淺析塑膠原料選擇-免費閱讀
【正文】 f．塑料的力學性能通常比金屬低的多,但有的復合材料的比強度和比模量高于金屬,如果制品設(shè)計合理,會更能發(fā)揮起優(yōu)越性。若使用填料摻混，則會失去透明性。通常根據(jù)性能選材的方法有：對塑料性能分項考慮、比較的選材；同時考慮多項性能綜合評價的選材。烯丙基二甘醇酯樹脂(CR39)是目前光學上主要使用的熱固性塑料，其透明性，耐磨性，抗沖擊性及耐化學性都很好，采用表面鍍膜或涂有機硅酮膜來提高其表面硬度和耐磨性，能連續(xù)耐100℃，短期內(nèi)耐150℃。適用于要求對環(huán)境有最大抗耐能力的場合。如果工作條件要求強度很高，而且要有極好的耐腐蝕性，或者要求在升高溫度下極耐腐蝕，或者需要借助塑料在高溫下慢慢燒蝕來保護金屬免受損壞，則可考慮用塑料和其它材料組成的復合材料( 如石墨、耐熱樹脂與填料或石棉、碳纖、Si02纖維等組成的復合材料)。應(yīng)考慮用其它材料。有時(尤其是遇到下列情況)可考慮用塑料和其它材料組合，如：a．需要盡快散發(fā)熱量，b．要求蠕變極??；，等等。有時，一種材料不能滿足要求，往往需要塑料和其它材料復合，例如需要控制蠕變或撓曲變形或特別耐磨耗時，可把帶螺紋的金屬嵌件嵌入塑料件中，如果要求結(jié)構(gòu)殼體能經(jīng)受碰撞和粗用時，可考慮采用金屬和塑料的復合板或在金屬表面上復合塑料。 這類制品一般不要求承載很大負荷，但要求有良好甚至優(yōu)良的沖擊強度和硬度、良好的或適中的拉伸強度和尺寸穩(wěn)定性，以及良好的外觀和耐環(huán)境性，并要求材料的價格適中。比如說外殼這類用途就包括動態(tài)外殼，靜態(tài)外殼，絕緣外殼等，因此要求使用不同特性的塑料。 (4)按用途進行分類。也就是說，要考慮上述各種環(huán)境下的外力作用是拉伸、壓縮、彎曲、扭曲、剪切、沖擊或摩擦，或是幾種力的組合作用。三、塑料選材的途徑 著手選材，可以先進行初選，然后綜合評價后進行試驗。又如塑料炮彈彈帶，要求材料經(jīng)受高速沖擊、壓縮、扭擰、剪切等復雜的外力作用和高速高溫高壓氣流的影響，很難直接提出材料的定量性能要求，因此，除了通過力學計算外，還可通過模擬試驗和探索試驗來推算受力情況，提出粗略的性能要求。 ?、薷鞣N塑料有一定的使用強度范圍和允許接觸的介質(zhì)以及能承受的壓力和速度極限，選用和設(shè)計時應(yīng)該考慮設(shè)計者繪出零件圖后，要對零部件列出使用條件和重要選材因素、然后合理地選材。有時候，某些使用要求不一定能明確對材料性能的定量要求，如電鍍性往往要通過實際試驗或已有的經(jīng)驗來篩選。 有時上列步驟可以縮短，尤其是在零部件要求簡單，或新零件與舊零件的差別很小的時候。下面列舉一個典型的選材程序： (1)零部件的構(gòu)思：進行初步的功能設(shè)計，即部件的形狀及其功能元件的形狀，并考慮選擇基本加工方法。 一個完整的設(shè)計過程，應(yīng)從構(gòu)思、草圖開始。每一品種還可以通過改性，例如加入填料或增強材料和其它輔助材料，或通過共混制成合金；或通過加工工藝如定向拉伸、結(jié)晶、發(fā)泡等來獲得新的性能，以滿足使用要求。 了解生產(chǎn)數(shù)量是為了從經(jīng)濟上考慮恰當?shù)某尚图庸し椒ā? (5)重新設(shè)計和重新試驗：當發(fā)現(xiàn)性能不能滿足使用要求時，要重新篩選材料或重新設(shè)計并試驗。 選擇恰當材料性能是很關(guān)鍵而又復雜的，因為零部件的某一功能常常包含幾種性能，例如在尺寸穩(wěn)定性的要求中除尺寸精度外，還要考慮線脹系數(shù)、模塑收縮率、吸水性、蠕變性等等。 ?、鬯芰系木€脹系數(shù)一般比金屬大，有的易吸水，因此尺寸變化較大，選用和設(shè)計時要考慮恰當?shù)呐浜祥g隙和公差范圍。零件的強度和剛度，除了從材料性能上考慮以外，還要從制品結(jié)構(gòu)設(shè)計上(如厚度和加強筋等)加以考慮。 ?、苡械乃芰嫌袘?yīng)力開裂的傾向，選用和設(shè)計時要盡量減少應(yīng)力，制品設(shè)計要避免應(yīng)力集中，或作適當?shù)暮筇幚恚⒁獓栏窨刂萍庸すに?。根?jù)用途的不同，溫度條件可由南北極的低溫到赤道或沙漠地區(qū)的炎熱氣溫，或者是宇航環(huán)境的高低溫，甚至在火災時的高溫等；濕度條件從在水中長期或間歇浸泡與露天雨淋到冬天的干燥狀態(tài)(30％RH)；有的制品是在特殊氣體中使用或者用于接觸化學液體或溶液的場合；此外，自然曝露狀態(tài)下除了風、雨、霧等影響外還受太陽光的曝曬等等。如美國的電氣部件用的塑料，為保證其對熱和電氣的安全性，要求必須符合UL規(guī)格。表中列出一些機械部件采用工程盟梔料的情況。要求形狀和尺寸穩(wěn)定、美觀，一般可采用高沖擊強度聚苯乙烯、ABS、聚丙烯等；如要求透明則可采用乙酸丁酸纖維素、聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯。 a．必須防止共振而且要求傳聲?。? b．要求有一定的彈性變形以防止由于偶然碰撞而引起的凹痕； c．制品形狀復雜，用金屬加工工藝生產(chǎn)有困難； d．制品不希望后加工； (或部分絕緣)和絕熱，或整體著色或要求透明、半透明。 k. 滑粘性不適宜
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