按塑料應(yīng)用范圍選材

發(fā)布日期：2023-04-05 10:31:18　瀏覽次數(shù)：1027

本篇文章內(nèi)容關(guān)鍵詞：塑料應(yīng)用

　　(1)制造容器、外殼、蓋、導(dǎo)管的塑料。
　　這類制品一般不要求承載很大負(fù)荷，但要求有良好甚至優(yōu)良的沖擊強(qiáng)度和硬度、良好的或適中的拉伸強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性，以及良好的外觀和耐環(huán)境性，并要求材料的價(jià)格適中。對另有特殊性能要求的應(yīng)專門考慮。如果采用金屬制造時(shí)，一般是采用鋼板、型鋼、鑄鋁或沖切鋁、輕合金或壓鑄金屬。這些材料強(qiáng)度較高，剛硬度也好。但是，當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí)，采用塑料更為合適。
　　a．必須防止共振而且要求傳聲??；
　　b．要求有一定的彈性變形以防止由于偶然碰撞而引起的凹痕；
　　c．制品形狀復(fù)雜，用金屬加工工藝生產(chǎn)有困難；
　　d．制品不希望后加工；
　　e.要求制品整體電絕緣(或部分絕緣)和絕熱，或整體著色或要求透明、半透明;
　　f.要求耐腐蝕和耐濕氣，不生銹;
　　考慮以上的特點(diǎn)、比較適宜的材料見表(待補(bǔ)充)所示。有時(shí)，一種材料不能滿足要求，往往需要塑料和其它材料復(fù)合，例如需要控制蠕變或撓曲變形或特別耐磨耗時(shí)，可把帶螺紋的金屬嵌件嵌入塑料件中，如果要求結(jié)構(gòu)殼體能經(jīng)受碰撞和粗用時(shí)，可考慮采用金屬和塑料的復(fù)合板或在金屬表面上復(fù)合塑料。
　　(2)低摩擦應(yīng)用方面的塑料
　　這類應(yīng)用要求的材料需具有低的摩擦系數(shù)甚至無潤滑時(shí)摩擦系數(shù)也低，耐磨蝕性好，并具有適中至良好的形穩(wěn)性、耐熱性和耐腐蝕性。以往采用銅銻錫合金、青銅、鑄鐵、預(yù)潤滑的木材、石墨等。但是，當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí)，采用塑料更為合適。
　　　a．有腐蝕或磨耗；
　　　b．加工時(shí)，潤滑劑會(huì)污染產(chǎn)品；
　　　c．組件必須在高于或低于普通潤滑劑的適用溫度下工作；
　　　d．要求無保養(yǎng)操作；
　　　e．用塑料可避免復(fù)雜的潤滑體系；
　　　f．迫切要求減重時(shí)；
　　　g. 要求電絕緣；
　　　h. 要求減弱聲響、噪音；
　　　I. 要求盡量減少擦傷和刻痕；
　　　j．體系高負(fù)荷、低速運(yùn)行會(huì)擠出普通潤滑劑;
　　　k. 滑粘性不適宜時(shí)。
　　根據(jù)上述要求，作為軸承減摩零件的合適塑料見表(待補(bǔ)充)所示。但是，當(dāng)工作溫度長期超過260℃或有很大的徑向負(fù)荷、止推負(fù)荷時(shí)，或是需要連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以及長期時(shí)間內(nèi)要求軸的偏斜極小或要求軸的磨損先于軸承的磨損時(shí)，應(yīng)考慮用其它材料。有時(shí)(尤其是遇到下列情況)可考慮用塑料和其它材料組合，如：a．需要盡快散發(fā)熱量，b．要求蠕變極??；c.僅用塑料不能承受太高負(fù)荷，等等。
　　(3)用作重應(yīng)力機(jī)械零件的材料(如齒輪、凸輪、齒條、聯(lián)軸節(jié)、輥?zhàn)拥?
　　　這類應(yīng)用要求材料的機(jī)械強(qiáng)度高、尤其要求具有高的彎曲、拉伸和沖擊強(qiáng)度，在升高溫度時(shí)仍具有良好的耐疲勞性和穩(wěn)定性，機(jī)械加工性良好，尺寸穩(wěn)定、能模塑成型精密公差制品。以往是采用鑄鐵、鋼、黃銅等，但是，當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí)，考慮用塑料更為合適。
　　　a．迫切要求減重;
　　　b．使用環(huán)境砂塵多，有磨蝕和腐蝕;
　　　c．盡量減小聲響或振動(dòng)；
　　　d．希望有綜合效能。
　　根據(jù)上述要求，比較合適的塑料見表(有待補(bǔ)充)所示。但是，如果要求承受重負(fù)荷、工作溫度高、以及迫切要求降低材料成本時(shí)。應(yīng)考慮用其它材料。如果要求高耐沖擊、耐彎曲而且要求成本低時(shí)，可以考慮采用塑料與其它材料(如金屬)組成的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料。
　　(4)用作化工設(shè)備的塑料和耐熱塑料
　　　這類應(yīng)用要求材料耐化學(xué)腐蝕、吸濕性小有的還要求耐高低溫，具有一般到良好的機(jī)械強(qiáng)度。以往是采用不銹鋼、欽、鈮、和其它貴金屬。但是當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí)，可考慮用塑料更為合適。
　　　a．特別要求耐腐蝕，而不銹鋼又不能滿足要求；
　　　b. 要求既耐腐蝕又耐磨損；
　　　c．迫切要求降低成本或延長化工設(shè)備的使用壽命；
　　　d．要求減少保養(yǎng)，便于維修；
　　　e．要求絕熱，隔熱以及耐瞬時(shí)高溫或燒蝕(為了選材方便，也可將耐熱塑料另分一類)
　　根據(jù)上述的要求，比較合適的塑料見表(有待補(bǔ)充)。此外，還有不飽和聚酯玻璃鋼用于大型手糊制品；酚醛或改性酚醛塑料用于耐高溫、耐燒蝕、或既耐熱又要求具有較高強(qiáng)度的制品。但是，如果要求的機(jī)械強(qiáng)度不高，工作溫度長期超過290℃，而且在高低溫變動(dòng)范圍很寬的情況下要求尺寸穩(wěn)定性良好時(shí)，應(yīng)考慮新型復(fù)合材料或用其它材料。如果工作條件要求強(qiáng)度很高，而且要有極好的耐腐蝕性，或者要求在升高溫度下極耐腐蝕，或者需要借助塑料在高溫下慢慢燒蝕來保護(hù)金屬免受損壞，則可考慮用塑料和其它材料組成的復(fù)合材料( 如石墨、耐熱樹脂與填料或石棉、碳纖、Si02纖維等組成的復(fù)合材料)。
　　(5)用作電氣結(jié)構(gòu)零件的塑料
　　　這類應(yīng)用要求材料在低至中頻下電絕緣性優(yōu)良，具有高的強(qiáng)度和抗沖擊性能，良好的耐疲勞性和耐熱性，在升高溫度情況下，尺寸穩(wěn)定性良好。以往是用陶瓷、玻璃或云母，但是，當(dāng)遇到下列情況和要求時(shí)，考慮用塑料更為合適。
　　　a．有沖擊負(fù)荷；
　　　b．迫切要求減重；
　　　c．尺寸精度要求較嚴(yán)格，陶瓷、玻璃等無機(jī)絕緣材料加工達(dá)不到要求時(shí)；
　　　d．要求制造形狀復(fù)雜的導(dǎo)體-絕緣體組合成整體的制品或零件(如印刷電路、集流環(huán)組件、灌封或封嵌件等)。
　　根據(jù)上述的要求，比較合適的塑料見表（待補(bǔ)充）此外，還有聚酯(PETP、PBTP)、氟塑料、聚苯醚、聚砜、聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、酚醚樹脂(xylok-新型酚醚樹脂。聚對二甲苯也是較好的絕緣材料。作為一般絕緣材料還可采用聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯可用于制造一般電線電纜絕緣。其中聚碳酸酯用于要求高沖擊強(qiáng)度的透明零件；澆鑄環(huán)氧或模塑料可包封電子和電氣元件。適用于要求對環(huán)境有*大抗耐能力的場合。組合電器組件的包封可以用有機(jī)硅橡膠和環(huán)氧組合封來獲得更佳的性能；模塑的環(huán)氧用于在寬廣的溫度范圍內(nèi)要求尺寸穩(wěn)定的零件；三聚氰胺甲醛塑料用于要求具有較大硬度的零件；有機(jī)硅聚合物用于要求耐高溫的場合；氨基塑料用于要求價(jià)格低廉的場合；酚醛層壓材料用于沖切和模沖零件等等。但是，如果工作溫度極高，或壓縮負(fù)荷很高時(shí)，應(yīng)考慮用其它材料。
　　(6)用作透光零件、透明板和模型的塑料這類透明或帶色的半透明材料要求透光性良好，具有良好至優(yōu)良的二次成型性和成型加工性，不易碎(耐沖擊)、并有一般至良好的拉伸強(qiáng)度。過去大多數(shù)采用玻璃，但是玻璃存在一些缺點(diǎn)，特別是不能滿足下列使用要求：
　　　a.制品要求耐沖擊、耐振動(dòng)、不易擊碎；
　　　b.要求具有一定的可彎的性；
　　　c.要求有更高的比強(qiáng)度；
　　　d．材料必須是天然半透明而不應(yīng)通過表面處理來達(dá)到半透明；
　　　e．要求易于成型形狀復(fù)雜的制品；等等。
　　根據(jù)上述的要求，比較合適的塑料見表(待補(bǔ)充)其中丙烯酸酯類塑料推薦作一般應(yīng)用，特別適用于光學(xué)、裝飾和室外應(yīng)用。澆鑄的丙烯酸酪板料，具有較高的強(qiáng)度和透明性，可制造中、低精度透鏡，擠壓成型用的丙烯酸酯塑料價(jià)格較低(尤其是制造薄的制品)，并且有較好的二次成型性；在透明塑料中聚碳酸酯具有*高的強(qiáng)度，可制作透明的面罩、防護(hù)眼鏡或防護(hù)板。乙酸丁酸纖維素具有優(yōu)良的耐沖擊性，并可深延成型；透明聚氯乙烯具有*佳的二次成型性和印刷適應(yīng)性；乙酸纖維素塑料可用作可彎曲的透明板和防護(hù)板；中等抗沖擊的聚苯乙烯和硬質(zhì)聚氯乙烯塑料是價(jià)格低廉的透明和半透明材料；聚苯乙烯可制作價(jià)格*低的模塑透明部件。烯丙基二甘醇酯樹脂(CR-39)是目前光學(xué)上主要使用的熱固性塑料，其透明性，耐磨性，抗沖擊性及耐化學(xué)性都很好，采用表面鍍膜或涂有機(jī)硅酮膜來提高其表面硬度和耐磨性，能連續(xù)耐100℃，短期內(nèi)耐150℃。但尚有吸濕性較大等問題，目前主要用于制作鏡片。但是，如果要求制品具有極好的耐化學(xué)性或者要求適應(yīng)高的工作溫度，或在工作條件下有磨損，在寬廣的溫度范圍內(nèi)要求有極好的尺寸穩(wěn)定性，則應(yīng)考慮對塑料進(jìn)行表面處理或采用其它材料。隨著新材料的不斷出現(xiàn)，選材表也要不斷補(bǔ)充修改，以利于提高制品質(zhì)量、降低成本。如軸承、軸瓦等低摩擦材料，以前一直使用布基酚醛層壓品，但近年來則采用尼龍和聚甲醛，要求摩擦系數(shù)更小和全耐熱時(shí)可即含氛塑料粉末或纖維的聚甲醛或聚酰亞胺。

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