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1、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复合材料外壳复合材料：复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导和汽车、船舶外壳等。以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料基本上分两大类，即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压
2、成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法。生产方法：目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。1，手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等。喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。模压法：主要使用国家有德国等。RTM法：主要使用国家有欧美各国、日本。还有：纤维缠绕成型法、拉挤成型法和热压灌成型法等等。我国有90%以上的FRP产品是手糊法生产的，其他有模压法、缠绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%。从世界各国来看，手糊法仍占相当比重，说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型，设备简单，费用少，一次能糊10m以上的整体产品。缺点是机械化程度低，生
3、产周期长，质量不稳定。我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展，新的工艺方法将会不断出现。汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。复合材料市场一是清洁、可再生能源用复合材料，包括风力发电用复合材料、烟气脱硫装置用复合材料、输变电设备用复合材料和天然气、氢气高压容器；二是汽车、城市轨道交通用复合材料，包括汽车车身、构架和车体外覆盖件，轨道交通车体、车门、座椅、电缆槽、电缆架、格栅、电器箱等；三是民航客机用复合材料，主要为碳纤维复合材料。热塑性复合
4、材料约占10%，主要产品为机翼部件、垂直尾翼、机头罩等。中国未来20年间需新增支线飞机661架，将形成民航客机的大产业，复合材料可建成新产业与之相配套；四是船艇用复合材料，主要为游艇和渔船，游艇作为高级娱乐耐用消费品在欧美有很大市场，由于中国鱼类资源的减少、渔船虽发展缓慢，但复合材料特有的优点仍有发展的空间。随着现代科学技术的发展，具有轻质、高强度、耐腐蚀、易合成型等优点的非金属材料越来越多的取代传统的金属材料，在汽车上得到了应用。在汽车工业中非金属材料有塑料、橡胶、摩擦材料、涂料、胶黏剂、复合材料、玻璃、纺织材料、密封材料及润滑油等。其中汽车用复合材料在汽车工业中越来越得到广泛的重视和应用，
5、而且有着一定的市场开发前景。车用复合材料的特点一般称为复合材料的是由纤维等增强材料与基底等2种或2种以上性质不同的材料，通过各种工艺手段组合而成。它与纤维增强塑料、纤维增强金属、金属-塑料层叠材料等相当，具有质量轻、强度高、刚度好的特点，这些复合材料在汽车零部件上应用很盛行。复合材料是并向异性的非均质材料，与其他材料相比有以下突出特点：1)比强度与比模量高。比强度、比模量是指材料的强度和模量与密度之比，比强度越高，零件自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。因此对高速运转的结构件或需减轻自重的运输工具具有重要意义。2)纤维增强复合材料中的纤维与基体间的界面能够有效地阻止疲劳裂纹的扩展，外加载荷由
6、增强纤维承担。大多数金属材料的疲劳强度极限是其拉伸强度的30%50%，而复合材料则可达到60%80%。3）在热塑性塑料中掺入少量的短切碳纤维可大大地提高它的耐磨性，其增加的倍数可为原来的好几倍。如聚氯乙烯以碳纤维增强后为其本身的倍，聚四氟乙烯为其本身的3倍；聚丙烯为其本身的倍；聚酰胺为其本身的倍；聚酯为其本身的2倍。选用适当塑料与钢板复合可作耐磨物件，如轴承材料等。用聚四氟乙烯为表层、多孔青铜和钢板为里层的三层复合材料，可制成滑动轴承的良好材料。4）化学稳定性优良。纤维增强酚醛塑料可长期在含氯离子的酸性介质中使用，用玻璃纤维增强塑料，可制造耐强酸、盐、酯和某些溶剂的化工管道、泵、阀及容器等设备
7、。如用耐碱纤维与塑料复合，还能在强碱介质中使用。耐碱纤维可用来取代钢筋与水泥复合。5）耐高温烧蚀性好。纤维增强复合材料中，除玻璃纤维软化点较低外，其他纤维的熔点一般都在XX以上，用这些纤维与金属基体组成的复合材料，高温下强度和模量均有提高。例如：用碳纤维或硼纤维增强后，400时强度和模量基本可保持室温下水平。同样用碳纤维增强金属镍，不仅密度下降，而且高温性能也提高。由于玻璃钢具有极低的导热系数，可瞬时耐超高温，故可做耐烧蚀材料。6）工艺性与可设计性好。调整增强材料的形状、排布及含量，可满足构件强度和刚度等性能要求，且材料与构件可一次成型，减少了零部件、紧固件和接头数目，材料利用率大大提高。复合
8、材料与未来汽车未来的汽车是属于适应环境保护的绿色汽车，因而在此不可避免的要提到复合材料的环保意识。复合材料能提高材料性能，延长使用期，加强功能性，这些都是对环境有利的特性。但应认真对待并努力克服复合材料的再生问题，使复合材料朝着环境协调化的方向发展。复合材料零件的再生利用是非常难的事，会对环境产生些不利的影响。如目前发展最快、应用最高的聚合物基复合材料中绝大多数属易燃物，燃烧时会放出大量有毒气体，污染环境；且在成型时，基体中的挥发成分即溶剂会扩散到空气中，造成污染。复合材料使用本身就是多种组分材料构成，属多相材料，难以粉碎、磨细、熔融及降解，复合零件首先分解成单一材料的零件，然而这种分解工艺成
9、本和再生成本较高，而且要使其恢复原有性能十分困难。因此再生利用的主要条件之一是零件容易拆卸，尽可能是单一品种材料，即便是复合材料也要尽量使用复合性少的材料。基于上述原则上的考虑，热塑性聚烯烃弹性体、聚丙烯发泡材料及GMT增强板材的应用量还会大幅度增加，相反热固性树脂的用量将受到限制。目前在再生性和降解性方面的研究工作已经取得了很大的进展。当今社会，人们目光的角度逐渐转到人与自然的关系问题上，环境与能源问题成为世界上每个国家能否生存和发展的关键。随着人们环保意识的不断提高以及符合环保法非金属材料及复合材料学习目标：了解非金属材料和复合材料的种类、性能特点及应用，特别是塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的
10、性能特点及应用。本章导读：塑料与橡胶为有机高分子材料，与金属相比质量轻，具有金属材料不可比拟的特殊性能，使用极为广泛；陶瓷为无机非金属材料，具有高硬度、耐蚀的性能，除日用陶瓷外，工业上使用的特种陶瓷更具有其独特的性能，在机械加工、航空航天、化学工业等领域都有应用；复合材料是由两种或多种材料组成的多相材料，具有较好的综合性能，其应用越来越受到广泛的重视，大家熟悉的玻璃钢、塑钢门窗、羽毛球拍等，都是用复合材料制造的。第一节塑料与橡胶塑料与橡胶属高分子材料，目前，全世界合成高分子材料的年产量按体积计已超过钢铁材料，并正以每年14%的速度增长，其使用领域广泛，涉及工业制造及日常生活。高分子材料是由若干
11、原子按一定规律重复地连接而成的长链分子，长链分子的最大伸直长度可达毫米级，其分子量一般大于5000。高分子材料按来源可分为天然高分子和合成高分子化合物。合成高分子化合物是由一种或几种单体聚合而成的，因此高分子化合物又称高聚物或聚合物。如聚乙烯分子就是由单体乙烯经聚合反应连接而成：n-CH2CH2-n乙烯聚乙烯高分子化合物的化学组成一般并不复杂，是由重复连接的结构单元组成的，这种重复连接的结构单元称为“链节”，如聚乙烯中的-CH-2CH2-。大分子链之间存在的相互作用力使链节连接起来，其连接方式决定了高分子化合物的性能。一、塑料1塑料的组成塑料的主要组成是合成树脂和添加剂。合成树酯是具有可塑性的
12、高分子化合物的统称，它是塑料的基本组成物，它决定了塑料的基本性能，塑料中合成树酯含量一般为30%100%。树酯在塑料中还起粘结剂的作用，许多塑料的名称是以树酯来命名的，如聚苯乙烯塑料的树酯就是聚苯乙烯；添加剂的作用主要是改善塑料的某些性能或降低成本，常用的添加剂有填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂等。2塑料的分类按使用范围：通用塑料、工程塑料按受热性能：热塑性塑料、固性塑料。热塑性和热固性塑料的特性及常用品种3塑料的性能塑料最大的特点是具有可塑性和可调性。所谓可塑性，就是通过简单的成型工艺，利用模具可以制造出所需要的各种不同形状的塑料制品；可调性是指在生产过程中可以通过变换工艺、改
13、变配方，制造出不同性能的塑料。塑料的其它性能分述如下：物理性能密度塑料的密度在cm-3之间，仅相当于钢密度的1/41/7。若在塑料中加入发泡剂后，泡沫塑料的密度仅为cm-3。电性能塑料具有良好的电绝缘性。聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料可作为高频绝缘材料；聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛、氨基塑料等可作为中频及低频绝缘材料。热性能塑料遇热、遇光易老化、分解，大多数塑料只能在100以下使用，只有极少数塑料可在250左右长期使用；塑料的导热性差，是良好的绝热材料；塑料线膨胀系数大，一般为钢的310倍，因而塑料零件的尺寸不稳定，常因受热膨胀产生过量变形而引起开裂、松动、脱
14、落100。化学性能塑料具有良好的耐腐蚀性能，大多数塑料能耐大气、水、酸、碱、油的腐蚀。因此工程塑料能制作化工设备及在腐蚀介质中工作的零件。力学性能强度与刚度塑料的强度、刚度较差，其强度仅为30150MPa，且受温度的影响较大；塑料的刚度仅为钢的1/10。但由于塑料的密度小，故比强度比较高。蠕变与应力松弛塑料在外力作用下，在应力保持恒定的条件下，变形随时间的延续而慢慢增加，这种现象称为蠕变。例如架空的电线套管会慢慢变弯，这就是蠕变。蠕变会导致应力松弛，如塑料管接头经一定时间使用后，由于应力松弛导致泄漏。图7-1有机玻璃应力应变曲线减摩性和耐磨性许多的塑料的摩擦系数低，如聚四氟乙烯、尼龙、聚甲醛、
15、聚碳酸酯等都具有小的摩擦系数，因此塑料具有良好的减摩性；同时塑料具有自润滑性，在无润滑或少润滑摩擦的条件下，其减摩性好于金属，工程上用这类塑料来制造轴承、轴套、衬套、丝杠螺母等摩擦磨损件。此外，塑料还具良好的减振性和消音性，用塑料制作零件可减小机器工作时的振动和噪声。4常用塑料的性能及应用塑料的通用品种中，聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯四大品种的总产量在亿吨左右。其他如透光性好的有机玻璃，称为塑料王的耐腐蚀塑料聚四氟乙烯，作为工程塑料的聚砜、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰亚胺和常用作泡沫塑料的聚氨酯等。常用塑料的特性及应用二、橡胶橡胶是具有高弹性的高分子材料，它在较小的载荷下就能产生很大的变形，当载荷去除后又能很快恢复原状，是常用的弹性材料、密封材料、防震和减振材料、传动材料。1橡胶的分类按其来源不同可分为天然橡胶与合成橡胶两类。天然橡胶是橡胶树的液状乳汁经采集和适当加工而成，天然橡胶的主要化学成分是聚异戊二烯；合成橡胶主要成分是合成高分子物质，其品种较多，丁苯橡胶和顺丁橡胶是较常用的合成橡胶。按其用途可分为通用橡胶和特种橡胶，通用橡胶的用量一般较大，主要用于制作轮胎、输送带、胶管、胶板等，主要品种有丁苯橡胶、氯丁橡
