环境材料学重点.docx
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环境材料学重点
1章绪论
1.1环境材料的含义
1.2环境材料的研究背景
1.3环境材料的研究内容与任务
1.4环境材料学的发展概况
2章材料科学基本知识
3章材料的环境协调性评价
4章材料的生态设计与理论
8章金属材料概论
8.1钢铁
铸铁
含碳量在2.1%~4.0%之间,多数铸铁中的碳以石墨形式存在,石墨的形状对性能影响较大。
铸铁有很高的耐压强度、耐蚀性和良好的铸造性、耐磨性、消振性和切削性,而且价格低廉,工业应用十分广泛。
加入不同的合金元素可铸成耐热铸铁、耐蚀铸铁和耐磨铸铁等,在可能的条件下“以铁代钢,以铸代锻”可产生巨大的经济效益,一直是工业生产中的趋势之一。
碳钢中的杂质对碳钢性能的影响
钢在冶炼的时候,除了必须的合金元素外,不可避免的会从原料中带入一些杂质元素,杂质元素主要有硫、磷、丹、氢、砷、锡、锑等。
这些杂质元素对钢组织和性能产生不利的影响。
硫易在钢种形成FeS共晶体,熔点很低,造成“热脆”。
磷使钢脆化,降低钢的塑形和韧性。
产生“冷脆性”,使钢的冷加工性能和焊接性能变坏。
氧容易在钢中形成氧化物,使性能下降。
氢在钢中形成所谓“氢脆”现象,严重影响钢的塑性,钢的强度越高,脆性越大,造成的危害也越严重。
新钢中的开发
1钢中加入地球上含量丰富的Si元素,来代替部分重金属W和Mo。
2Si可提高钢的抗氧化强度,并降低钢的韧-脆转变温度
3应用还不广泛
9章传统无机非金属类环境材料
9.1结构陶瓷
陶瓷材料
陶瓷的物质结构:
陶瓷材料的相组成:
晶体相、玻璃相、气相(气孔)
晶体相是陶瓷材料最主要的组成相,主要是某些固溶体或化合物,其结构、形态、数量及分布决定了陶瓷材料的特性和应用。
晶体相又分为主晶相、次晶相和第三相。
陶瓷中晶体相主要有含氧酸盐(硅酸盐、钛酸盐等)、氧化物(MgO、Al2O3)、非氧化物(SiC、Si3N4)等。
玻璃相的作用是将分散的晶体相粘结起来,填充晶体之间的空隙,提高材料的致密度:
降低烧成温度,加快烧结过程;阻止晶体转变、抑制晶粒长大。
玻璃相是陶瓷材料中原子不规则排列的组成部分,其结构类似于玻璃。
玻璃相对陶瓷强度、介电常数。
耐热性能是不利的。
气相(气孔)陶瓷中气孔主要是胚体各成分在加热过程中单独或互相发生物理、化学作用所生成的空隙。
这些空隙可由玻璃相来填充,还有少部分残留下来形成气孔。
气孔对陶瓷的性能是不利的。
它降低材料的强度,是造成裂纹的根源。
陶瓷材料的结合键
陶瓷材料的组成相的结合键为离子键(MgO/Al2O3)、共价键(金刚石、Si3N4)以及离子键与共价键的混合键。
以离子键结合的晶体称为离子晶体。
离子晶体在陶瓷材料中占有很重要的地位。
它具有强度高、硬度高、熔点高等特点。
但这样的晶体脆性大,无延展性,热膨胀系数小,固态时绝缘,但熔融态可导电等特点。
金属氧化物晶体主要以离子键结合,一般为透明体。
以共价键结合的晶体称为共价晶体。
共价晶体具有方向性和饱和性,因而共价键晶体的原子堆积密度较低。
共价晶体具有强度高、硬度高、熔点高、结构稳定等特点。
但它脆性大,无延展性,热膨胀系数小,固态、熔融态时都绝缘。
嘴硬的金刚石、SiC、Si3N4、BN等材料都属于共价晶体。
玻璃相的作用是
陶瓷的晶体缺陷
陶瓷材料的晶体缺陷:
陶瓷材料主要是离子键和共价键。
这两种结合键造成位错的可动性降低。
当位错滑移时,离子键中同号离子相斥,导致离子键断裂;而共价键的方向性和饱和性,具有确定的键长和键角,位错的滑移也会导致共价键的破断。
陶瓷的性能特点
力学性能:
硬度:
陶瓷的硬度很高,多为1000Hv~1500Hv(普通淬火钢的硬度500~800Hv)。
陶瓷硬度高的原因是离子晶体中离子堆积密度大、以及共价晶体中电子云的重叠程度高引起的。
刚度:
陶瓷的刚度很高。
刚度是由弹性模量衡量的,而弹性模量又反映其化学键的键能。
离子键和共价键的键能都要高于金属键,因此陶瓷材料的弹性模量要高于金属材料。
强度:
陶瓷材料的强度取决于键的结合力,理论强度很高。
但陶瓷中由于组织的不均匀性,内部杂志和各种缺陷的存在,使得陶瓷材料的实际强度要比理论强度低100多倍。
陶瓷材料的强度也受晶粒大小的影响。
晶粒越细,强度越高。
此外,陶瓷材料一般具有优于金属材料的高文强度,高温抗蠕变能力,且有很高的抗氧化性。
常用于高温材料。
塑性与韧性:
陶瓷材料的塑性和韧性较低,这是陶瓷材料最大的弱点。
陶瓷材料收到载荷时在不发生塑性变形的情况下,就发生断裂。
断裂是裂纹形成和扩展的过程。
陶瓷内部和表面所产生的微裂纹,由于裂纹尖端的应力集中,内部裂纹在受到外应力时扩展很快,这是导致陶瓷材料断裂的根本原因。
热学性能:
热容:
陶瓷材料在低温下热熔小,在高温下热容增大。
熔点:
陶瓷材料由离子键和共价键结合,因此具有较高的熔点。
热膨胀:
陶瓷材料的热膨胀系数小,这是由晶体结构和化学键决定的,一般为10^(-5)~10^(-6)/K.
电学性能:
陶瓷材料是良好的绝缘体。
可用于隔电的绝缘材料;陶瓷还具有介电特性,可作为电器的介质。
陶瓷的介电损耗很小,可大量制造高频、高温下工作的器件。
光学性能:
陶瓷材料由于晶界和气孔的存在,一般是不透明的。
可通过烧结方法的改变和控制晶粒的大小,制备出透明的氧化物陶瓷。
陶瓷的加工方法
配料——成形——煅烧
结构陶瓷的种类
结构陶瓷的种类:
1氧化物结构陶瓷
特点:
化学稳定性好、抗氧化性强、熔融温度高、高文强度高。
如Al2O3陶瓷、ZrO2陶瓷、BeO陶瓷、MgO陶瓷。
Al2O3陶瓷:
Al2O3陶瓷又称高铝陶瓷,主要成分是Al2O3和SiO2.主晶相为刚玉(α-Al2O3),随着SiO2质量百分数的增加,还会出现莫来石和玻璃相。
根据陶瓷肧中主晶相的不同,分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷和莫来石瓷。
Al2O3有三种结晶形态,即α、β、γ型,α型是高温型,而γ型是低温型。
Al2O3陶瓷的性能及应用
1)强度高
2)硬度高:
机械加工磨料、磨具、切削工具等
3)熔点高、抗腐蚀:
耐火材料、炉管、热电偶保护套等。
4)化学稳定性好:
坩埚、人体关节、人工骨骼
5)电绝缘性好:
基板、火花塞、电路外壳
6)光学性能好:
制成透光材料、微波整流罩窗口、激光振荡原件等。
ZrO2陶瓷:
ZrO2陶瓷有三种晶型:
常温下是单斜晶系,1000度以上为四方晶系,到2300度以上又转变成立方晶系。
由单斜向四方的转变是可逆的,并伴随有7%的体积变化。
导致陶瓷在烧结时容易开裂,为此,要加入适量的稳定剂,如Y2O3
BeO陶瓷:
BeO晶体无色,属六方晶体,在固态下无晶型转变,结构稳定。
BeO陶瓷的导热系数大,线膨胀系数不大,抗热震性高,高温电绝缘性好,电导率低,介电常数高;硬度与Al2O3差不多,化学稳定性好,是抵抗炭还原作用最强的一种氧化物。
2碳化物结构陶瓷
特点:
高耐火度、高硬度、高耐磨性。
SiC陶瓷有两种晶体结构:
α-SiC和β-SiC。
前者属六方晶系,是高温稳定相;后者属等轴晶系,是低温稳定相。
SiC陶瓷的莫氏硬度13,在1400度的高温下任然能保持相当高的弯曲强度;SiC陶瓷有很高的热传导能力,抗蠕变性能好,对酸性熔体有很强的抵抗力,但不抗强碱。
SiC陶瓷主要用作高温结构材料。
如火箭尾喷管的喷嘴,热电偶套管等高温零件。
还可用于高温下热交换器。
3氮化物结构陶瓷
特点:
高耐火度、高硬度、高耐磨性。
Si3N4陶瓷是强共价键材料,原子结合力强,属六方晶系。
Si3N4陶瓷的性能特点
Si3N4陶瓷具有良好的化学稳定性,能抵抗除氢氟酸以外的各种酸、碱和熔融金属的侵蚀;具有优异的绝缘性;硬度高,摩擦系数小,是一种优良的耐磨材料。
线膨胀系数小,热导率高,抗热震性好;室温强度虽然不高,但高文强度较高。
陶瓷的应用
普通陶瓷:
日用陶瓷;工业陶瓷。
(建筑陶瓷、电气绝缘陶瓷、化工陶瓷、卫生陶瓷)
日用陶瓷
一般应具有良好的XX、光泽度。
透光性、热稳定性和强度
日用陶瓷主要应用于茶具、餐具和工艺品。
普通工业陶瓷
建筑陶瓷:
以黏土为主要原料而制得的用于建筑物的陶瓷(粗陶瓷:
以难容黏土为主要原料,包括赚、瓦、盆罐等;精陶瓷:
以瓷土和高岭土为主要原料,包括釉面砖、建筑卫生陶瓷等;炻瓷:
以陶土和黏土为主要原料,包括地砖、外墙砖、耐酸陶瓷等)
卫生陶瓷
以高岭土为主要原料而制得的用于卫生设施的带釉陶瓷制品,有陶质、炻瓷质合瓷质等。
电气绝缘陶瓷
又称电瓷,是作为隔电、机械支撑及连接用的瓷质绝缘器件。
分为低压电瓷、高压电瓷和超高压电瓷等。
化工陶瓷
要求耐酸、耐高温、具有一定强度。
主要用于化学、化工、制药、食品等工业。
9.2功能陶瓷
功能陶瓷材料
什么是“功能陶瓷”?
功能陶瓷是指具有电、光、磁以及部分化学功能的多晶无机固体材料。
其功能的实现主要来自于它所具有的特定的电绝缘性、半导体性、压电性、铁电性、磁性、生物适应性等。
压电效应
当外力作用于晶体时,发生与应力成正比例的介质极化,同时在晶体两端将出现正负电荷,这种由于形变而产生的电效应,成为压电效应。
反之,当在晶体上施加电场引起极化时,将产生与电场成比例的变形或压力,称之为逆压电效应。
材料的压电效应取决于晶体结构的不对称性,晶体必须有极轴,才有压电效应。
压电陶瓷的种类
压电陶瓷主要有钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸、(PZT)、改性PZT等。
压电陶瓷
压电陶瓷的晶体结构随温度的变化而变化。
对于钛酸钡和钛酸铅,当温度高于居里温度Tc时,为立方晶体,具有对称性,无压电效应;低于Tc时,为四方晶体,具有非对称性,有压电效应。
压电陶瓷的有点是价格便宜,可以批量省察,能控制极化方向,添加不同成分,可改变压电特性。
压电陶瓷的应用
压电陶瓷可用作超声波发生源的振子或水下测声聘仪器上的振子;也可用作声转换器。
同时压电陶瓷收到机械应力的作用时,由压电效应发生的电能可用于煤气灶的点火器和打火机等;压电陶瓷还可用于滤波器等。
光电陶瓷
光电导现象和光电陶瓷
当光电陶瓷受到光照射时,由于能带间的迁移和能带与能级间的迁移而引起光的吸收现象时,能带内产生自由载流子,而使电导率增加,这种现象称为光电导现象。
光电陶瓷是具有光电导效应的陶瓷材料。
信息领域:
用作高速转换元件、通信元件和连接电路。
生物医学领域:
用于核磁共振断层摄像仪、量子干涉仪、粒子线治疗装置等。
电子能源领域:
用于超导磁体发电、超导输电、超导储能等。
磁性陶瓷
什么是铁氧体?
铁氧体是铁和其他金属的复合氧化物,MO-Fe2O3,M代表一价、二价金属。
铁氧体属半导体,电阻率在1~10^10Ωm。
由于电阻率高,涡流损失小,介质耗损低,故广泛用于高频和微波领域。
磁性陶瓷主要指铁氧体,铁氧体包括软磁铁氧体和硬磁铁氧体。
敏感陶瓷
应用
1)马达的过热保护、液面深度测量、温度控制和报警、非破坏性保险丝、晶体管过热保护、温度电流控制器等。
2)彩色电视机自动消磁、马达启动器、自动开关等。
3)等温法热件、空调加热器等。
压敏电阻瓷套
电阻值对外加电压敏感的陶瓷材料。
电压提高,电阻率下降。
压敏陶瓷有SiC、Si、Ge、ZnO等。
以ZnO的性能最优。
具有高非线形、大电流和高能量承受能力。
湿敏电阻陶瓷
将湿度信号转化成电信号的陶瓷材料
ZnO-Cr2O3陶瓷
Zn-Cr2O3-Fe2O3陶瓷
MgCr2O4-TiO2陶瓷
应用:
用于湿度指示、记录、预报、控制和自动化等。
磁敏电阻陶瓷
将磁性物理量转化成电信号的陶瓷材料。
应用:
可用来监测磁场、电流、角度、转速、相位等。
汽车工业中无触点汽车点火开关、在计算机工业中霍尔键盘、家用电器和工业上无刷电机和无触点开关等。
超导陶瓷
1986年超导陶瓷的出现,使超导体的临界温度Tc有了很大提高,出现了高温超导体。
超导陶瓷主要有:
1)镧系高温超导陶瓷:
以La2CuO3为代表。
2)釔系高温超导陶瓷:
以YBa2Cu2Oy为代表
3)铋系高温超导陶瓷:
以Bi-Sr-Cu-O为代表
4)铊系高温超导陶瓷:
以Ta-Ba-Cu-O为代表
光学陶瓷
光学陶瓷:
能够透光的陶瓷材料
要求:
具有优良的耐热性、耐风化性、耐膨胀性;除了能透过可见光外,还能够波长更长或波长更短的光;光损耗低,能在远距离进行光传播;经光的照射,其性质发生可逆或不可逆变化。
光学陶瓷:
1)激光陶瓷2)红外光学陶瓷3)透明陶瓷①氧化物透明陶瓷②非氧化物透明陶瓷。
陶瓷材料怎样才能透明
在各向同性晶体构成的多晶体中,晶界不产生散射,不存在气孔等缺陷时,是透明的;在各向异性的晶体中,光从一个晶粒向邻近的晶粒入射时,由于双折射现象而产生散射,是不透明的。
若要得到透明多晶体,双折射必须很小。
制造透明陶瓷的关键:
消除气孔和控制晶粒异常长大!
1)添加微量或少量的添加剂
2)改变烧结气氛
3)改变原料
4)采用先进的烧结技术
氧化物透明陶瓷
Al2O3、Gd2O3、CaO、LiAl5O8、MgO、HfO、BeO等。
非氧化物透明陶瓷
GaAs、ZnS、ZnSe、MgF2等。
9.3玻璃
玻璃材料
玻璃
什么是玻璃?
凡熔融体通过一定方式冷却,因粘度增加而具有固体性质与一定结构特征的非晶态物质,都成为玻璃
种类
钠钙玻璃、石英玻璃、铅玻璃、硼硅酸盐玻璃、钢化玻璃、变色玻璃、徽晶玻璃、彩色玻璃、磨光玻璃、夹层玻璃、磨砂玻璃、压花玻璃
玻璃的性质
力学性质
理论强度高,实际强度低。
抗压强度高,抗拉强度低。
硬度高,脆性大。
物理性质
高度透明,具有很重要的光学性质。
能投可见光和红外线。
化学性质
化学性质稳定,抗酸腐蚀,但不抗碱。
玻璃的生产方法
压制而成、拉制而成、吹制而成、加工纤维。
9.4水泥
水泥材料
原料:
石灰石、黏土、铁粉、煤粉、矿化剂等。
硅酸盐水泥制备工艺:
配料——粉磨——成球——煅烧(1300~1450℃)——粉磨——包装
配料、粉磨、成球:
水泥的生料,煅烧:
水泥的熟料加石膏——普通水泥;水泥的熟料加矿渣——矿渣水泥;水泥熟料加粉煤灰——粉煤灰水泥;水泥熟料加火山灰——火山灰水泥。
硅酸盐水泥的主要矿物成分对水泥性能的影响:
1)提高C3S可以提高水泥的强度,得到高强水泥
2)提高C3A、C3S,提高C2S,可以得到快硬水泥
3)降低C3A和C3S,提高C2S,可以得到中低热水泥
4)提高C4AF,降低C3A,可以得到道路水泥
9.5生态水泥与绿色混凝土
混凝土:
混凝土是由胶凝材料、骨科和水(有些品种的混凝土中可不加水),按适当的比例拌合而成的混合物,经一定时间后硬化而成的人造石材,简写为“砼”。
混凝土按所用胶凝材料分为水泥混凝土、石膏混凝土、沥青混凝土等。
施工中混凝土一般就是用一定比例的水、水泥、石子组成的。
生态水泥
生态水泥是指用城市的垃圾灰、下水道或污水处理厂的污泥及其它的工业废弃物等作为水泥的原料制造的水泥。
用这种水泥制作混凝土可以有效解决废弃物处理占地、石灰石资源和节省能源的问题。
绿色混凝土
有三种类型的绿色混凝土:
高性能混凝土、生态混凝土、再生混凝土。
生态混凝土包括:
透水性混凝土、绿化混凝土、吸声混凝土。
绿色混凝土是指能够适用绿色植物生长、进行绿色植被的混凝土及其制品。
有三种类型:
1)孔洞型绿化混凝土块体材料
在块体材料的形态上设计了一定比例的空洞,为了绿色植被提供空间。
2)多孔连续型绿化混凝土
连续型绿化混凝土以多孔混凝土作为股价结构,内部存在着一定量的连续空隙,为混凝土表面的绿色植物提供根部生长、吸收养分的空间。
3)孔洞型多层结构绿化混凝土块体材料
这是种采用多空混凝土并施加空洞、多层板复合制成的绿化混凝土块体材料。
再生混凝土
背景:
混凝土生产需要大量的天然砂石骨料,生产1立方米的混凝土大约需要1700~2000kg的砼石骨料。
目前,全世界内年混凝土的使用量大约在20亿立方米,砼石骨料大约为34~40亿吨,这个数字是非常惊人的。
如此巨大的砼石骨料需求必然导致大量的开山采石,最终结果会导致生态环境的破坏。
另一方面,世界每年拆除的废旧混凝土、新建建筑产生的废弃混凝土以及混凝土工厂、预制构件厂排放的废旧混凝土的数量是巨大的。
根据1996~2000年的10年间,废弃混凝土(包括从钢筋混凝土工厂不合格的产品)总量超过10亿吨。
传统的建筑垃圾处理方法主要是运往郊外堆放或填埋,这不仅占有大量的耕地,而且造成环境污染。
部分或全部骨料用再生骨料配制的混凝土称-再生混凝土。
将废弃物清洗、破碎和筛分等加工处理,生产混凝土的骨料-再生骨料。
10章高分子材料概论
高分子材料概述
高分子的含义:
分子量很大(10^4~10^7,甚至更大)。
分子似“一条链”,由许多相同的结构单元组成。
以共价键的形式重复连接而成。
与小分子比较:
分子量不确定,只有一定的范围,是分子量不等的同系物的混合物;
没有固定熔点,只有一段宽的温度范围;
分子间力很大,没有非典,加热到200℃~300℃以上,材料破坏(降解或交联)
高分子材料发展简史
天然高分子的利用
天然高分子改性
(1)天然橡胶硫化,1839年2)硝化纤维赛璐珞,1868年3)粘胶纤维,1893~1898年)
合成高分子
(1)20世纪初,出现了酚醛树脂2)1920年,Staudinger提出高分子概念3)30年代、40年代,飞速发展4)70年代,特种性能的高分子)
高分子材料形成过程
石油、天然气、煤炭等——(裂解反应)——单体——(聚合反应)——高分子聚合物——(加工)——高分子材料。
高分子化合物的组成
1)由简单的结构单元重复连接而成。
如由乙烯合成聚乙烯。
2)组成聚合物的低分子化合物称为单体
3)聚合物的分子为很长的链条,称为大分子链。
4)大分子链中重复结构单元称为链节。
热塑性与热固性
热塑性塑料:
受热后软化,冷却后又变硬,可重复循环。
热固性塑料:
由单体直接形成网状聚合物或通过交联线型预聚体而形成,一旦形成交联聚合物,受热后不能再回到可塑状态。
制品不溶不熔。
优点:
质轻、电绝缘、耐化学腐蚀、容易成形加工等。
缺点:
力学性能比金属材料差,表面硬度低,大多数品种易燃,耐热性差。
高分子材料的结构
1大分子链的结构
1)大分子链的柔顺性:
1大分子链主链共价键有一定键长和键角,保持键长和尖叫不变时单键可任意旋转,称单键的内旋转。
②内旋转使大分子链卷曲成各种不同形状,对外力有很大的适应性,这种特性称为大分子链的柔顺性。
3柔顺性与单键内旋转的难易程度有关。
2)大分子链的形状:
1按照大分子链的几何形状,可将高分子化合物分为线型结构、支链型结构和体型结构。
2线型结构高聚物的弹性、塑性好,硬度低,是热塑性材料。
支链型结构近于线型结构。
体型结构高聚物硬度高,脆性大,无弹性和塑性,是热固性材料。
2高分子的聚集态结构
1)固态高聚物分为晶态和非晶态两大类,晶态为分子链排列规则的部分,而排列不规则的部分为非晶态。
2)一个大分子链可以穿过几个晶区和非晶区。
晶区熔点、密度、强度、硬度、刚性、耐热性、化学稳定性高,而弹性、塑性、冲击强度下降。
高分子材料的力学状态
1线型非晶态高分子材料的力学状态
1)玻璃态:
低温下,链段不能运动。
在外力作用下,只发生大分子原子的微量位移,产生少量弹性变形。
高聚物呈玻璃态的最高温度称玻璃花温度,用Tg表示。
用于这种状态的材料有塑料和纤维。
2)高弹态:
温度高于Tg,分子活动能力增加,受力时产生很大弹性变形(除去外力后,形变可恢复)。
用于这种状态高聚物是橡胶。
3)粘流态:
由于温度高,分子活动能力很大,在外力作用喜爱,大分子链可以相对滑动。
粘流态是高分子材料的加工态,大分子链开始发生粘性流动的温度称粘流温度,用Tf表示。
2线型晶态高分子材料的力学状态
1)分为一般分子量和很大分子量两种情况。
一般分子量的高聚物在低温时,链段不能活动,变形小,在Tm以下与非晶态的玻璃相似,高于Tm则进入粘流态。
分子量很大的晶态高聚物存在高弹态。
2)部分结晶高聚物使用温度在非晶区Tg与晶区Tm间,非晶区柔性好,晶区刚性好,处于韧性状态,即皮革态。
高分子材料分类
高分子材料分类:
1)按材料来源分来
天然高分子、合成高分子
2)按材料性能和用途分类
塑胶、橡胶、纤维(三大合成纤维)、涂料、粘合剂、功能高分子
塑料、橡胶、纤维,称为三大合成材料,全世界产量有1亿多吨。
1)塑料主要产品种有:
聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。
2)合成橡胶主要用途为制造轮胎,约占60%
3)合成纤维主要品种有:
涤纶(PET)、尼龙、聚丙烯晴、聚丙烯等。
三大高分子材料的比较
纤维:
分子量:
1~7万;加工方法:
熔融纺丝;机械性能:
高强度(>35000N/cm3),高模量(>35000N/cm3),低伸长率(>5~50%)
塑料;分子量:
6~30万;加工方法:
挤出、注塑、吹塑成型等;机械性能:
介于两者之间。
橡胶:
分子量:
15~30万;加工方法:
硫化交联;机械性能:
出事模量很低,高弹性形变(500~1000%)
3)按结构单元的化学组成分类
1碳链高分子:
主链以C原子间共价键相联结加聚反应制得,如聚乙烯,聚氯乙烯,聚丙烯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯。
2杂链高分子:
主链除C原子外还有其他原子如O、N、S等,并以共价键联接,缩聚反应而得,如聚对苯二甲酸乙二酯(涤纶)、聚酯聚胺、聚甲醛。
聚苯醚。
聚酚等。
3元素有机高分子:
主链中不含C原子,而有Si、B、P、Al、Ti、As等元素与O组成,其侧链为有机集团;兼有无机高分子和有机高分子的特性,既有很高耐热和耐寒性,又具有较高弹性和可塑性,如硅橡胶。
4无机高分子:
主链既不含C原子,也不含有机基团,而完全由其它元素所组成,这类元素的成链能力较弱,故聚合物分子量不高,并易水解。
塑料
1是一类在常温下具有固定的形状和强度,在高温下具有可塑性的高分子材料。
2通用塑料
聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS树脂、有机玻璃(PMMA)
3工程塑料
尼龙(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚酯(PET)
4特种塑料
聚四氟乙烯(PTEF)、有机硅树脂。
5塑料的主要用途
1)包装材料:
塑料薄膜、中空容器、塑料周转箱、编织袋、泡沫塑料等。
2)建筑材料:
塑料门窗、塑料板材、人造大理石装饰板、塑料管道。
6常见塑料的用途
聚乙烯(PE)产品
特点:
无毒、化学稳定性好,适合做食品和药物的包装材料
聚乙烯从1939年开始工业化生产,是目前产量最大,应用最广泛的品种。
低密度聚乙烯(LDPE):
在各种聚乙烯中产量最大,主要用于生产薄膜(制造食品袋、垃圾袋、地膜、大棚膜等);约10%用于生产注塑用品。
线型低密度聚乙烯(LLDPE):
主要用于生产薄膜,厚度比低密度聚乙烯更薄,制品性能更好。
还用于生产扁丝,制造编织袋。
高密度聚乙烯:
1)注塑制品:
工业容器、家用器皿、玩具等。
2)中空吹塑制品:
食品、药品、化妆品的包装瓶等。
3)薄膜制品(约占20%):
大量用于食品包装。
聚乙烯管材:
1)应用领域主要有:
生活用水和煤气管道、农业排管用管道以及圆珠笔内的油墨管子等。
2)质轻、坚韧耐磨,力学性能良好,使用寿命长,施工安装简便,输送阻力小、安全可靠,铺设费用低。
超高分子量聚乙烯——可作为工程塑料
1)在汽车、机械、原子能以及宇宙飞行等领域得到重要应用。
2)具有优异的耐冲击和自润
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