非金屬材料論文-塑料特種加工(編輯修改稿)
2025-07-09 05:25 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 電性能 一般來說，塑料的大分子中既無自由電子，又無足夠的自由運(yùn)動例子，因而是不良導(dǎo)體或絕緣體。換句話說，絕大多數(shù)塑料都具有良好的絕緣性能。當(dāng)然，塑料中可能含有微量的導(dǎo)電性。各種塑料的組成和結(jié)構(gòu)不同，其電性能也存在一定差異，如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯的電 絕緣性可以與陶瓷和橡膠媲美。 耐腐蝕性能 一般來說，大多數(shù)塑料對酸、堿 、鹽等介質(zhì)具有良好的抗腐蝕能力，所以廣泛用作防腐蝕工程材料。 塑料與金屬的腐蝕機(jī)理有很大區(qū)別。金屬材料既存在氧化（化學(xué)）腐蝕，往往又存在電化學(xué)腐蝕。而塑料除了與環(huán)境中的氧、臭氧和氧化性介質(zhì)起不同程度的氧化破壞外，不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因?yàn)樗芰系姆肿渔溂?xì)長且相互糾纏成團(tuán)，許多基團(tuán)被包裹在里面，腐蝕劑僅能與其表面基團(tuán)作用而不能滲入內(nèi)部。而且分子鏈上能發(fā)生反應(yīng)的官能團(tuán)較少，鏈內(nèi)主鏈都是牢固的共價鍵，缺乏與介質(zhì)形成電化學(xué)作用的自由電子或運(yùn)動的離子 ，這就是許多塑料可作耐腐蝕工程材料的理論依據(jù)。 塑料的加工 塑料的原材料來源豐富，成本低。 20世紀(jì) 40 年代以來，高分子合成材料不再只是農(nóng)副產(chǎn)品作原料，它可以大量使用石油化工產(chǎn)品作為其原料，因而發(fā)展更加迅速。 而由于塑料 成型工藝性 好，其成型加工容易，生產(chǎn)率高。如一臺普通的塑料注射機(jī)，一年可 生產(chǎn) 15萬只塑料齒輪，相當(dāng)于一個擁有 20臺滾齒機(jī)和 5臺車床的齒輪車間的年產(chǎn)量，尚不算其毛坯3 生產(chǎn)耗費(fèi)的設(shè)備、能源和工時。 塑料的缺點(diǎn) 強(qiáng)度 塑料的強(qiáng)度比金屬低，一般熱塑性塑料的抗拉強(qiáng)度為 50MPa～ 100MPa，約為 45鋼的 1/12～ 1/6；熱固性塑料的抗拉強(qiáng)度則只有 30Mpa～ 60MPa；即使是增強(qiáng)型塑料，其抗拉強(qiáng)度也只有 200MPa,略超過鋁合金，相當(dāng)于鑄鐵的強(qiáng)度。且塑料易受剪切應(yīng)力破壞，沖擊強(qiáng)度、抗彎強(qiáng)度和硬度也不如金屬。 同時 塑料的抗蠕變性較差，其在室溫下受載荷作用后就會發(fā)生顯著的蠕變現(xiàn)象。當(dāng)載荷大時，將發(fā)生蠕變斷裂。塑料的這種現(xiàn)象又成為冷流。 綜上所述，塑料不適合用于高速重載的零件制造。 熱性能 塑料的耐熱性較差，溫度升高后強(qiáng)度很快下降。熱塑性塑料的使用溫度一般為 60℃～ 80℃，而熱固性塑料的耐熱性比熱塑性塑料高。 因此塑料不適合制作在高溫環(huán)境下使用的產(chǎn)品。 塑料的導(dǎo)熱系數(shù)一般為金屬的 1/500～ 1/600。由于導(dǎo)熱性能差，故不宜制作工程上有散熱要求的零件，如軸襯套等摩擦零件以及一些高速旋轉(zhuǎn)的零件。 塑料的線膨脹系數(shù)比金屬大 3倍～ 10倍，而熱塑性塑料又比熱固性塑料大。因此塑料零件的尺寸精度隨環(huán)境溫度的變化較大，而且在制造帶有金屬嵌件或于金屬緊密結(jié)合的塑料制品時，常會因膨脹系數(shù)相差過大而造成開裂，造成金 屬的脫落或松動等。 同時塑料易于燃燒，其燃燒 會 產(chǎn)生 多環(huán)芳香烴化合物、一氧化碳等有害物質(zhì) 。 耐氣候性能 塑料在長期使用過程中，由于 受到氧氣、熱、紫外線、水蒸氣、機(jī)械力和微生物等因素的作用，會逐漸失去彈性，變脆變硬，出線光澤消失、眼色變化、 表面龜裂、斑點(diǎn)、氣泡、分層、長霉、軟化發(fā)粘和尺寸變化等現(xiàn)象，稱為塑料的氣候老化。塑料抵抗氣候老化的能力就是耐氣候性。 塑料的老化是一個比較復(fù)雜的化學(xué)變化過程。通常認(rèn)為，大分子鏈的交聯(lián)或裂解是陰氣老
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