金属,陶瓷,高分子材料

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划金属,陶瓷,高分子材料有关高分子、复合、金属、陶瓷材料专业：学生姓名：学号：指导教师：完成时间：XX年1月3日有关金属、陶瓷、高分子、复合材料高分子材料特点：高分子材料是以高分子化合物为基础的材料，是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料。高分子材料有很高的分子量,质轻,密度小,有优良的力学性能,绝缘性能,隔热性能.由于高分子结构的不同,其特点也不尽相同。比如说：橡胶一类线型柔性高分子聚合物，其分子链间次价力小，分子链柔性好，在外力作用下可产生较大形变，除去外力后能迅速恢复原状；高分子基复合材料是以高分子化合物为基体，添加各种增强材料制得的一种复合材料，它综合了原有材料的性能特点，并可根据需要进行材料设计。功能高分子材料除还具有物质、能量和信息的转换、传递和储存等特殊功能。应用：浙江大学的科研人员得到一种不仅坚硬、富有韧性，而且可连续化制备的高分子材料。用它织成的衣服可以防辐射和静电，由于新型纤维质量轻，还可做成更轻便的防弹衣。目前，课题组已能制成比头发丝还细的仿贝壳纤维。“我们这项技术的应用面很广，例如可制成功能性的织物。大家穿上了用仿贝壳纤维材料做的衣服后，不仅能防静电，还可以防辐射，同时又耐化学腐蚀。”该课题组博士生许震说。也许在未来，人们真的可以像蜘蛛侠那样，喷出液体迅速凝结成强韧的新型纤维，飘荡在城市大楼之间。复合材料：特点：由异质、异性、异形的有机聚合物、无机非金属、金属等材料作为基体或增强体，通过复合工艺组合而成的材料。除具备原材料的性能外，同时能产生新的性能。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。一般复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点。应用：在建筑工业发展中使用树脂基复合材料对减轻建筑物自重，提高建筑物的使用功能等十分有利，是实现建筑工业现代化的必要条件。有可设计性，力学性能好，装饰性好，透光性好，隔热性好，隔音性好，耐化学腐蚀性好等优点。金属材料：特点：大多数金属具有面心立方、体心立方或密排六方结构，金属是一种具有光泽、富有延展性、易导电、导热等性质的物质，金属元素在化合物中通常只显正价。金属开始凝固的温度恒低于其熔点。应用：铝锂合金被认为是航空航天工业中的理想结构材料。具有低密度、高比强度、高比刚度、优良的低温性能、良好的耐腐蚀性能和卓越的超塑成型性能，用其取代常规的铝合金可使构件质量减轻15%，刚度提高15%-20%，在航天领域，铝锂合金己在许多航天构件上取代了常规高强铝合金。铝锂合金作为储箱、仪器舱等结构材料具有较大优势。陶瓷：特点：陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷材料一般有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点，但可塑性较差。主要原料是自然界的硅酸盐矿物，特种陶瓷更多的是采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料。应用：碳化硅陶瓷是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷，在12001400使用仍能保持高的抗弯强度，是目前高温强度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度。是良好的高温结构材料，可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件；利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。参考：中国材料网，高分子材料网，复合材料网。金属材料、高分子材料、陶瓷材料的成型制备方法金属材料加工成型方法金属材料成型工艺有以下几种一、金属液态成型也叫铸造。它是将熔融的金属液体浇注到与零件形状相对应的铸造模型腔中，待冷却后得到实体毛坯或零件的工艺过程。铸造加工的特点：1.适应性强2.成本低廉3.铸造组织存在一定缺陷4.工艺过程较难控制铸造方法分为砂型铸造、特殊铸造I、砂型铸造：用型砂做铸型的铸造方法，使用率90%砂型铸件的结构设计应注意1、力求外形简单，轮廓平直，只需一个分型面2、力求铸件的内腔铸造时，型芯数目最少，方便装配、清理、排气3、起模方向应设计结构斜度4、铸件应有合理的壁厚5、力求铸件壁厚均匀，防止局部积聚变形，造成裂纹、缩孔、缩松等缺陷6、尽量避免铸件中有过大的水平面，防止由于横截面突然增大，导致金属液面上升缓慢，致使型腔顶部受到长时间烘烤，造成夹砂缺陷、产生气孔等；将平面改为倾斜面II、特种铸造特种铸造：砂型铸造以外的其他铸造方法，包括熔模铸造、金属型铸造、压力铸造、低压铸造、离心铸造、陶瓷型铸造等。熔模铸造：在蜡模表面包以造型材料，待其硬化，将其中的蜡模熔去，从而获得无分型面的铸型的铸造方法。基本过程：蜡模制造结壳脱蜡造型焙烧浇铸落砂清理熔模铸造的特点a、铸件的精度高且表面光洁。b、适用于各种铸造合金铸件，尤其是高熔点及难切削的合金的铸造。c、熔模铸件的形状可以比较复杂，最小孔径，壁厚。d、铸件的重量不宜太大，一般<=25kg,最大80kg左右。e、工艺过程复杂，不易控制，使用和消耗的材料较贵，适用于形状复杂、精度较高或难以机加工的小型零件，如发动机叶片和叶轮等。金属型铸造：金属型铸造又称硬模铸造，它是将液体金属浇入金属铸型，以获得铸件的一种铸造方法。铸型是用金属制成，可以反复使用多次。金属性铸造的优缺点可以“一型多铸”，铸件的力学性能提高，金属型铸件的冷却速度较快、组织比较致密铸件精度较高，可以少加工或不加工。但是，成本高、周期长；铸造透气性差、无退让性，易产生冷隔、浇不足、裂纹等缺陷；铸件熔点不宜太高，重量也不宜太大。主要用于：大批量的有色金属铸件，如内燃机的铝活塞、气缸体、缸盖、油泵壳体等。压力铸造：压力铸造的实质是在高压作用下，使液态或半液态金属以较高的速度充填压铸型(压铸模具)型腔，并在压力下成型和凝固而获得铸件的方法。压铸特点：高压和高速充填压铸型是压铸的两大特点。它常用的压射比压是从几千至几万kPa，甚至高达2×105kPa。充填速度约在1050ms，有些时候甚至可达100ms以上。充填时间很短，一般在范围内。压铸优点：铸件表面质量高，可铸出复杂形状薄壁件或镶嵌件，生产率高。主要适合于有色金属合金，如锌合金、铝合金、镁合金。低压铸造：介于重力铸造和压力铸造之间的一种方法，所用压力为2-7N/cm2。主要用于生产质量高的铝镁合金铸件。离心铸造：将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。主要用于生产圆筒形铸件。二、塑性成形工艺塑性成形工艺：利用外力使坯料产生塑性变形,获得所需尺寸,形状和性能的产品成型方法。加工基本方式：轧制、挤压、拉拨、锻造(自由锻和模锻)和板料冲压。轧制、挤压、拉拨用于金属型材、板材、管材和线材板料冲压和锻造用于毛胚和零件。加工的特点：是一种重要的塑性成型方法，要求金属具有良好的塑性优点：金属塑性变形后，能压合铸坯的内部缺陷，提高金属机械性能保证强度和韧性，节省金属材料和加工工时间。缺点：只适用于塑性金属材料，不能加工脆性材料如铸铁、青铜，不能加工形状太复杂的零件比如具有复杂外形和内腔的零件。A、轧制：将金属靠摩擦力的作用，连续通过轧机上两个相对回转轧辊之间的空隙，进行压延变形成为型材的加工方法。B、挤压：将金属坯料置于一封闭的挤压模内，用强大的挤压力将金属从模孔中挤出成型，从而获得符合模孔截面的坯料或零件的加工方法。C、锻造加工：对金属坯料施加外力，使其产生塑性变形、改变尺寸、形状及改善性能,用以制造机械零件、工件、工具或毛坯的成形加工方法。可锻造的固体坯料可以是铁碳合金、铝合金、铜合金等。锻造分为两种:自由锻模锻自由锻:利用冲击力或压力，使金属在上下之砧间塑性变形而获得所需尺寸、形状以及内部质量锻件的一种加工方法。基本工序：镦粗、拔长、冲孔、弯曲、切割、扭转和错移辅助工序：方便基本工序而进行的修整工序：校正等模锻:使金属坯料在模膛内受压而产生塑性变形，获得所需尺寸、形状以及内部质量锻件的加工方法称为模锻。模锻优点：效率高、易操作、尺寸精确，质量好、减小切削工作量磨具昂贵、灵活性差、生产准备周期长、质量要小。D、冲压加工成型：它是利用冲模使板材产生分离或变形的加工方法。通板料冲压特点：可冲压出形状复杂的零件，废料较少。产品具有足够高的精度和较低的表面粗糙度，互换性能好。能获得质量轻，材料消耗少，强度和刚度较高的零件。冲压操作简单，工艺过程便于机械化和自动化，成品率很高，故零件成本低。常在冷态下进行，又叫冷冲压。三、连接形式连接形式有以下几类：焊接、胶接、机械连接I、焊接：通过加热、加压,或两者共同作用(用或不用填充材料)使两部分分离的金属形体形成原子结合的一种永久性连接方法。熔焊：电弧焊、气焊、电子束焊、激光焊压焊：电阻焊钎焊：锡焊、铜焊、银焊一般情况，低碳钢的焊接性能较好，焊接过程中不出现裂纹、气孔、夹渣等，焊后接头强度与母材相近，高碳钢，铸铁等较差。在灯饰，金属家具等产品的加工过程中，都会用到。1）熔焊：将工件需要焊接的部位加热至熔化状态，一般须填充金属并形成共同的熔池，待冷却凝固后，使分离工件连接成整体。特点：是金属的熔化与结晶，类似于小型铸造过程，焊接时填充金属的目的是使焊接接头符合标准尺寸、外形，渗入有益元素以加强强度，熔焊的能量可以是电能、化学能和机械能。2）压焊：在压力作用下，被焊的分离金属结合面处产生塑性变形而使金属连接成整体。特点：常见的如电阻焊。1.金属待焊部位发生塑性变形，挤碎或挤掉结合面的氧化物及其他杂质2.纯净的金属紧密接触，形成原子间的引力而牢固结合。3.加热的目的：增加原子的动能，以提高塑性和降低顶锻力。3）钎焊：熔点低于被焊金属的钎料熔化后，填充到被焊金属结合面的空隙之中，钎料凝固而将两部分金属连接成整体。常见有：锡焊、铜焊、银焊。特点：被焊金属不熔化，钎料熔化，依靠熔化的钎料对被焊金属的润湿性和毛细作用与被焊金属形成结合，从而将分离的金属连接。II、胶接：胶接是将两种或两种以上的零件用胶粘剂连接起来的一种工艺方法，所构成的不可拆连接称为胶连接。胶接工艺主要包括接头设计、表面处理、配胶和涂胶、固化和质量检测。胶接优点：能够将不同的金属或金属与非金属粘接在一起。可以粘接一些不易焊接的异形、复杂、微小和极薄零件。粘接接头处应力分布比较均匀，粘接胶层具有缓和冲击，消减振动的作用，使接头处疲劳强度得以提高。粘接胶层密封性能好，粘接剂可以将两种不同金属隔开，能防止电化学腐蚀。粘接重量轻，外表光整。胶接的缺点是：胶接剂对温度变化比较敏感。耐老化、耐酸、碱等性能较差。粘接接头的检查，特别是无损检验困难。III、机械连接：螺栓与螺母连接，双头螺柱连接，螺钉连接，销连接，铆钉连接，压扩、卷边咬缝等机械方法连接将两个金属器件连接起来的方法。塑料的加工成型方法一、塑料的加工成型塑料的成型分为一次成型和二次成型两类塑料的一次成型方法有：挤出成型、注射成型、压制成型、压延成型、其他成型方法。二次成型有：中空吹塑成型、热成型