了解非金屬材料、復合材料的種類、性能及應用；了解其他新材料在工業中的應用及材料技術的發展動態。第九章其他常用工程材料目

錄第一節非金屬材料一、高分子材料二、陶瓷材料第二節復合材料一、復合材料的分類二、復合材料的性能特點三、常用復合材料第三節其他新材料一、超導材料二、能源材料三、智能材料四、磁性材料五、納米材料復習思考題第九章其他常用工程材料第一節非金屬材料一、高分子材料

高分子材料是由分子質量比一般有機化合物高得多的高分子化合物為主要成分制成的物質。一般有機化合物的相對分子質量只有幾十到幾百，高分子化合物是通過小分子單體聚合而成的，相對分子質量高達上萬甚至上百萬的聚合物。

高分子材料按來源分類，可分為天然高分子和合成高分子兩大類。天然高分子包括來自植物的纖維、淀粉、木材、天然橡膠以及來自動物的皮、毛、角等；合成高分子材料主要有塑料、合成橡膠、纖維、粘結劑、涂料等。1.塑料的組成由樹脂與添加劑組成。2.塑料的分類第一節非金屬材料類別特性典型塑料及代號熱塑性塑料

樹脂為線型高分子化合物，能溶于有機溶劑，加熱可軟化，易于加工成形，并能通過加熱反復塑化成形聚氯乙烯(PVC)聚乙烯(PE)聚酰胺(PA)縮醛塑料(POM)聚碳酸酯(PC)熱固性塑料

網型高分子樹脂，固化后重新加熱不再軟化和熔融，亦不溶于有機溶劑，不能再成形使用酚醛塑料(PF)氨基塑料(UF)有機硅塑料(SI)環氧塑料(EP)表9-1塑料的分類3.塑料的性能及應用（1）物理性能和化學性能（2）力學性能塑料的密度小，重量輕，具有良好的電絕緣性；耐熱性能不如金屬，遇熱易老化、分解；導熱性差，線脹系數大，零件的尺寸不穩定；但具有良好的耐蝕性能。塑料的強度、剛度和韌性都較差，但比強度較高；剛度僅為鋼的1/10；具有良好的減摩性和耐磨性；但塑料件易出現蠕變與應力松弛；塑料還具良好的減振性和消聲性。常用塑料的名稱、特性及應用見表9-2。第一節非金屬材料二、陶瓷材料

陶瓷是無機非金屬固體材料的一種，大體可分為普通陶瓷(傳統陶瓷)和特種陶瓷兩大類。第一節非金屬材料表9-2常用塑料的名稱、特性及應用第一節非金屬材料表9-2常用塑料的名稱、特性及應用（續）第一節非金屬材料表9-2常用塑料的名稱、特性及應用（續）1.陶瓷的性能特點（1）力學性能陶瓷是各類材料中剛度最好、硬度最高的材料。（2）熱性能陶瓷材料一般具有高的熔點；導熱性低于金屬材料；線脹系數比金屬低。（3）電性能大多數陶瓷具有良好的電絕緣性。（4）化學性能陶瓷在高溫下不易氧化，并對酸、堿、鹽具有良好的抗腐蝕能力。第一節非金屬材料2.常用工業陶瓷及應用（1）工具陶瓷典型的有硬質合金、氮化硼、金剛石、氧化鋁等四種。（2）結構陶瓷1)氧化鋁陶瓷；2)氮化硅陶瓷；3)碳化硅陶瓷表9-3常用工業陶瓷種類、特性和主要組成及用途第一節非金屬材料第二節復合材料

復合材料是由兩種或兩種以上性質不同的物質組成的多相材料。一、復合材料的分類

按增強材料的性質和形狀分類，可分為纖維增強復合材料、粒子增強復合材料、層疊復合材料三種；按基體不同分類，可分為樹脂基復合材料、陶瓷基復合材料、金屬基復合材料。二、復合材料的性能特點

復合材料具有高的比強度及比模量，具有良好的抗疲勞性能，吸振能力強。三、常用復合材料1.纖維增強復合材料（1）玻璃纖維增強復合材料（2）碳纖維增強復合材料（3）其他纖維增強復合材料1)硼纖維復合材料2)有機纖維復合材料2.層疊復合材料

用幾種性能不同的板材經熱壓膠合而成。3.粒子增強復合材料由一種或多種顆粒均勻分布在基體中所組成的材料。第二節復合材料第三節其他新材料一、超導材料圖9-3銅與水銀的電阻率隨溫度的變化曲線

有些材料當溫度下降至某一臨界溫度時，其電阻消失，這種現象稱為超導電性。具有這種現象的材料稱為超導材料。超導體的另外一個特征是：當電阻消失時，磁感應線將不能通過超導體，這種現象稱為抗磁性。超導材料最誘人的應用是發電、輸電和儲能。二、能源材料

主要有太陽能電池材料、儲氫材料、固體氧化物電池材料等。三、智能材料

英國宇航公司的導線傳感器，用于測試飛機蒙皮上的應變與溫度。英國開發出一種快速反應形狀記憶合金，壽命期具有百萬次循環，且輸出功率高，四、磁性材料1.軟磁材料

那些易于磁化并可反復磁化的材料，但當磁場去除后，磁性即隨之消失。Fe-(3%～4%)Si的鐵硅合金是最常用的軟磁材料。第三節其他新材料2.硬磁材料(永磁材料)

經磁化后，去除外磁場仍保留磁性，其性能特點是具有高的剩磁、高的矯頑力。硬磁材料包括鐵氧體和金屬永磁材料兩大類。五、納米材料1.納米材料的性能物化性能擴散及燒結性能力學性能2.納米材料的性能納米金屬納米陶瓷納米碳管納米催化劑量子元件第三節其他新材料1.什么叫高分子物質?舉例說明天然高分子物質和合成高分子物質?2.塑料是怎樣分類的?塑料的性能主要取決于什么?3.什么是熱塑性塑料?什么是熱固性塑料?4.什么叫普通陶瓷?什么叫特種陶瓷?5.陶瓷有何性能特點?舉例說明特種陶瓷在工業中