机械工程中的非金属材料应用及成型工艺

任务导引

思考密封圈、管道、马桶、直升机螺旋桨叶片、涡轮叶片是用的什么材料？

图6.5.1　非金属材料的应用

任务要求

了解常用非金属材料的性能、分类和用途。

任务实施

非金属材料是指金属材料以外的所有固体材料。非金属材料成型工艺简单，又有某些特殊功能，因此应用广泛，已成为机械工程材料中的主要组成部分。目前机械中常用的非金属材料有工程塑料、橡胶、工业陶瓷和复合材料等。

一、塑料

塑料是以树脂为主要成分，加入填充剂、增塑剂、稳定剂、着色剂、润滑剂等制成的。塑料具有质轻、电绝缘性好，耐蚀性好、耐磨性好，吸振性好、成型加工好等优点。但塑料强度低、刚度低、易燃烧、易老化、精度低、稳定性差。

常用的工程塑料的分类、特性和应用如表6.5.1所示。

表6.5.1　塑料的分类

二、橡　胶

橡胶是一种有机高分子材料，是以生胶为主要原料，加入适当的硫化剂、软化剂、填充剂等制成。橡胶具有弹性好、易挠曲、绝缘性好、耐磨性好的优点，有隔音、吸振能力，有一定的耐蚀性和强度，但易老化。

常用橡胶的分类、特性和应用如表6.5.2所示。

表6.5.2　常用橡胶的分类

三、陶瓷材料

陶瓷是以天然硅酸盐或人工合成无机化合物为原料，用粉末冶金法生产的无机非金属材料。陶瓷材料是无机非金属材料的统称，包括陶瓷、玻璃、瓷器、耐火材料等。(https://www.xing528.com)

陶瓷具有熔点高、硬度高、化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀、耐磨损、绝缘等特点，有些陶瓷材料还具有导电、导磁性能。

常用陶瓷的加工方法、特性和应用如表6.5.3所示。

表6.5.3　常用陶瓷的分类

四、复合材料

复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料，经人工组合而成的新型多相材料。具有单一材料所无法比拟的综合性能，有高温性能好，化学稳定性好，耐磨性好，抗疲劳性、减震性、隔热性好等优点，但抗冲击性差、质量不稳定、成本较高。

常用复合材料的特性和应用如表6.5.4所示。

表6.5.4　常用复合材料的类别

四、其他新型材料

其他新型材料

任务拓展与反思

1.简述塑料的组成、分类和性能。

2.什么是热塑性塑料和热固性塑料？举例说明其用途。

3.什么是橡胶？性能如何？举出三种常用橡胶在工业中的应用实例。

4.什么是陶瓷？性能如何？举出三种常用陶瓷在工业中的应用实例。

5.什么是复合材料？其性能如何？举出三种常用复合材料在工业中的应用实例。

6.查阅资料，目前还有那些常用的非金属材料。