非金属材料论文
无机非金属材料的应用前景及意义论文

无机非金属材料的应用前景及意义论文关于《无机非金属材料的应用前景及意义论文》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。
篇一:无机非金属材料的应用前景及意义摘要无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料一的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在材料学飞速发展的今天,无机非金属材料有广阔的应用前景和良好的就业形势。
关键字无机非金属,材料,方向,前景,智能1无机非金属材料的特点无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。
是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
无机非金属材料的提法是20世纪40年代以后,随着现代科学技术的发展从传统的硅酸盐材料演变而来的。
无机非金属材料是与有机高分子材料和金属材料并列的三大材料之一。
在晶体结构上,无机非金属的晶体给构远比金属复杂,并且没有自由的电子。
具有比金属键和纯共价键更强的离子键和混合键。
这种化学键所特有的高键能、高键强赋与这一大类材料以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损、高强度和良好的抗氧化性等基本属性,以及宽广的导电性、隔热性、透光性及良好的铁电性、铁磁性和压电性。
2无机非金属材料的分类无机非金属材料品种和名目极其繁多,用途各异,因此,还没有一个统一而完善的分类方法。
通常把它们分为普通的(传统的)和先进的(新型的)无机非金属材料两大类。
普通无机非金属材料的特点是:耐压强度高、硬度大、耐高温、抗腐蚀。
此外,水泥在胶凝性能上,玻璃在光学性能上,陶瓷在耐蚀、介电性能上,耐火材料在防热隔热性能上都有其优异的特性,为金属材料和高分子材料所不及。
石墨材料产业发展趋势论文

石墨材料产业发展趋势论文石墨是一种重要的非金属矿产资源,是一种天然矿石,它主要由碳元素组成。
石墨材料具有独特的物理和化学性质,广泛应用于电化学、电子、航空航天、化工、冶金等领域。
随着科技进步和社会需求的不断增长,石墨材料产业正迎来新的发展机遇。
本文将从石墨材料的基本性质、应用领域、市场需求、技术发展等方面,对石墨材料产业的发展趋势进行分析。
一、石墨材料的基本性质和特点石墨是一种典型的层状结构材料,由多个平行的石墨层组成。
每个石墨层由一层层的碳原子组成,碳原子之间以强的共价键相连,而石墨层之间则由弱的范德华力连接。
这种特殊的结构决定了石墨材料的一些独特性质,如高导电性、高导热性、低摩擦系数、良好的化学稳定性等。
二、石墨材料的应用领域1. 电池材料:石墨材料在电池领域有着广泛的应用,特别是在锂离子电池中。
石墨作为负极材料,能够提供稳定的电解质和储存锂离子的能力,因此被广泛用于电动汽车、移动设备等领域。
2. 碳材料:石墨是一种重要的碳材料原料,可以通过石墨加工技术制备各种碳材料,如石墨烯、碳纤维等。
这些碳材料具有优异的力学和导电性能,广泛应用于航空航天、电子器件等领域。
3. 高温材料:石墨材料具有良好的高温稳定性和耐腐蚀性,被广泛应用于高温工艺和冶金行业。
例如,石墨电炉用于高温炼钢、合成氨等工艺,取得了显著的经济效益。
4. 摩擦材料:石墨具有低摩擦系数和良好的自润滑性能,因此被广泛应用于摩擦材料制品,如刹车片、摩擦副等。
石墨的使用可以减少能量损耗、延长使用寿命,并提高设备的工作效率。
5. 涂料材料:石墨材料具有良好的导电性和热导性能,被广泛应用于涂料领域。
石墨涂料能够提高涂层的导电性和散热性能,并具有良好的防腐蚀、耐磨损等性能。
三、石墨材料市场需求石墨材料市场需求的增长主要受到电池、碳材料、高温材料和摩擦材料等领域的推动。
随着新能源汽车市场的发展,锂离子电池的需求不断增加,这将进一步推动石墨材料产业的发展。
关于钻石的论文5000字

关于钻石的论文5000字篇一:钻石论文宝石之王——钻石黄**材料科学与工程学院无机非金属材料摘要钻石是在地球深部高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的单质晶体。
一颗钻石,从它的开采、分选、加工、分级、销售,到最后卖到购买者手中,约涉及200多万人,其珍贵性也体现在它的悠久文化价值上。
本文将从钻石的形成、晶体结构性质以及优化加工处理等方面介绍钻石。
关键词:钻石晶体性质颜色成因优化加工目录1 钻石的形成与地质产出 .................................................................. . (3)2 钻石的晶体特征 .................................................................. ..................................................................... . (3)3 钻石的物理性质 .................................................................. ..................................................................... . (4)3.1 光学性质 .................................................................. ..................................................................... . (4)3.2 力学性质 .................................................................. ..................................................................... . (5)3.3 热学性质 .................................................................. ..................................................................... . (5)3.4 电学性质 .................................................................. ..................................................................... . (5)4 钻石的颜色成因 .................................................................. ..................................................................... . (5)4.1 晶格杂质元素致色 .................................................................. (6)4.1.1 杂质氮对钻石颜色的影响 .................................................................. (6)4.1.2 杂质硼对钻石颜色的影响 .................................................................. (6)4.1.3 杂质氢对钻石颜色的影响 .................................................................. (6)4.2 辐照损伤致色 .................................................................. .. (6)4.3 塑性变形致色 .................................................................. .. (7)4.3.1 天然粉红色、紫红色钻石 .................................................................. (7)4.3.2 天然褐色钻石 .................................................................. .. (7)4.4 包裹体致色 .................................................................. ..................................................................... (7)5钻石的优化处理 .................................................................. ..................................................................... .. (7)5.1 钻石的颜色处理 .................................................................. . (8)5.1.1辐照处理 .................................................................. .. (8)5.1.2高温高压处理 .................................................................. (9)5.1.2.1 褐色钻石的高温高压处理 .................................................................. (9)5.1.2.2 灰色钻石的高温高压处理 .................................................................. .. (9)5.1.3 其他处理方式 .................................................................. . (10)5.2 钻石的净度处理 .................................................................. .. (10)5.2.1 激光打孔 .................................................................. .. (10)5.2.2 裂隙充填 .................................................................. (11)5 钻石的合成 .................................................................. ..................................................................... . (12)5.1 高温高压种晶触媒法合成钻石 .................................................................. .. (12)5.2 化学气相沉淀法(CVD)合成钻石 .................................................................. (12)1 钻石的形成与地质产出欣赏一颗钻石时,你看到的是久远的历史。
无机非金属材料专业本科生毕业论文选题与创新能力的培养

而 丽 丽 一
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无机非金属材料专业本科生毕业论文选题 与创新能力的培养
郝喜红 宋希文 安胜利
摘要 : 毕业论文是培养学生综合应用能力、解决实际问题和创新 能力的重要实践教 学环 节,是提 高学生综合素质的重要阶段。无机 非金属材料专业是材料 学的一个重要分支, 目 前国内外对该专业的人 才有着较大的需求。为了 高本专业本科毕业生的综合能力,根据 提
规律 ,按照 “ 以人为本,因材施教 ”的培养理 念,大力推 进教
教学资源的相对不足 ,决定了高校无法提 供充足的教学资 学改革,重视培养过程 ,注重大学生创新素质 的培养 ,包括创 源和 良好 的学习环境 。进入 新世纪 以来 ,我 国高等教育进入飞 新精神、创新意识、创新能力 、创新方法等 内容。 速发展的阶段 ,招生规模每年以 4 万 以上的速度增加。尽管我 0
状, 高校一方面应当通 过深化教学改革 , 提高资源利用率等手段, ( :1 7 . 5 7- 3 ) 尽可能使 更多的学生享受有 限的资源 。另一方面,也应 当给刻
苦学 习、锐意进取 、有 较大发展潜力 的学生提 供更多的学习条 和实践[. 国高等教育, 0,) 3 2 . J中 ] 2 7 5 2- 5 0 (: [ 缪协兴, 5 】 丁三青. 适应科技创新与人才培养需要 改革大学基 件和学习机会,使他们脱 颖而出,更上一层楼。
该专业的特点以及毕业生的具体去向,阐述了 该专业毕业论文选题4&的问题、选题类型,并对其创新 能力的方案进行 了 - 初步论 述。 关键词 : 无机非金属专业 ; 毕业论文 ; 选题 ; 创新能力 作者简 介 : 郝喜红 (99 ) 17 - ,男,内蒙古集宁人, 内蒙古科技 大学材料与冶金 学院,副教授 ,工学博士,主要研 究方向 : 功能陶 瓷; 宋希文 (90 ) 17 - ,男,山东沂源人 ,内蒙古科技大学材料与冶金 学院,教授,工学博士,主要研 究方向 : 功能陶瓷。( 内蒙古
无机非金属材料论文

无机非金属材料论文
无机非金属材料是一类重要的材料,它们在工业生产和日常生活中扮演着重要
的角色。
本文将从其基本特性、应用领域和发展前景等方面来进行论述。
首先,无机非金属材料具有多种基本特性。
它们通常具有高熔点、硬度大、抗
腐蚀性强等特点。
比如,氧化铝、二氧化硅等无机非金属材料在高温、高压下能够保持其稳定性,因此在耐火材料、磨料等方面有着广泛的应用。
此外,无机非金属材料的绝缘性能也是其重要特点之一,因此在电子、通讯等领域也得到了广泛应用。
其次,无机非金属材料在各个领域都有着重要的应用。
在建筑材料方面,水泥、石膏等无机非金属材料是建筑行业不可或缺的材料;在化工领域,氧化铝、氧化硅等材料被广泛应用于催化剂、吸附剂等方面;在电子行业,氧化锌、氧化铝等材料被用于制备电子元件。
无机非金属材料的应用领域之广泛,充分展现了其重要性和不可替代性。
最后,无机非金属材料在未来的发展前景十分广阔。
随着科学技术的不断进步,对材料性能的要求也在不断提高,这就需要无机非金属材料不断进行创新和改进。
比如,通过改变材料的微观结构和添加新的元素,可以使无机非金属材料具有更好的性能,满足不同领域的需求。
同时,无机非金属材料的再生利用和环保性能也将成为未来发展的重要方向,这将进一步推动无机非金属材料的发展。
综上所述,无机非金属材料在工业生产和日常生活中具有重要的地位,其基本
特性、应用领域和发展前景都显示出其重要性和广阔的发展空间。
相信随着科学技术的不断进步,无机非金属材料将会在更多领域得到应用,为人类社会的发展做出更大的贡献。
材料物理论文(5篇)

材料物理论文(5篇)材料物理论文(5篇)材料物理论文范文第1篇承包人自购优缺点分析优点:承包人对材料、物资的选购可以自主选择,在材料物资价格方面有了肯定掌握权,可有效的节省成本;依据工程进度结算状况支付材料物资选购费用,工程资金方面有了肯定的掌握权。
缺点:担当了材料物资的选购、供应、存储等风险;加大了承包方的资金投入;增加了材料选购、供应方面的管理职责。
在首先考虑掌握工程成本的前提下,对材料的来源、质量很难掌握。
对材料物资的价格调整需预备大量的资料,支配专人申报补差费用。
二、选购、供应及现场储存管理在确定供应方式后,应结合工程总体进度编制材料物资的供应方案,根据材料物资的总体供应方案及质量要求,组建专业的选购小组开展对材料物资的选购。
在对当地市场充分调研、了解的基础上,根据招标、询价及市场竞价等方式择优选择材料供应商。
并签订材料选购供应合同,明确材料物资的供应方案、质量要求、检验标准、交货方式、结算方式、市场价格波动、违约责任等内容,确保后期的扯皮现象。
具体规划材料的供应方案、准时依据工程总体进度方案对材料物资供应方案进行调整。
尽可能削减材料物资在施工现场的存储管理,降低仓储费用、削减资金成本。
三、结算及价差调整材料物资的依据不同的供应方式结算及价差的调整存在许多区分,现就两种不同供应方式的结算及价差调整存在的利弊进行分析。
1.业主统供方式业主统一供应材料物资一般根据工程承包合同中明确的结算固定价格,根据实际的供应量进行结算(或在进度结算报表中扣除)。
材料的价差均有业主担当,在核算的基础上由业主直接支付给材料供应商。
一般根据工程进度方案测算的材料用量进行供应,工程完工后精确的计算出材料总量,予以调整。
缺点:水利水电工程材料物资用量大、供应周期长,业主为节约工程投资在明确材料价格基本低于市场价,给承包人肯定倒卖空间。
双方最终在材料用量核算上易产生陈皮现象。
目前水利水电工程材料用量根据投标水平的单耗进行核算,但额定单耗与实际的消耗存在差异,此两种消耗本身存在差异。
模具设计论文

模具设计论文摘要:本论文以模具设计为研究对象,旨在探讨模具设计的相关理论和方法。
首先,介绍了模具设计的定义和分类,并且概述了模具设计过程中的关键步骤。
其次,探讨了模具设计中的关键技术,包括模具结构设计、模具材料选择和模具加工工艺。
然后,详细分析了模具设计中的常见问题和挑战,并提出了相应的解决方法。
最后,以某个实际案例为例,阐述了模具设计在实际工程中的应用和效果。
关键词:模具设计、模具结构设计、模具材料选择、模具加工工艺、问题与挑战、应用案例第1章引言1.1 研究背景模具是工业制造中不可或缺的重要工具。
随着制造业的发展,模具设计的需求越来越迫切。
准确高效的模具设计对于提高制造效率、降低成本、提高产品质量具有重要意义。
因此,研究模具设计的相关理论和方法具有重要的理论和实践意义。
1.2 研究目的本论文旨在探讨模具设计的相关理论和方法,提出解决模具设计中常见问题和挑战的方法,并通过实际案例验证模具设计的应用效果。
第2章模具设计的基本理论2.1 模具设计的定义模具设计是指根据工件的形状和加工要求,制定模具的结构和尺寸,并确定模具所需的材料和加工工艺的过程。
2.2 模具设计的分类根据模具的功能和用途,模具设计可以分为冲压模具、塑料模具、压铸模具、精密模具等多个类别。
2.3 模具设计的步骤模具设计包括模具设计准备、结构设计、零件设计、装配设计和模具制造等多个步骤。
第3章模具设计的关键技术3.1 模具结构设计模具结构设计需要考虑工件的形状、大小、材料及加工要求等因素,确定合理的模具结构,包括模具的基本结构和活动构件。
3.2 模具材料选择模具材料的选择需要考虑工件的材料、生产批量、模具的寿命要求等因素,选择合适的模具材料,包括金属材料和非金属材料。
3.3 模具加工工艺模具加工工艺需要根据模具结构和材料的特点,确定合理的加工工艺,包括加工工序、工艺参数和加工设备的选择。
第4章模具设计中的问题与挑战4.1 模具设计中的常见问题模具设计中常见的问题包括模具结构不合理、模具寿命短、尺寸精度难以保证等。
[工学]压电陶瓷 论文
![[工学]压电陶瓷 论文](https://img.taocdn.com/s3/m/2a562852cf84b9d528ea7a6d.png)
学校代码: 1 1 0 5 9学号:0803011017Hefei University毕业论文BACH ELOR DISSERTATION论文题目:压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3制备及性能研究学位类别:工学学士学科专业:粉体材料科学与工程作者姓名:王正导师姓名:尹奇异完成时间:2012年6月压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3的制备及性能研究中文摘要压电陶瓷能够自适应环境的变化实现机械能和电能之间的相互转化,具有集传感、执行和控制于一体的特有属性。
近几年关于压电陶瓷的研究越来越受人们的关注,同时也发现了它的许多优越性,但是也存在缺陷,比如含铅压电陶瓷中就含有对环境有污染的铅,而环境是人类生存和发展的基础,因此,保护环境,发展环境协调型材料及制备技术,是二十一世纪材料科学发展的必然趋势。
因此本文利用了传统的固相烧结法研究了Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3无铅压电陶瓷,并且对其性能以及一些常数进行了测定,譬如压电系数d33,介电常数εr,介电损耗tanδ,机械品质因数Q m,机电耦合系数K p,频率常数N,居里温度T,弹性系数。
通过测定得到结论:烧结温度T=1120℃,掺杂量x=0.06时,样品的压电常数为d33=115pC/N,机电耦合系数为K p=0.205,机械品质因数为Q m=73,介电常数为值εr=701,介电损耗为tanδ=0.385可以制得压电性能和铁电性能良好的压电陶瓷。
关键词:无铅压电陶瓷;烧结温度;固相法;压电性能;铁电性能AbstractThe piezoelectric ceramic to adaptive environmental changes to achieve the mutual conversion between mechanical energy and power, has a set of sensing, execution and control in one unique property. In recent years, more and more research about the piezoelectric ceramic is attention, and found that many of its superiority, but there are defects, such as lead piezoelectric ceramic containing lead pollution on the environment, and environmental is the basis of human survival and development, therefore, protecting the environment, developing environment, coordination of materials and preparation techniques, is the inevitable trend of development of materials science of the twenty-first century.In this paper, the traditional solid-phase sintering of the Na0.515K0.5 (Nb1-x Sb x) O3 lead free piezoelectric ceramics, and its performance as well as some of the constants were determined, such as piezoelectric coefficient d33of the dielectric constant εr and dielectric loss tanδ, the mechanical quality factor of Q m, electromechanical coupling factor K p frequency constant N, Curie temperature T, the coefficient of elasticity. Conclusion: By measuring the sintering temperature is 1120 ℃, the doping level x is 0.06, the piezoelectric constant of the sample for 115pC / N, electromechanical coupling coefficient is 0.205, mechanical quality factor is 73, the dielectric constant value is 701, dielectric loss tanδis 0.385, it can be obtained good piezoelectric properties and ferroelectric properties of piezoelectric ceramics.Key words:Lead-free piezoelectric ceramics; sintering temperature; solid-phase method; piezoelectric properties; ferroelectric properties目录第1章前言 (1)1.1 功能陶瓷 (1)1.1.1 功能陶瓷的定义 (1)1.1.2 功能陶瓷的发展 (1)1.2 压电陶瓷 (2)1.2.1 压电陶瓷的概念 (2)1.2.2 压电陶瓷的分类 (3)1.2.3 压电效应 (3)1.2.4 压电陶瓷的发展历史 (5)1.2.5 压电陶瓷的表征参数 (6)1.2.6 压电陶瓷的应用 (10)1.3 无铅压电陶瓷 (16)1.3.1 无铅压电陶瓷的定义 (16)1.3.2 无铅压电陶瓷的体系 (16)1.4 选题依据及研究内容 (16)第2章陶瓷制备工艺 (18)2.1 无铅压电陶瓷的制备工艺 (18)2.1.1 实验主要原料及设备 (18)2.1.2 实验步骤 (18)2.2 测试性能前的准备 (20)第3章压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3的性能研究 (22)3.1 温度、掺杂量对压电性能的影响 (22)3.1.1 温度、掺杂量对压电常数的影响 (22)3.1.2 温度、掺杂量对机电耦合系数的影响 (23)3.1.3 温度、掺杂量对机械品质因数的影响 (23)3.2 温度、掺杂量对介电性能的影响 (24)3.2.1 温度、掺杂量对介电常数的影响 (24)3.2.2 温度、掺杂量对介电损耗的影响 (25)3.3 压电陶瓷Na0.515K0.5(Nb1-x Sb x)O3的铁电性能 (25)3.4 SEM分析 (27)第4章实验总结 (28)4.1 实验结论 (28)4.2 试验中存在的不足 (28)参考文献 (29)致谢 (32)第1章前言1.1功能陶瓷1.1.1功能陶瓷的定义功能陶瓷是一类颇具灵性的材料,它对电、磁、光、热、化学、生物等现象或物理量有很强反应,或能使上述某些现象或量值发生相互转化的陶瓷材料。
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本科课程论文题目特种加工学院工程技术学院专业机械制造及其自动化年级2014学号姓名指导教师成绩_____________________ 2016年11 月16 日目录摘要 (1)1前言 (1)2塑料的利弊 (1)2.1塑料的优点 (1)2.1.1耐磨性 (1)2.1.2密度与比强度 (1)2.1.3热性能 (2)2.1.4电性能 (2)2.1.5耐腐蚀性能 (2)2.1.6塑料的加工 (2)2.2塑料的缺点 (3)2.2.1强度 (3)2.2.2热性能 (3)2.2.3耐气候性能 (3)2.2.4废旧塑料的处理 (3)3塑料的可持续发展 (4)3.1废旧塑料回收现状 (4)3.1.1填埋处理 (4)3.1.2焚烧处理 (4)3.1.3再生颗粒技术 (4)3.2废旧塑料回收新型技术 (5)3.2.1简单再生技术 (5)3.2.2改性再生技术 (5)3.2.3燃料热能利用技术 (5)3.2.4裂解单体化技术 (5)3.3我国废旧塑料回收利用领域的现状 (6)4结束语 (6)摘要:本文将对塑料的利弊进行分析,阐述塑料作为有机高分子材料对人类生产和生活的影响,在如今追求环保的时代大趋势下,向读者分析说明塑料走可持续发展路线的可行性和优越性。
关键词:塑料环保可持续发展1.前言作为常用的材料品种,塑料的应用越来越广泛。
生活中如纽扣,雨衣雨靴,头盔;食品包装袋,餐具;灯具,桌椅;自行车零部件,汽车零部件等等……除了贯穿人们的衣食住行,在生产制造方面塑料也有着极为重要的作用,在农业中作地膜,管道、喷头等;在机械制造业中作结构件、传动件、摩擦磨损件、耐蚀件、绝缘件、软饰件等;在化学工业中作各种管道、容器、泵、阀门等;在电子、电气工业上作电机、变压器、绝缘包线、电线、电缆等原件;甚至在国防和航空航天工业中也成为了不可缺少的材料。
随着时代的发展,生产力的增强,塑料的种类和生产工艺也越来约丰富多样。
然而在满足人们生活生产的需求之际,塑料的某些弊端亦逐渐开始暴露。
其中最主要的就是废弃塑料的处理问题最为严重。
生产方便,应用广泛的塑料同时也带来了十分严重的污染问题。
人类为了追求社会、文化的发展已经令我们的地球家园千疮百孔,如今环保、可持续才是我们时代的主题、科技文明的发展方向。
因此对塑料可持续发展的对策进行研究的任务迫在眉睫,也是我们文章接下来要探究的主要内容。
2.塑料的利弊2.1塑料的优点2.1.1耐磨性塑料的硬度比金属低,但它的耐摩擦磨损性能却远优于金属,这是因为塑料的摩擦系数比较低。
同时,有许多塑料,如聚四氟乙烯、尼龙等,本身就具有自润滑性能,因此它是制造轴承、保持架、活塞环等一类摩擦磨损零件的好材料。
用塑料制成的零件,可以在各种液体摩擦、边界摩擦甚至干摩擦的条件下有效地工作。
2.1.2密度与比强度塑料是最轻的一类材料,比金属和陶瓷都轻。
一般塑料的相对密度在0.8~2.2之间,这样塑料的比强度就较高。
最轻的塑料聚丙烯的相对密度为0.91,比纸还轻。
泡沫塑料的相对密度可达0.01.质量轻是塑料的最大特点,某些塑料的比强度可达甚至超过钢的水平,这对于要求减轻自重、增加承载能力和速度的飞机、船舶、车辆等有着十分重要的意义。
如用碳纤维或硼纤维增强塑料代替飞机上的铝合金、钛合金,可减轻重量15%~30%。
2.1.3热性能某些特殊耐高温塑料,瞬时耐高温性能特别优异,有时甚至可瞬时耐1000℃以上的高温,火箭、导弹、宇宙飞船等耐烧蚀部件可用这些材料制成。
塑料的导热系数一般约为金属的1/500~1/600,是理想的绝热材料。
对于某些零件,如机床上的操作手柄、汽车和拖拉机方向盘等,因对导热性无要求,冷天工人操作是手感温暖亦是个优点。
2.1.4电性能一般来说,塑料的大分子中既无自由电子,又无足够的自由运动例子,因而是不良导体或绝缘体。
换句话说,绝大多数塑料都具有良好的绝缘性能。
当然,塑料中可能含有微量的导电性。
各种塑料的组成和结构不同,其电性能也存在一定差异,如聚乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯的电绝缘性可以与陶瓷和橡胶媲美。
2.1.5耐腐蚀性能一般来说,大多数塑料对酸、碱、盐等介质具有良好的抗腐蚀能力,所以广泛用作防腐蚀工程材料。
塑料与金属的腐蚀机理有很大区别。
金属材料既存在氧化(化学)腐蚀,往往又存在电化学腐蚀。
而塑料除了与环境中的氧、臭氧和氧化性介质起不同程度的氧化破坏外,不会发生电化学腐蚀。
因为塑料的分子链细长且相互纠缠成团,许多基团被包裹在里面,腐蚀剂仅能与其表面基团作用而不能渗入内部。
而且分子链上能发生反应的官能团较少,链内主链都是牢固的共价键,缺乏与介质形成电化学作用的自由电子或运动的离子,这就是许多塑料可作耐腐蚀工程材料的理论依据。
2.1.6塑料的加工塑料的原材料来源丰富,成本低。
20世纪40年代以来,高分子合成材料不再只是农副产品作原料,它可以大量使用石油化工产品作为其原料,因而发展更加迅速。
而由于塑料成型工艺性好,其成型加工容易,生产率高。
如一台普通的塑料注射机,一年可生产15万只塑料齿轮,相当于一个拥有20台滚齿机和5台车床的齿轮车间的年产量,尚不算其毛坯生产耗费的设备、能源和工时。
2.2塑料的缺点2.2.1强度塑料的强度比金属低,一般热塑性塑料的抗拉强度为50MPa~100MPa,约为45钢的1/12~1/6;热固性塑料的抗拉强度则只有30Mpa~60MPa;即使是增强型塑料,其抗拉强度也只有200MPa,略超过铝合金,相当于铸铁的强度。
且塑料易受剪切应力破坏,冲击强度、抗弯强度和硬度也不如金属。
同时塑料的抗蠕变性较差,其在室温下受载荷作用后就会发生显著的蠕变现象。
当载荷大时,将发生蠕变断裂。
塑料的这种现象又成为冷流。
综上所述,塑料不适合用于高速重载的零件制造。
2.2.2热性能塑料的耐热性较差,温度升高后强度很快下降。
热塑性塑料的使用温度一般为60℃~80℃,而热固性塑料的耐热性比热塑性塑料高。
因此塑料不适合制作在高温环境下使用的产品。
塑料的导热系数一般为金属的1/500~1/600。
由于导热性能差,故不宜制作工程上有散热要求的零件,如轴衬套等摩擦零件以及一些高速旋转的零件。
塑料的线膨胀系数比金属大3倍~10倍,而热塑性塑料又比热固性塑料大。
因此塑料零件的尺寸精度随环境温度的变化较大,而且在制造带有金属嵌件或于金属紧密结合的塑料制品时,常会因膨胀系数相差过大而造成开裂,造成金属的脱落或松动等。
同时塑料易于燃烧,其燃烧会产生多环芳香烃化合物、一氧化碳等有害物质。
2.2.3耐气候性能塑料在长期使用过程中,由于受到氧气、热、紫外线、水蒸气、机械力和微生物等因素的作用,会逐渐失去弹性,变脆变硬,出线光泽消失、眼色变化、表面龟裂、斑点、气泡、、分层、长霉、软化发粘和尺寸变化等现象,称为塑料的气候老化。
塑料抵抗气候老化的能力就是耐气候性。
塑料的老化是一个比较复杂的化学变化过程。
通常认为,大分子链的交联或裂解是阴气老化的主要原因。
交联是大分子链由线型转变为体型的过程;裂解是大分子链发生断链,使分子量下降的过程。
因交联产生的老化通常使塑料失去弹性、变脆、出现龟裂;因裂解引起的老化则会使塑料失去刚性、产生蠕变、变软发粘。
一般情况下,这两种现象大多同时发生。
2.2.4废旧塑料的处理随着我国塑料产品的大量使用,废旧塑料也急剧增加,“白色污染”已成为环境保护突出的问题。
废旧塑料垃圾被填埋,使生态环境受到严重影响,而且浪费资源,1万吨的废旧塑料侵占土地约667㎡。
废旧塑料不易降解,自然界没有能消化塑料的细菌和酶。
不可降解塑料制品进入土壤,会影响土壤内的物、热的传递和微生物生长,改变土壤特质,污染地下水源。
塑料废弃物的焚烧,如聚氯乙烯燃烧产生氯化氢(HCl),ABS、丙烯腈燃烧产生氰化氢(HCN),聚氨酯燃烧产生氰化物,聚碳酸酯燃烧产生光气等有害气体,对生态环境的破坏极大。
3.塑料的可持续发展3.1废旧塑料回收现状3.1.1填埋处理人们常利用丘陵凹地或自然凹陷坑池建设填埋场,对废旧塑料进行卫生填埋。
卫生填埋法具有建设投资少、运行费用低等特点,长期以来都是世界各国大量采用的废旧塑料的处理方法。
但填埋处理存在着严重的缺点:(1)塑料废弃物由于密度小、体积大,因此占用空间面积较大,增加了土地资源压力;(2)塑料废弃物难以降解,填埋后将成为永久垃圾,严重妨碍水的渗透和地下水流通;(3)塑料中的添加剂如增塑剂或色料溶出还会造成二次污染。
同时该法填埋了大量可利用的废旧塑料,这与可持续利用背道而驰。
3.1.2焚烧处理焚烧回收热能是废旧塑料处理的另一主要方法。
将废旧塑料进行焚烧的处理方法具有处理数量大、成本低、效率高等优点。
与直接填埋相比,焚烧处理对废旧塑料进行了有效的利用。
但焚烧处理同样存在诸多缺点:(1)随着塑料品种、焚烧条件的变化,废旧塑料在焚烧过程中会产生多环芳香烃化合物、一氧化碳等有害物质,例如PVC会产生HCl,聚丙烯腈会产生HCN,聚氨酯会产生氰化物等,这些物质对环境造成了污染;(2)在废旧塑料中还含有镉、铅等重金属化合物,在焚烧过程中,这些重金属化合物会随烟尘、焚烧残渣一起排放,同样污染环境。
3.1.3再生颗粒处理将废旧塑料回收后制造再生塑料颗粒,是废旧塑料回收技术的一大进步。
运用专用造粒设备,可将废旧聚乙烯、聚丙烯等塑料通过破碎-清洗-加热塑化-挤压成型工艺,加工生产出市场畅销的再生颗粒。
与简单填埋和焚烧处理相比,再生塑料颗粒可以作为塑料工业的原料投入再利用,实现了真正意义上的资源循环利用。
但我国绝大多数企业始终处于小规模、无序化的生产经营方式,还存在许多问题。
3.2废旧塑料回收新型技术3.2.1简单再生技术简单再生法指不经改性将废旧塑料经过分选、清洗、破碎、熔融、造粒后直接用于成型加工的回收方法。
简单再生技术工艺简单,成本低,投资少,所加工的塑料制品应用广泛。
但是简单再生法不适合制作高档次的塑料制品,其应用面受到一定的限制。
3.2.2改性再生技术1.物理改性物理改性主要是指将再生料与其它聚合物或助剂通过机械共混,如增韧、增强、并用、复合活性粒子填充的共混改性,使再生制品的力学性能得到改善或提高,可以做档次较高的再生制品。
这类改性再生利用的工艺路线较复杂,有的需要特定的机械设备。
2.化学改性化学改性包括:(1)氯化改性(2)交联改性(3)接枝共聚改性3.物理化学改性塑料改性的另一种方法,即原位反应挤出工艺的改性与成型。
这种方法同时实现化学改性和物理改性,突破了过去的化学改性、物理改性和成型加工之间的界限或不连续化,大幅度地缩短了塑料材料制备和制品生产的周期,也有效地改善了再生塑料的综合力学性能。
3.2.3燃料热能利用技术废旧塑料燃烧会产生大量热能,如果加以回收利用将会产生极大的经济效益。