产品材料与工艺

产品材料与工艺2015.5.251.塑料与常见塑料产品2.木材与常见木质产品3.金属与常见金属产品4.陶瓷与常见陶瓷产品目录第一章：塑料与常见塑料产品塑料基本介绍：以合成树脂或天然树脂为基础原料，加入(或不加)各种塑料助剂、增强材料和填料，在一定温度、压力下，加工塑制成型或交联固化成型，得的固体材料或制品。塑料是指以树脂(或在加工过程中用单体直接聚合)为主要成分，以增塑剂、填充剂、润滑剂、着色剂等添加剂为辅助成分，在加工过程中能流动成型的材料，是合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。构成成分塑料由合成树脂、填料、增塑剂、稳定剂、着色剂、润滑剂、抗氧剂和抗静电剂配置而成。合成树脂是塑料的最主要成分，其在塑料中的含量一般在40%～100%。填料又叫填充剂，它可以提高塑料的强度和耐热性能，并降低成本。增塑剂可增加塑料的可塑性和柔软性，降低脆性，使塑料易于加工成型。为了防止合成树脂在加工和使用过程中受光和热的作用分解和破坏，延长使用寿命，要在塑料中加入稳定剂。着色剂可使塑料具有各种鲜艳、美观的颜色。常用有机染料和无机颜料作为着色剂。润滑剂的作用是防止塑料在成型时不粘在金属模具上，同时可使塑料的表面光滑美观。防止塑料在加热成型或在高温使用过程中受热氧化，而使塑料变黄，发裂等。塑料是卓越的绝缘体，所以很容易带静电，而抗静电剂可以赋予塑料以轻度至中等的电导性，从而可防止制品上静电荷的积聚。塑料基本特征①大多数塑料质轻，化学性稳定，不会锈蚀；②耐冲击性好；③具有较好的透明性和耐磨耗性；④绝缘性好，导热性低；⑤一般成型性、着色性好，加工成本低；⑥大部分塑料耐热性差，热膨胀率大，易燃烧；⑦尺寸稳定性差，容易变形；⑧多数塑料耐低温性差，低温下变脆；⑨容易老化；⑩某些塑料易溶于溶剂。塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可以再重复生产。东标检测中心温馨提示：塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似，但因经过化学手段进行人工合成，而被称之为塑料。塑料与其它材料比较〈1〉耐化学侵蚀〈2〉具光泽，部份透明或半透明〈3〉大部分为良好绝缘体〈4〉质量轻且坚固〈5〉加工容易可大量生产，价格便宜〈6〉用途广泛、效用多、容易着色、部分耐高温塑料也区分为通用性塑料及工程塑料，主要是用途的广泛性来界定，如PE、PP价格便宜，可用在多种不同型态的机器上生产。工程塑料则价格较昂贵，但原料稳性及物理物性均好很多，一般而言，其同时具有刚性与韧性两种特性。塑料的分类以及在产品上的应用①通用塑料一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。通用塑料有五大品种，即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯腈─丁二烯─苯乙烯共聚合物（ABS）。这五大类塑料占据了塑料原料使用的绝大多数，其余的基本可以归入特殊塑料品种，如：PPS、PPO、PA、PC、POM等，它们在日用生活产品中的用量很少，主要应用在工程产业、国防科技等高端的领域，如汽车、航天、建筑、通讯等领域。塑料根据其可塑性分类，可分为热塑性塑料和热固性塑料。通常情况下，热塑性塑料的产品可再回收利用，而热固性塑料则不能，根据塑料的光学性能来分，可分为透明、半透明及不透明原料，如PS、PMMA、AS、PC等属于透明塑料，而其它大多数塑料都为不透明塑料。塑料的分类以及在产品上的应用②工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有：聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等塑料的分类以及在产品上的应用③特种塑料一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。a.增强塑料：增强塑料原料在外形上可分为粒状（如钙塑增强塑料）、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）、片状（如云母增强塑料）三种。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。b.泡沫塑料：泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状；软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小；半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质与软质泡沫塑料之间。塑料的分类以及在产品上的应用④智能塑料智能塑料经过多年的发展，技术已经开始成熟。业内人士指出，智能塑料有望在未来10年内开始大规模生产。不同的智能塑料具有不同的特点，例如聚氨酯硬质泡沫塑料在受热后可变形。目前，我国涉及到智能塑料的研究较少，然而我国作为塑料产业大国，未来国内智能塑料的市场潜力也非常大。美、日专家已经提出能够感知和接受外部环境的信息的智能塑料材料，甚至有美国专家提出在光的作用下可自行修复的智能塑料，可用于各种现有的塑料应用，如袋子、储物柜等等。国内目前发展的重点是工业材料智能化，如比钢铁还坚固的塑料等等。在《新材料产业“十二五”发展规划》中，塑料机械创新成为国家重点扶持项目。随着我国塑料制品加工业的进一步成熟，对于我国智能塑料产业发展也将提速。第二章：木材与常见木材产品木材基本介绍：木材是能够次级生长的植物，如乔木和灌木，所形成的木质化组织。这些植物在初生生长结束后，根茎中的维管形成层开始活动，向外发展出韧皮，向内发展出木材。木材是维管形成层向内的发展出植物组织的统称，包括木质部和薄壁射线。木材对于人类生活起着很大的支持作用。根据木材不同的性质特征，人们将它们用于不同途径。木材的结构宏观条件下木材由树皮，木质部和髓心组成。树皮：包裹在木材的干、枝、根次生木质部外侧的全部组织；形成层：位于树皮和木质部之间，由于形成层的分生功能，木材直径会变粗；次生木质部：位于形成层和髓心之间，来源于形成层的分裂生长；髓心：一般在树干的中间位置，由木质部包裹，提供幼树生长的养分，生命周期短；木材的缺陷也称疵病，可分为三大类：①天然缺陷。如木节、斜纹理以及因生长应力或自然损伤而形成的缺陷。包含在树干或主枝木材中产枝条部分称为木节，按照连生程度可以分为死节和活节；按照木节材质可以分为健全节和腐朽节。原木的斜纹理常称为扭纹，对锯材则称为斜纹。②生物为害的缺陷。主要有腐朽、变色和虫蛀等。③干燥及机械加工引起的缺陷。如干裂、翘曲、锯口伤等。缺陷降低木材的利用价值。为了合理使用木材，通常按不同用途的要求，限制木材允许缺陷的种类、大小和数量，将木材划分等级使用。腐朽和虫蛀的木材不允许用于结构，因此影响结构强度的缺陷主要是木节、斜纹和裂纹。木材的物理性质密度密度是某一物体单位体积的质量，通常以g/cm³或kg/m³表示。木材系多孔性物质，其外形体积由细胞壁物质及孔隙（细胞腔、胞间隙、纹孔等）构成，因而密度有木材密度和木材细胞物质密度之分。前者为木材单位体积（包括孔隙）的质量；后者为细胞壁物质（不包括孔隙）单位体积的质量。木材密度：是木材性质的一项重要指标，根据它估计木材的实际重量，推断木材的工艺性质和木材的干缩、膨胀、硬度、强度等木材物理力学性质。木材密度，以基本密度和气干密度两种为最常用。木材的力学性质木材有很好的力学性质，但木材是有机各向异性材料，顺纹方向与横纹方向的力学性质有很大差别。木材的顺纹抗拉和抗压强度均较高，但横纹抗拉和抗压强度较低。木材强度还因树种而异，并受木材缺陷、荷载作用时间、含水率及温度等因素的影响，其中以木材缺陷及荷载作用时间两者的影响最大。因木节尺寸和位置不同、受力性质（拉或压）不同，有节木材的强度比无节木材可降低30～60%。在荷载长期作用下木材的长期强度几乎只有瞬时强度的一半。木材的加工处理除直接使用原木外，木材都加工成板方材或其他制品使用。为减小木材使用中发生变形和开裂，通常板方材须经自然干燥或人工干燥。自然干燥是将木材堆垛进行气干。人工干燥主要用干燥窑法，亦可用简易的烘、烤方法。干燥窑是一种装有循环空气设备的干燥室，能调节和控制空气的温度和湿度。经干燥窑干燥的木材质量好，含水率可达10%以下。使用中易于腐朽的木材应事先进行防腐处理。用胶合的方法能将板材胶合成为大构件，用于木结构、木桩等。木材还可加工成胶合板、碎木板、纤维板等。在古建筑中木材广泛应用于寺庙、宫殿、寺塔以及民房建筑中。中国现存的古建筑中，最著名的有山西五台山佛光寺东大殿，建于公元857年；山西应县木塔，建于公元1056年，高达67.31米。在现代土木建筑中，木材主要用于建筑木结构、木桥、模板、电杆、枕木、门窗、家具、建筑装修等。木材的应用尽管当今世界已发展生产了多种新型建筑结构材料和装饰材料，但由于木材具有其独特的优良特性，木质饰面给人以一种特殊的优美观感，这是其他装饰材料无法与之相比的。所以，木材在建筑工程尤其是装饰领域中，始终保持着重要的地位。但是，林木生长缓慢，我国又是森林资源贫乏的国家之一，这与我国高速发展的经济建设需用大量木材，形成日益突出的矛盾。因此，在建筑工程中，一定要经济合理地使用木材，做到长材不短用，优材不劣用，并加强对木材的防腐、防火处理，以提高木材的耐久性，延长使用年限。同时应该充分利用木材的边角碎料，生产各种人造板材，这是对木材进行综合利用的重要途径。家居板材并不是越贵的或者外表越好看的就一定会是最好的，消费者的选择的时候重视的应该是实用性和性价比，消费者的选购的时候首先根据房屋装修的整体格调选择三大类中的一类，在确定了板材类的时候，然后就有选择款式了，通常会选择厂家已经打造好了的整体衣柜了，因为一般厂家能够量身定做，可以按各人需求进行设计，既彰显个性、节省空间，最到物尽其用，然您的衣柜与周围完美搭配，塑造浑然一体的装修格局。第三章：金属与常见金属产品金属基本介绍：金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属延展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。相对原子质量较大的被称为重金属。金属的构成由于金属的电子倾向脱离，因此具有良好的导电性，且金属元素在化合物中通常带正价电，但当温度越高时，因为受到了原子核的热震荡阻碍，电阻将会变大。金属分子之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、银、铂、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物，其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。合成金属合金系：是指具有相同组元，而成分比例不同的一系列合金。如各种碳素钢。相：是指在合金中，凡是化学成分相同、晶体结构相同并有界面与其它部分分隔开来的一个均匀区域。在一个相中可以有多个晶粒，但是一个晶粒中只能是同一个相。合金中有两类基本的相结构，固溶体和金属化合物。显微组织：是指在显微镜下看到的相和晶粒的形态、大小和分布。它可以看作是由各个相组成的。合