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1材料的性能指标包括哪些

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发表于 2019-9-16 09:13:02 |显示全部楼层
  使用性能是指材料在工作条件下所必须具备的性能,它包括物理性能、化学性能和力学性能.
  物理性能是指金属材料在各种物理条件任用下所表现出的性能.包括:密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等.
  化学性能是指金属在室温或高温条件下抵抗外界介质化学侵蚀的能力.包括:耐蚀性和抗氧化性.
  力学性能是金属材料最主要的使用性能,所谓金属力学性能是指金属在力学作用下所显示与弹性和非弹性反应相关或涉及应力—应变关系的性能.
  金属材料的工艺性能直接影响零件加工后的工艺质量,是选材和制定零件加工工艺路线时必须考虑的因素之一.它包括铸造性能、压力加工性能、焊接性能、切削加工性能和热处理性能等。
  陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料.它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点.可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料.
  陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料,其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高,但抗拉强度较低,塑性和韧性很差。
  陶瓷材料一般具有高的熔点(大多在2000℃以上),且在高温下具有极好的化学稳定性;陶瓷的导热性低于金属材料,陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低,当温度发生变化时,陶瓷具有良好的尺寸稳定性。
  大多数陶瓷具有良好的电绝缘性,因此大量用于制作各种电压(1kV~110kV)的绝缘器件。铁电陶瓷(钛酸钡BaTiO3)具有较高的介电常数,可用于制作电容器,铁电陶瓷在外电场的作用下,还能改变形状,将电能转换为机械能(具有压电材料的特性),可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性,可作整流器。
  陶瓷材料还有独特的光学性能,可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等,透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷(铁氧体如:MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。
  合成材料品种很多,塑料、合成纤维和合成橡胶就是通常所说的三大合成材料,此外,还有近年来发展起来的黏合剂、涂料等物质。
  塑料的主要成分是合成树脂,以及某些特定用途的添加剂,如增塑剂、防老化剂等。
  按树脂受热时的特征分 热塑性塑料 以热塑性树脂为基本成分,受热软化,可反复塑制。如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
  热固性塑料 以热固性树脂为基本成分,加工成型后变为不熔状态。如酚醛塑料、氨基塑料等。
  按应用范围及材料性能特点分 通用塑料 通用性强,用途广泛,产量大,价格低。主要有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯等。
  工程塑料 机械性能较好,高强度,可以代替金属用作工程结构材料。如聚酯、聚酰胺、聚碳酸酯、氟塑料。
  其他 其他分类分为通用、工程、耐高温特种塑料四大类;或通用、工程和其他塑料三大类。
  合成纤维是化学纤维之一,是指利用石油、天然气、煤和农副产品为原料制成的纤维材料。
  合成纤维 具有强度高、弹性好、耐磨、耐化学腐蚀、不发霉、不怕虫蛀、不缩水等优点。如涤纶、锦纶、腈纶、丙纶、维纶和氯纶等。
  特种合成纤维 具有某些特殊性能。如芳纶纤维、碳纤维、耐辐射纤维、光导纤维和防火纤维等。
  合成橡胶是除天然橡胶以外的以石油、天然气为原料,以二烯烃和烯烃为单体聚合而成的橡胶制品。它具有高弹性、绝缘性、气密性、耐油、耐高温或者耐低温等性能。常见类型有通用橡胶(如丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等)和特种橡胶(如聚硫橡胶、硅橡胶等)等两大类。
  有机高分子化合物具有线型结构和体型结构。线型结构呈长链状,可以带支链,也可不带支链。高分子链间以分子间作用力紧密结合。如果高分子链上还有能起反应的官能团,当它跟别的单体或别的物质反应时,高分子链之间将形成化学键,产生一些交联,形成网状结构。交疗养的程度越大,材料的强度越大。
  有机高分子化合物具有不同于小分子物质的性质。主要有:(1)溶解性。线型结构的有机高分子能溶解在适当的溶剂里,但溶解过程比小分子慢。体型结构 的有机高分子则不容易溶解,只是有一定程度的胀大。(2)热塑造性和热固性。线型高分子具有热塑造性,体型高分子具有热固性。(3)强度。高分子材料的强度一般都比较大。(4)电绝缘性。高分子材料通常是很好的电绝缘材料。
  功能高分子材料是指既有传统高分子材料的机械功能,又有某些特殊功能的高分子材料。常见类型有:(1)高分子分离膜。它是用具有特殊分离功能的高分子材料制成的薄膜。它的特点是能让某些物质有选择性地通过,而把另一些物质分离掉。这种分离膜广泛应用于生活污水、工业废水等的处理和回收;海水和苦咸水的淡化;天然果汁和浓缩,乳制品的加工,酿酒等。(2)医用高分子材料。它是具有优异的生物相容性,较少发生排斥,可以满足人工器官对材料的要求,以及某些特殊功能的材料。目前大都使用硅聚合物和聚胺酯等。(3)隐身材料、液晶高分子材料、生物高分子材料等。
  复合材料是指两种或者两种以上材料组合而成一种新型材料,其中一种材料作为基体,另一种作为增强剂。复合材料具有强度高、质量小、耐高温、耐腐蚀等优良性能。主要应用于宇航工业,以及汽车工业、机械工业、体育工业等方面。
  根据加聚反应和缩聚反应的反应机理,采用逆向思维可以判断合成高聚物的单体。
  (1)主链中的碳原子之间以C-C键相结合的高聚物,为单烯烃加聚反应的产物。判断单体的方法是将主链中的C-C键两两断开,将C-C键改变为C=C键,即得合成高聚物的单体。如:合成高聚物[CH2-CH2-CH2-CH(Cl)]n的单体为:CH2=CH2和CH2=CHCl。
  (2)主链中的碳原子以C-C键和C=C键相结合的高聚物,为加聚反应的产物。判断其单体的方法是以C=C键为中心,向两边各扩展1个C原子后断开C-C键,然后将C=C键变成C-C键,将C-C键变成C=C键,即得合成高聚物的单体。如合成[CH2-CH2-CH2-CH=CH-CH2]的单体为CH2=CH2和CH2=CH-CH=CH2。
  (3)主链中含有 原子团或者含有 和O原子的高聚物为醇和羧酸缩聚反应的产物或者羟基酸缩聚反应的产物。其单体的判断方法是:在C=O基和O原子之间断开,将O原子结合H构成-OH基即成为醇,将C=O基结合-OH基构成-COOH基即得羧酸。如合成[OCH2CH2O-OCCO]的单体是HOCH2CH2OH和HOOC-COOH。
  (4)主链中含有-NH-和 基团或者含有 的高聚物,是氨基酸或者二胺和二酸缩聚反应的产物。判断其单体的方法是:在肽键中间的C=O和NH之间断开,在C=O上加-OH基成为羧酸,在NH基上加上H原子成为-NH2基。如:合成[NH-(CH2)6-NH-CO-(CH2)4CO]的单体为H2N-(CH2)6-NH2和HOOC-(CH2)4-COOH。
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