【正文】 壓力加工青銅 ， 代號(hào)為 Q+第一個(gè)主加元素的化學(xué)符號(hào)及其名義質(zhì)量分?jǐn)?shù) 數(shù)字 （ 其它合金元素的名義質(zhì)量分?jǐn)?shù) ） ，如 QSn43表示含錫 4％ ， 含鋅 3％ 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 ① 錫青銅 ：以錫為主要添加元素的銅基合金 。 ② 鋁青銅 ：以鋁為主要合金元素的銅基合金 。 常用牌號(hào)有 QAl94， QAl5等 ， 用于軸套 、 齒輪 、蝸輪 、 管路配件等 。 有很高的強(qiáng)度 、 硬度疲勞極限和彈性極限 ， 耐蝕 、 耐熱 、 無(wú)磁性 、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好 ， 受沖擊無(wú)火花 ， 冷熱加工 ， 鑄造性能均好 。 特殊要求的耐磨零件 ， 如鐘表的齒輪和發(fā)條 ，高速高溫高壓下的軸承 、 襯套 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 任務(wù)二：選擇鋁合金制造內(nèi)燃機(jī)活塞 發(fā)動(dòng)機(jī)活塞是發(fā)動(dòng)機(jī)上除了火花塞之外，工作環(huán)境最?lèi)毫拥牧恕? 純鋁雖然導(dǎo)熱性好，密度小，但強(qiáng)度很低，顯然不是首選。下面先介紹純鋁。 強(qiáng)度 （ 80～ 100MPa） 和硬度(20HBS)很低 ， 塑性 (80％ )很高 ， 有良好的導(dǎo)熱導(dǎo)電性 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 ： 根據(jù)鋁合金的成分以及生產(chǎn)工藝特點(diǎn) ， 鋁合金可分為形變鋁合金 和 鑄造鋁合金 。 鋁合金狀態(tài)圖的一般類(lèi)型 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 ① 形變鋁合金 ： 在加熱時(shí)能形成單相的固溶體 ， 塑性很好 ， 適于冷熱壓力加工的鋁合金 。 ② 鑄造鋁合金 ： 含有低熔點(diǎn)的共晶體 ， 液態(tài)流動(dòng)性較高 ， 適于鑄造的鋁合金 。 而且生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)便 ， 成本較低 。 其合金代號(hào)為 ZL+三位數(shù)字 ， 第一位為合金系 ， 1位鋁硅系 ， 2位鋁銅系 ， 3位鋁鎂系 ， 4位鋁鋅系 （ 所謂的 “ 1硅 2銅 3鎂 4鋅 ” ） ， 后兩位為順序號(hào) 。正如上述所說(shuō)，鋁合金的熱處理強(qiáng)化是通過(guò) 固溶強(qiáng)化 和 時(shí)效強(qiáng)化 達(dá)到的，即將合金元素含量在加熱到 α 相區(qū)的某一溫度，經(jīng)保溫后迅速水冷，在室溫下得到過(guò)飽和的 α 固溶體，這種淬火稱(chēng)為固溶處理。經(jīng)固溶處理后鋁合金隨時(shí)間發(fā)生的強(qiáng)化現(xiàn)象稱(chēng)為 時(shí)效強(qiáng)化 。 請(qǐng)看課本 P136的圖：鋁合金經(jīng)過(guò) 2個(gè)小時(shí)的孕育期而逐漸強(qiáng)化起來(lái)。 待處理的有色金屬鑄件 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 共析鋼和鋁合金淬火時(shí)的組織變化比較示意圖 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 硅鋁明 —— 典型的牌號(hào)為 ZL10x AlSi合金 (未變質(zhì)處理 )組織 AlSi合金 (變質(zhì)處理后 )組織 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 （課本 P135)： 為滿(mǎn)足內(nèi)燃機(jī)活塞的使用性能，應(yīng)選用鑄造鋁硅合金或鑄造鋁銅合金，如 ZL10 ZL201等。所謂軸承合金，即制造滑動(dòng)軸承軸瓦和內(nèi)襯的材料?；瑒?dòng)軸承在工作時(shí)，承受一定的交變載荷及較大的壓力，并與軸之間產(chǎn)生強(qiáng)烈的摩擦。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 軸承是用來(lái)支承軸及軸上零件、保持軸的旋轉(zhuǎn)精度和減少轉(zhuǎn)軸與支承之間的摩擦和磨損。滾動(dòng)軸承有著一系列優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用。因而在汽輪機(jī)、離心式壓縮機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、大型電機(jī)中多采用滑動(dòng)軸承。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 滑動(dòng)潤(rùn)滑的目的是在摩擦表面之間形成低剪切強(qiáng)度的潤(rùn)滑膜 ， 用它來(lái)減少摩擦阻力和降低材料磨損 ， 潤(rùn)滑膜可以是由液體或氣體組成的流體膜或者固體膜 。 （ 見(jiàn)下頁(yè)表 ） 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 各種潤(rùn)滑狀態(tài)所形成的潤(rùn)滑膜厚度不同，但是單純由潤(rùn)滑膜的厚度還不能準(zhǔn)確地判斷潤(rùn)滑狀態(tài)，尚須與表面粗糙度進(jìn)行對(duì)比。 只有當(dāng)潤(rùn)滑膜厚度足以超過(guò)兩表面的粗糙峰高度時(shí)，才有可能完全避免峰點(diǎn)接觸而實(shí)現(xiàn)全膜流體潤(rùn)滑 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 潤(rùn)滑膜厚度與粗糙度高度 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 一般認(rèn)為，混合潤(rùn)滑是建立油膜，必須要有四個(gè)條件： ① 需要潤(rùn)滑的兩個(gè)零件要處在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； ② 兩個(gè)零件的進(jìn)油口要有一個(gè)鍥角； ③ 潤(rùn)滑油要有一定的黏度； ④ 要有足夠的潤(rùn)滑油 。 下頁(yè)圖為常用軸承合金的牌號(hào)、性能。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 鈦及鈦合金具有良好的綜合機(jī)械性能。且具有較高的耐熱性和優(yōu)良的耐蝕性。 鈦合金常分為（ ?）鈦合金、（ ?）鈦合金和（ ?+ ?）鈦合金三種。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 鈦的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)，這是由于它對(duì)氧的親合力特別大，能在其表面上生成一層致密的氧化膜，可保護(hù)鈦不受介質(zhì)腐蝕。因此，鈦在酸性、堿性、中性鹽水溶液中和氧化性介質(zhì)中具有很好的穩(wěn)定性，比現(xiàn)有的不銹鋼和其它有色金屬的耐腐蝕性都好，甚至可與鉑比美。例如，鈦在氫氟酸、濃的或熱的鹽酸、硫酸和磷酸中，由于這些溶液溶解鈦表面氧化膜，所以鈦被腐蝕。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 鈦及其合金的比強(qiáng)度（強(qiáng)度與重量比）在金屬結(jié)構(gòu)材料中是很高的，它的強(qiáng)度與鋼材相當(dāng)，但其重量?jī)H為鋼材的 57%。 而鋁在 150℃ ，不銹鋼在 310℃ ，就失去原有的機(jī)械性能。正是由于鈦及其合金具有強(qiáng)度大、重量輕、耐熱性強(qiáng)的綜合優(yōu)良性能，在飛機(jī)制造中用它來(lái)代替其它金屬時(shí)，不僅可延長(zhǎng)飛機(jī)的使用壽命，而且可以減輕其重量，從而大大提高其飛行性能。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 鈦及其合金在航空工業(yè)中主要用于制造飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和機(jī)身。馬赫數(shù)為 2（即 M＝ 2）的飛機(jī)，其發(fā)動(dòng)機(jī)用鈦量增加，而且機(jī)身也部分需要用鈦。鈦及其合金還具有良好的耐低溫性能，即使在 250℃ 的超低溫下，它仍具有較高的沖擊強(qiáng)度，可耐高壓抗震動(dòng)。另外，鈦及其合金在原子能反應(yīng)堆和軍用武器上都有應(yīng)用。 我對(duì)非金屬材料知之不多，在新科技面前，有時(shí)可能連塑料和橡膠都分不清；只是憑著有不斷看書(shū)學(xué)習(xí)的興趣和工作經(jīng)驗(yàn)，了解其中一二，訴諸以下，與大家共同學(xué)習(xí)。聚合者，采用聚合的方法生產(chǎn)出來(lái)。各類(lèi)高聚物之間并無(wú)嚴(yán)格的界限，同一高聚物，采用不同的合成方法和成型工藝，可以制成塑料，也可制成纖維，比如尼龍就是如此。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 一、塑料 按照應(yīng)用范圍，塑料分為三種。這一類(lèi)塑料的特點(diǎn)是產(chǎn)量大、用途廣、價(jià)格低，它們占塑料總產(chǎn)量的 3/4以上，大多數(shù)用于日常生活用品。 （ 1） 聚乙烯（ PE） 生產(chǎn)聚乙烯的原料均來(lái)自于石油或天然氣，它是塑料工業(yè)產(chǎn)量最大的品種。高壓聚乙烯質(zhì)地柔軟，適于制造薄膜；低壓聚乙烯質(zhì)地堅(jiān)硬，可作一些結(jié)構(gòu)零件。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 （ 2） 聚氯乙烯（ PVC） 聚氯乙烯是最早工業(yè)生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品之一，產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯，廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和日用制品。聚氯乙烯要用于制作食品和藥品的包裝，必須采用共聚和混合的方法改進(jìn)，制成無(wú)毒聚氯乙烯產(chǎn)品。它有很好的加工性能，其薄膜具有優(yōu)良的電絕緣性，常用于電器零件；它的發(fā)泡材料相對(duì)密度?。?），有良好的隔音、隔熱、防震性能，廣泛應(yīng)用于儀器的包裝和隔音材料。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 （ 4） 聚丙烯（ PP） 聚丙烯工業(yè)化生產(chǎn)較晚，但因其原料易得，價(jià)格便宜，用途廣泛，所以產(chǎn)量劇增。但聚丙烯的粘合性、染色性、印刷性均差，低溫易脆化，易受熱、光作用而變質(zhì)，且易燃，收縮大。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 （ 5） 聚苯醚（ PPO） 聚苯醚是線(xiàn)型、非結(jié)晶的工程塑料，具有很好的綜合性能。所以聚苯醚主要用作在較高溫度下工作的齒輪、軸承、凸輪、泵葉輪、鼓風(fēng)機(jī)葉片、水泵零件、化工用管道、閥門(mén)以及外科醫(yī)療器械等。聚砜是分子鏈中具有硫鍵的透明樹(shù)脂，具有良好的綜合性能，它耐熱性、抗蠕變性好，長(zhǎng)期使用溫度為150℃ ～ 174℃ ，脆化溫度為－ 100℃ 。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 簡(jiǎn)介聚砜 聚砜是分子主鏈中含有鏈節(jié)的熱塑性樹(shù)脂，（簡(jiǎn)稱(chēng)PSF或 PSU）有 聚芳砜 和 聚醚砜 二種。在寬廣的溫度和頻率范圍內(nèi)有優(yōu)良的電性能。耐紫外線(xiàn)和耐候性較差。 PSF成型前要預(yù)干燥至水份含量小于 ％ ?？勺龀删艹叽缰破贰＞鬯姆蚁缀醪皇苋魏位瘜W(xué)藥品的腐蝕，它的化學(xué)穩(wěn)定性超過(guò)了玻璃、陶瓷、不銹鋼，甚至金、鉑，俗稱(chēng)“塑料王”。 （ 8） 有機(jī)玻璃（ PMMA） 有機(jī)玻璃的化學(xué)名稱(chēng)是“聚甲基丙烯酸甲酯”。有機(jī)玻璃有很好的加工性能，常用來(lái)制作飛機(jī)的座艙、弦艙，電視和雷達(dá)標(biāo)圖的屏幕，汽車(chē)風(fēng)擋，儀器和設(shè)備的防護(hù)罩，儀表外殼，光學(xué)鏡片等。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 簡(jiǎn)介“塑料王” 聚四氟乙烯是四氟乙烯的聚合物。商品名為“ 特氟隆 ” 。聚四氟乙烯廣泛應(yīng)用于各種需要抗酸堿和有機(jī)溶劑的 ,它本身對(duì)人沒(méi)有毒性，但是在生產(chǎn)過(guò)程中使用的原料之一全氟辛酸銨 (PFOA)被認(rèn)為可能具有致癌作用。一般結(jié)晶度為 90～ 95％，熔融溫度為 327～ 342℃ 。這種分子結(jié)構(gòu)解釋了聚四氟乙烯的各種性能。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 雖然在全氟碳化合物中碳 碳鍵和碳 氟鍵的斷裂需要分別吸收能量 ／ mol和 ／ mol，但聚四氟乙烯解聚生成 1mol（摩爾升 )四氟乙烯僅需能量。聚四氟乙烯在 260℃ 、 370℃ 和 420℃ 時(shí)的失重速率（％）每小時(shí)分別為 1 10 4 103和 9 102。由于高溫裂解時(shí)還產(chǎn)生劇毒的副產(chǎn)物氟光氣和全氟異丁烯等，所以要特別注意安全防護(hù)并防止聚四氟乙烯接觸明火。又由于氟 碳鏈分子間作用力極低，所以聚四氟乙烯具有不粘性。聚四氟乙烯光滑異常，連冰都比不過(guò)它；它絕緣性能特別好，報(bào)紙厚的一層薄膜，便足以抵擋 1500V的高壓電。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 ②耐化學(xué)腐蝕和耐候性： 除熔融的堿金屬外，聚四氟乙烯幾乎不受任何化學(xué)試劑腐蝕。聚四氟乙烯不吸潮，不燃，對(duì)氧、紫外線(xiàn)均極穩(wěn)定，所以具有優(yōu)異的耐候性。 ④耐輻射性能： 聚四氟乙烯的耐輻射性能較差（ 104拉德），受高能輻射后引起降解，高分子的電性能和力學(xué)性能均明顯下降。它們的機(jī)械性能較好，耐熱性和耐腐蝕性也比較好，是當(dāng)前大力發(fā)展的塑料品種。 （ 1） 聚酰胺（ PA） 聚酰胺又叫 尼龍或錦綸 ，是最先發(fā)現(xiàn)能承受載荷的熱塑性塑料，在機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用比較廣泛。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 （ 2） 聚甲醛（ POM） 甲醛是沒(méi)有側(cè)鏈、高密度、高結(jié)晶性的線(xiàn)型聚合物，性能比尼龍好，但耐候性較差。 聚甲醛（ POM ）是一種性能優(yōu)良的工程塑料，在國(guó)外有“超鋼”之稱(chēng)。 POM以低于其他許多工程塑料的成本，正在替代一些傳統(tǒng)上被金屬所占領(lǐng)的市場(chǎng)，如替代鋅、黃銅、鋁和鋼制作許多部件，自問(wèn)世以來(lái)， POM已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電氣、機(jī)械、儀表、日用輕工、汽車(chē)、建材、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 （ 3） 聚碳酸酯 聚碳酸酯是新型熱塑性工程塑料，品種很多，工程上常用的是芳香族聚碳酸酯，其綜合性能很好，近年來(lái)發(fā)展很快，產(chǎn)量?jī)H次于尼龍。如波音 747飛機(jī)上就有 2500個(gè)零件用聚碳酸酯制造，其總重量達(dá)二噸。 ABS具有三種組元的共同性能，丙烯腈使其耐化學(xué)腐蝕，有一定的表面硬度，丁二烯使其具有韌性，苯乙烯使其具有熱塑性蘇聯(lián)的加工特性，因此 ABS是具有“堅(jiān)韌、質(zhì)硬、剛性”的材料。 朱明工作室 授人以魚(yú)不如授人以漁 簡(jiǎn)介尼龍的歷史： 人們對(duì)尼龍并不陌生，在日常生活中尼龍制品比比皆是，但是知道它歷史的人就很少了。 二十世紀(jì)初，企業(yè)界搞基礎(chǔ)科學(xué)研究還被認(rèn)為是一種不可思議的事情。 1927年該公司決定每年支付 25萬(wàn)美元作為研究費(fèi)用，并開(kāi)始聘請(qǐng)化學(xué)研究人員，到 1928年杜邦公司成立了基礎(chǔ)化學(xué)研究所，年僅 32歲的卡羅瑟斯（ 1896～ 1937)博士受聘擔(dān)任該所有機(jī)化學(xué)部的負(fù)責(zé)人。 1896年 4月 27日出生于美國(guó)愛(ài)荷華州威爾明頓。 1924年獲伊利諾伊大學(xué)博士學(xué)位后，先后在該大學(xué)和哈佛大學(xué)擔(dān)任有機(jī)化學(xué)的教學(xué)和研究工作。他主持了一系列用聚合方法獲得高分子量物質(zhì)的研究。他又將這一聚合物熔融后經(jīng)注射針壓出，在張力下拉伸稱(chēng)為纖維。 朱明