABS塑料 C．聚四氟乙烯 D．氨基塑料 工程非金属材料在船舶领域的应用有________。 A．制作船舶构件 B．制作增压器叶片 C．制作曲轴 D．制作连杆 船舶螺旋桨上涂塑料是为了________。 A．隔热 B．防止化学腐蚀 C．防止电化学腐蚀 D．提高机械性能 工程塑料中，有塑料王之称的材料是________。 A．聚氯乙烯 B．聚四氟乙烯 C．ABS塑料 D．有机玻璃
金属材料与非金属材料总结
金属材料 金属材料的分类： 按组成成分分： 纯金属（简单金属）：指由一和金属元素组成的物质。目前已知的纯金属约有80多和，但工业方面所采用的则为数甚少。 合金（复杂金属）：指由一种金属元素（为主的）与另外一种（或几种）金属元素（或非金属元素）组成的物质。它的种类甚多，例如：钢是由铁、碳组成的合金，即铁碳合金；黄铜是由铜、锌组成的合金，即铜锌合金；青铜是由铜、锡组成的合金，即铜锡合金；……等等。由于合金的使用性能好，在工业生产中，其应用范围要比纯金属广泛得多 按实用分： 黑色金属：指铁和铁的合金，如生铁、铁合金、铸铁和钢等。 有色金属：除黑色金属外的金属和合金，如铜、锡、铅、锌、铝以及黄铜、青铜、铝合金和轴承合金等。另外工业上还采用镍、锰、钼、钴、钒、钨、钛等，这些金属主要用作合金附加物，以改善金属的性能，适宜于制造某些有特殊性能要求的零件。 所有上述金属称为工业用金属，以区别于贵重金属（铂、金、银）与稀有金属（包括放射性的铀、镭等）。 钢 1、钢的来源及组成成分 来源：把炼钢用生铁放到炼钢炉内熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯（供再轧制成各种钢材）和直接铸成各种钢铸件等。通常所讲的钢，一般是指轧制成各种钢材的钢。 组成成分：是含碳量低于2%的一种铁碳合金。此外尚含有硅、锰、磷、硫等元素，不过这些元素的停驶量要比生铁中的少。 2、钢的分类 按化学成分分 碳素钢：钢中除铁、碳外，还含有少量的硅、锰、硫、磷等元素，根据含碳量的高低，碳素钢可分为：低碳钢（含碳量≤0.25%，中碳钢（含碳量0.25~0.60%），高碳钢（含量＞0.60%） 合金钢：除含有碳素钢所含有的各中元素外，尚含有一些其它元素（如铬、镍、钼、钨、钒等）。根据钢中合金元素总含量多少，合金钢可分为：低合金钢（合金元素总含量≤5%，中合金钢（合金元素总含量＝5-10%），高合金钢（合金元素总含量＞10%）。 按质量分： 普通钢：含硫量不超过0.05%；含磷量不超过0.045%， 优质钢：含硫量不超过0.040%，含磷量不超过0.040%， 高级优质钢：含硫量不超过0.030%，含磷量不超过0.035% 按用途分： 结构钢：指用以制造各种工程结构（如建筑、桥梁、车辆、锅炉构件）、机械零件（如齿轮、轴类零件）的钢。 工具钢：指用以制造各种工具、模具、量具等的钢。 特殊性能钢：简称特殊钢，指作特殊用途和具有特殊性能的钢，如不锈钢、耐酸钢、耐热钢、磁钢、低温用钢、电工用钢等。 按冶炼方法分：平炉钢，转炉钢，电炉钢 按浇铸前脱氧程度分：镇静钢，沸腾钢，半镇静钢。 3、钢材
高考化学与无机非金属材料有关的压轴题及答案
高考化学与无机非金属材料有关的压轴题及答案 一、无机非金属材料练习题（含详细答案解析） 1．X、Y、Z是三种常见的单质，甲、乙是两种常见的化合物。下表各组物质之间通过一步反应不能实现如图所示转化的是() A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A．X为H2，Z为Cl2，氢气与氯气可以一步反应生成化合物乙HCl；Y为Si，硅与氯气可以一步反应生成化合物甲SiCl4；氢气与SiCl4可以一步反应生成化合物乙(HCl)与单质Y(Si)，故A正确； B．X为Mg，Z为O2，镁与氧气可以一步反应生成化合物乙MgO；Y为C，碳与氧气可以一步反应生成化合物甲CO2；镁与二氧化碳可以一步反应生成化合物乙(MgO)与单质Y(C)，故B正确； C．X为Zn，Z为Cl2，锌与氯气可以一步反应生成化合物乙ZnCl2；Y为Fe，铁与氯气可以一步反应生成化合物甲FeCl3；锌与氯化铁不能一步反应生成化合物乙(ZnCl2)与单质Y(Fe)，二者反应首先生成ZnCl2和FeCl2，然后锌再与FeCl2反应置换出铁，故C错误； D．X为O2，Z为H2，氧气与氢气可以一步反应生成化合物乙H2O；Y为N2，氮气与氢气可以一步反应生成化合物甲NH3；O2与NH3可以一步反应生成化合物乙(H2O)与单质Y(N2)，故D正确； 故答案为C。 2．下列实验过程中，始终无明显现象的是（） A．SO2通入Ba(NO3)2溶液中 B．O2通入Na2SO3溶液中 C．Cl2通入Na2SiO3溶液中 D．NH3通入Ca(HCO3)2溶液中 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A．二氧化硫被硝酸氧化为硫酸根离子，SO2通入Ba(NO3)2溶液中生成硫酸钡沉淀，故不选
常用非金属材料介绍
塑料的优点 1；重量轻，一般塑料的比重约在0.83-2.2之间。 2；比强度高，即强度与密度之比，其中玻璃纤维增强塑料的比强度达到甚至超过了钢材的水平。 3；优良的耐磨、自润滑和吸震性能，因而在电子设备的传动机构和摩擦机构中得到广泛应用。如齿轮、齿条、蜗杆、滑轮、轴承等。 4；粘结能力强，一般的塑料都有一定的粘结能力。 5；优越的化学化工设备制造中有着极其广泛的用稳定性，一般塑料对酸、碱、盐等化学药物均具有一定的抗腐蚀能力，因而在途。 6；优良的电绝缘性能，某些塑料无论在高频，还是低频，高压还是低压情况下，绝缘性能都是十分优良的，所以广泛被用于电机、电器、电子工业中作为结构材料和绝缘材料。 7；有些塑料具有优良的光学性能 8；着色范围宽，可染成各种色调。 塑料的缺点 1；耐热性较差，所以塑件一般不能用在高温状态，否则易降解、老化。 2；导热性较差，所以在要求导热性好的场合不能用塑料 3；吸湿性大，容易发生水解老化。 4；易老化，所以对于使用寿命较长的场合一般还是用金属件。 塑料的成分 塑料的成分包括：1；树脂－塑料中主要成分，在塑料中的比例一般为40-60%，决定塑料的类和主要性能。2；填充剂－改善塑料的性能和扩大它的使用范围，又降低的成本。3；增塑剂－降低树脂的熔融粘度和熔融温度，改善其成型加工性能，改进塑件的柔韧性、弹性以及其它各种必要的性能。4；着色剂－又称色料，主要起美观和装饰作用，在塑料中加入色料不仅能使塑料鲜艳、美观，同时还能改善塑件的耐候性，即提高抗御紫外线能力。5；稳定剂－为了防止或抑制树脂因受外界因素(光、热、氧和霉菌等)作用所引起的破坏。包括光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂。6；润滑剂－为改进塑料熔体的流动性，减少或避免对设备或模具的摩擦和粘附，以及改进塑件表面光整度而加入的一类添加剂。7；其它成分，如发泡剂、阻燃剂、防静电剂、增强剂、偶联剂、硬化剂等。 塑料的分类 一、热塑性塑料：这类塑料的合成树脂都是线型或支链型高聚物，因而受热变软，甚至成为可流动的稳定粘稠液体，在此状态时具有可塑性，可塑制成一定形状的塑 件，冷却后保持既得的形状，如再加热又可变软塑制成另一形状，如此可以反复进行多次。在这一过程是物理变化，无化学变化，因此其变化过程是可逆的。如ABS、PP、PE等。 二、热固性塑料：这类塑料的合成树脂是体型高聚物，因而在加热之初，因分子呈线型结构，具有可熔性和可塑性，可塑制成一定形状的塑件，当继续加热时，分子呈现网状结构，当温度达到一定程度后，树脂变成不溶和不熔的体型结构，使形状固定下来而不再变化。如再加热，也不软化，不再具有可塑性。在这过程中有物理变化也有化学变化。是不可逆的。即只能一次性使用的合成树脂。