【文章內容簡介】 。 1． 生 膠 生膠是指無配合劑 、 未經硫化的橡膠 。 按原料來源有天然 橡膠 和合成 橡膠 。 2． 配合劑 用來改善橡膠的某些性能 。 常用配合劑有硫化劑 、 硫化促進劑 、 活化劑 、 填充劑 、 增塑劑 、 防老化劑 、 著色劑 等 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 48 二、橡膠（組成 配合劑） （ 1） 硫化劑 用來使生膠的結構由線型轉變?yōu)榻宦擉w型結構 ， 從而使生膠變成具有一定強度 、 韌性 、 高彈性的硫化膠 。 常用硫化劑有硫磺和含硫化合物 ， 有機過氧化物 ， 胺類化合物 、 樹脂類化合物 、 金屬氧化物等 。 （ 2） 硫化促進劑 作用是縮短硫化時間 ， 降低硫化溫度 ， 改善橡膠性能 。 常用 促進劑 有二硫化氨基甲酸鹽 、黃原酸鹽類 、 噻唑類 、 硫脲類和部分醛類及醛胺類等有機物 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 49 二、橡膠（組成 配合劑） （ 3） 活化劑 用來提高 促進劑的 作用 。 常用活化劑有氧化鋅 、 氧化鎂 、 硬酯酸等 。 （ 4） 填充劑 用來提高橡膠的強度 、 改善工藝性能和降低成本 。 能提高性能的填充劑稱為補強劑如炭黑 、 二氧化硅 、 氧化鋅 、 氧化鎂等；用于 降低成本的有滑石粉 、 硫酸鋇等 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 50 二、橡膠（組成 配合劑） （ 5） 增塑劑 用來增加橡膠的塑性和柔韌性 。常用增塑劑有石油系列 、 煤油系列和松焦油系列增塑劑 。 （ 6） 防老劑 用來防止或延緩橡膠老化 ， 主要有石蠟 、 胺類和酚類防老劑 。 【增強材料主要有纖維織品、鋼絲加工制成的簾布、絲繩、針織品等類型】 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 51 二、橡膠（加工成形） 包括塑煉 、 混煉 、 壓延與壓出 、 成型 、 硫化 。 1． 塑煉 生膠具有很高的彈性 ， 難以加工 。 塑煉是生膠在機械或化學作用下 ， 部分橡膠長分子鏈被切斷 ， 分子量降低 ， 塑性增加的過程 。 通常在煉膠機中進行 。 2． 混煉 將生膠和配合劑混合均勻的過程 。 混煉的加料順序是：塑煉 膠 、 防老劑 、 填充劑 、 增塑劑 、 硫化劑及硫化促進劑 等 。 混煉時要注意嚴格控制溫度和時間 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 52 二、橡膠（加工成形） 3． 壓延與壓出 混煉膠通過壓延與壓出等工藝 ，可以制成一定形狀的橡膠半成品 。 4． 成型 把 橡膠半成品通過粘貼 、 壓合等方法制成成品形狀的過程 。 5． 硫化 膠料大分子結構由線型轉變?yōu)榻宦擉w型結構的過程 。 硫化后即得制品 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 53 二、橡膠（常用橡膠東代號、性能及應用） 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 54 二、橡膠（常用橡膠東代號、性能及應用） 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 55 三、膠粘劑 把 兩個固體表面粘合在一起 ， 并且在膠接面處具有足夠強度的物質 ； 以各種樹脂 、 橡膠 、 淀粉等為基體材料 ，添加各種輔料而制成的 。 分類： 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 56 三、膠粘劑（常用） 1． 環(huán)氧樹脂 膠粘劑 具有很高的粘接力 ， 操作簡便 ，不需外力即可粘接；有良好的耐酸 、 堿 、 油及有機溶劑的性能 。 但 環(huán)氧 膠膠層較脆 。 用途： 環(huán)氧樹脂 膠粘劑對金屬 、 玻璃 、 陶瓷 、 塑料 、橡膠 、 混凝土等均具有較好的粘合能力 ， 常用于以上物品之間的粘接和修補 ， 也可用于竹木和皮革 、 織物 、 纖維之間的粘接 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 57 三、膠粘劑（常用） 2． 酚醛 樹脂 膠粘劑 具有較強的粘接力 ， 耐高溫 ，但韌性低 ， 剝離強度差 。 主要 用于 木材 、 膠合板 、 泡沫塑料等 ， 也可用于膠接金屬 、 陶瓷 。 改性的 酚醛 丁晴膠可在 60～ 150℃ 使用 ， 廣泛用于機器 、 汽車 、 飛機結構部件的 膠 接 ， 也可用于膠接金屬 、 玻璃 、 陶瓷 、 塑料等材料 。 改性的酚醛 縮醛膠具有較好的膠接強度和耐熱性 ， 主要用于金屬 、 玻璃 、 陶瓷 、 塑料的膠接 ， 也可用于玻璃纖維層壓板的膠結 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 58 三、膠粘劑（常用） 3． 聚氨酯樹脂膠粘劑 初粘結力大 ， 常溫觸壓即可固化 ， 有利于粘接大面積柔軟材料及難以加壓的工件 。在 250℃ 以下 仍能保持較高的剝離強度 ， 而且其抗剪強度隨著溫度下降而顯著提高 。 聚氨酯樹脂膠毒性大 ， 固化時間長 ， 耐熱性不高 ， 易與水反應 。 可對 金屬 、 玻璃 、陶瓷 、 橡膠 、 木材 、 皮革和極性塑料有很強的粘結力 ，特別是超低溫工件的粘接 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 59 三、膠粘劑（常用） 4． α 氰基丙烯酸酯膠粘劑 具有透明性好 、粘度低 、 粘結速度極快等特點 ， 使用很方便 。 但它不耐水 ， 性脆 ， 耐溫性和耐久性較差 ， 有一定氣味 。 廣泛用于： 金屬 、 陶瓷 、 玻璃及大多數塑料和橡膠制品的粘接及日常修理 。 市場上銷售的“ 501” 膠和 “ 502” 膠就屬于這類膠粘劑 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 60 三、膠粘劑（常用） 5． 氯丁橡膠膠粘劑 具有良好的彈性和柔韌性 ， 初粘力強 ， 但強度較低 ， 耐熱性不高 ， 貯存穩(wěn)定性較差 ，耐寒性不佳 ， 溶劑有毒 。 氯丁橡膠膠粘劑使用方便 ， 價格低廉 ， 廣泛用于 橡膠與橡膠 、 金屬 、 纖維 、 木材 、 塑料之間的粘接 。 6． 聚醋酸乙烯乳液膠粘劑 即乳白膠 。 無毒 、 粘度小 、 價格低 、 不燃 。 但耐水性和耐熱性較差 。 主要用于膠接木材 、 纖維 、 紙張 、 皮革 、 混凝土 、 瓷磚等 。 167。 2 高分子材料 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 61 基本概念 傳統(tǒng)陶瓷 材料是粘土 、 石英 、 長石等硅酸鹽類材料 。 現代陶瓷 材料是無機非金屬材料的統(tǒng)稱 。 其原料已不再是單純的天然礦物材料 ， 而是擴大到人工化合物 （ Al2O SiO ZrO2等 ） 。 167。 3 陶 瓷 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 62 一、陶瓷的分類（化學成分） 氧化物陶瓷 Al2O SiO ZrO MgO、 CaO、 BeO、 Cr2O CeO ThO2； 碳化物陶瓷 SiC、 B4C、 WC、 TiC； 氮化物陶瓷 Si3N AlN、 TiN、 BN； 新型碳化物陶瓷 C3N4； 硼化物陶瓷 TiB ZrB2； 復合瓷、金屬陶瓷和纖維增強陶瓷 3Al2O32SiO2(莫來石 )、MgAl2O3(尖晶石 )、 CaSiO ZrSiO BaTiOPbZrTiO BaZrO CaTiO3等。 167。 3 陶 瓷 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 63 一、陶瓷的分類 (原料 用途 性能 ) 原料： 普通陶瓷 （ 硅酸鹽材料 ） 特種陶瓷 （ 人工合成材料 ） 用途： 日用陶瓷 、 結構陶瓷 、 功能陶瓷 性能： 高強度陶瓷 、 高溫陶瓷 、 耐磨陶瓷 、 耐 酸 陶瓷 、 壓 電陶 瓷 、 光學 陶瓷 、 半 導體 陶瓷 、 磁性陶瓷 、 生物陶瓷等 。 167。 3 陶 瓷 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 64 一、陶瓷的結構（晶相） 陶瓷一般由 晶相 、 玻璃相和氣相 組成 。 其顯微結構是由原料 、 組成和制造工藝所決定的 。 晶相 是陶瓷材料的主要組成相 ， 是化合物或固溶體 。 晶相主要有硅酸鹽 、 氧化物 、 非氧化物三種 。 硅酸鹽的基本結構是硅氧四面體 （ SiO4） ， 構成不同結構的硅酸鹽 ，大多數氧化物的結構是氧離子密堆的立方和六方結構 ，金屬離子位于其八面體或四面體間隙中 。 167。 3 陶 瓷 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 65 二、陶瓷的結構（玻璃相） 玻璃相 是一種低熔點的非晶態(tài)固相 。 它的作用是粘接非晶態(tài)晶相 ， 填充晶相間的空隙 ， 提高致密度 ， 降低燒結溫度 ， 抑制晶粒長大等 。 玻璃相的組成隨著坯料組成 、 分散度 、 燒結時間以及爐（ 窯 ） 內氣氛的不同而變化 。 玻璃相會降低陶瓷的強度 、 耐熱耐火性和絕緣性 。 故陶瓷中玻璃相的體積分數一般為 20%～ 40%。 167。 3 陶 瓷 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 66 二、陶瓷的結構（氣相） 氣相 （ 氣孔 ） 是指陶瓷孔隙中的氣體 。 陶瓷的性能受氣孔的含量 、 形狀 、 分布等的影響 ， 氣孔會降低陶瓷的強度 ， 增大介電損耗 ， 降低絕緣性 ，降低致密度 ， 提高絕熱性和抗振性 。 對功能陶瓷的光 、 電 、 磁等性能也會產生影響 。 普通陶瓷的氣孔率為體積的 5%～ 10%， 特種陶瓷和為功能陶瓷 5%以下 。 167。 3 陶 瓷 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 67 二、陶瓷的結構 167。 3 陶 瓷 陶瓷顯微組織示意圖 第十章 非金屬材料 機電工程學院 趙占西 2020年 6月 30日星期二 68 三、陶瓷材料的性能（ 力學性能 ） 高硬度 ， 一般為 1000～ 5000HV， 而淬火鋼為500～ 800HV， 因而具有優(yōu)良的耐磨性；陶瓷的彈性模量高 ， 剛度大 ， 是各種材料中最高的 。 由于晶界的存在 ， 陶瓷的實際強度比理論值要低的多；陶瓷的抗拉強度很低 ， 抗彎強度稍高 ， 抗壓強度很高 ， 一般比