第5章玻璃、橡胶制品.ppt

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1、玻璃是指由熔融物通过一定方式冷却后，因黏度增加而具有固体的力学性质与一定结构特征的非晶形物体。玻璃主要是由二氧化硅（SiO2）和各种金属氧化物组成，其化学组成为R2ORO6SiO2，其中R2O代表一价金属氧化物、RO代表二价金属氧化物，如Na20、K20、CaO、Mg0、A1203、B203、BaO、Zn0和Pb0等。,第5章 玻璃，橡胶制品,玻璃分为石英玻璃（含SiO2为100）、硅酸盐玻璃（基本结构是SiO2）、硼酸盐玻璃（基本结构为B203）、磷酸盐玻璃（基本结构为P205）及其它结构的玻璃。,第一节玻璃的分类,1.按照化学成分分类钠玻璃主要成分是SiO2、Na20和CaO，也称钠-钙-

2、硅酸盐玻璃（简称钠钙玻璃）。其软化点较低，易于熔制，但杂质多，制品多带有绿色，其力学性能、热性能、光学性能及化学稳定性较差，多用于建筑、日用制品。,第一节玻璃的分类,钾玻璃 主要成分是K20、Na20、CaO和SiO2，又称钾-钙-硅酸盐玻璃。其硬而有光泽，用于化学仪器、高级玻璃制品。,第一节玻璃的分类,铅玻璃 主要成分是PbO、K20和SiO2。色彩鲜明，光泽美丽，质软而易加工，敲击时发出金属悦耳之音，对光的折射率和反射性强，化学稳定性高。用作光学仪器、高级器皿、装饰品和艺术品。,第一节玻璃的分类,硼玻璃硼玻璃的主要成分是B203、SiO2和MgO，又称硅酸硼或硼-硅酸盐玻璃。具有较好的光泽

3、和透明度；较高的力学性能、耐热性、绝缘性和较好的化学稳定性，用于制造化工仪器、绝缘材料和耐热玻璃。,第一节玻璃的分类,铝镁玻璃铝镁玻璃又称钠-钙-铝-镁硅酸盐玻璃。其主要成分为MgO、A1203、SiO2、CaO和Na20，软化点低，力学性质、光学性质和化学稳定性比普通玻璃有所提高，常用于制造高级建筑玻璃。,第一节玻璃的分类,石英玻璃石英玻璃又称水晶玻璃，为100的SiO2。热膨胀系数小，具有高的热稳定性，力学性能高，可以使红外线和紫外线透过，电绝缘性好。用以制作高级化学仪器，光学零件和耐高温、高压等特殊用途的制品。但熔制温度高，熔制方法特殊，加工困难。,第一节玻璃的分类,高硅氧玻璃高硅氧玻璃

4、是指SiO2含量在95以上的玻璃，又称96SiO2玻璃。其性能与石英玻璃相似，但成本较低。它是硼硅玻璃中加入氧化硼（B203），再用酸进行漂白加工，去除全部氧化钠（Na20）而制成的。,第一节玻璃的分类,2.按照性质和用途分类建筑玻璃建筑玻璃中主要是平板玻璃，包括商用平板玻璃、镜用平板玻璃、装饰用平板玻璃（压花玻璃、磨砂玻璃、彩色玻璃等）、安全玻璃(夹层玻璃)和特种平板玻璃（如磨光玻璃、双层中空玻璃、玻璃砖等）。,第一节玻璃的分类,第一节玻璃的分类,第一节玻璃的分类,第一节玻璃的分类,技术玻璃技术玻璃包括光学玻璃、仪器玻璃、玻璃器具及设备和特种技术玻璃如（导电玻璃、磁性玻璃、荧光玻璃等）。,第

5、一节玻璃的分类,日用玻璃日用玻璃主要包括瓶罐玻璃、器皿玻璃、装饰玻璃制品等。,第一节玻璃的分类,玻璃纤维玻璃纤维有无碱玻璃纤维（Na20含量小于0.7）、低碱玻璃纤维（Na20含量小于2）、中碱玻璃纤维（Na20含量在12左右）和高碱玻璃纤维（Na20含量在15左右）。,第一节玻璃的分类,汽车玻璃 汽车玻璃主要有前风挡玻璃、侧面玻璃和后玻璃等，汽车用玻璃都是安全玻璃。,第一节玻璃的分类,一、汽车用玻璃的要求及发展概况二、汽车用玻璃的种类、特点1.汽车用玻璃汽车用玻璃分为安全玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、区域钢化玻璃。,第二节 汽车用玻璃,安全玻璃 汽车用安全玻璃是由无机材料或无机与有机复合材料所构

6、成的产品，应用于车辆时，可以减少车祸中严重伤人的危险，对其可见性、强度和耐磨性都有规定。,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,夹层玻璃指两片或两片以上的玻璃用一层或数层胶黏剂粘接在一起的玻璃制品，当玻璃破碎时，碎片不易伤人。,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,钢化玻璃将玻璃加热到软化点附近然后骤冷的方法制成的玻璃。提高了玻璃的强度和热稳定性，一旦玻璃破坏，碎片无尖锐棱角。,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,有色玻璃 有色玻璃是一种特殊的玻璃。夹层玻璃和钢化玻璃都有有色玻璃。有色夹层玻璃是加入了一种微绿的乙烯基材料，这种材料能够吸收大量的阳光。给玻璃着色也可以

7、在正常的玻璃成分中加入微量的金属粉末，这样可以使玻璃具有特殊的颜色。,第二节 汽车用玻璃,区域钢化玻璃分区域控制钢化程序的钢化玻璃，一旦破坏，总体上符合安全玻璃对所裂碎片的要求，即当突然受到外力作用使玻璃破碎时，有的部分碎片大，有的部分碎片小。这样一来，既保证了驾驶员和乘员的安全，同时又提供一个不妨碍驾驶的视区，将车及时开到修理站进行修理。,第二节 汽车用玻璃,汽车的前风挡玻璃为A类夹层玻璃、B类夹层玻璃或区域钢化玻璃，它们在认证标志中的产品代号分别为LA、LB、Z；其它玻璃一般为A类夹层玻璃、B类夹层玻璃和钢化玻璃（钢化玻璃的代号为T）。其中A类夹层玻璃的安全性能最好。,第二节 汽车用玻璃,

8、第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,2.汽车用玻璃的特点钢化玻璃和区域钢化玻璃钢化玻璃是采用平板玻璃或浮法玻璃经过二次加工而成的一种高强度玻璃。按照加工方法的不同，分为物理钢化玻璃和化学钢化玻璃两种类型，作为汽车玻璃的都是物理钢化玻璃。,第二节 汽车用玻璃,物理钢化玻璃加工工艺将平板玻璃在加热炉中加热到650左右，经过一段时间后，在处于软化态但尚未变形的情况下，从炉中取出，然后用多头喷嘴向两面喷吹冷空气（或者放入淬火油中），使之迅速地、均匀地冷却，当冷却至室温时，就形成了高强度的钢化玻璃。,第二节 汽车用玻璃,物理钢化玻璃性能特点 淬火钢化的结果，玻

9、璃外层的压应力增加，内层拉应力减小，抗压强度比抗拉强度大14倍左右。钢化玻璃具有比普通玻璃高得多的力学强度、耐冲击性和热稳定性，一旦破碎时，碎片破成无数小块，且无尖锐的棱角，不易伤人。全钢化玻璃与区域钢化玻璃的区别在于在冷却气流的强弱不同。区域钢化玻璃一般用于制作汽车的风挡玻璃，而钢化玻璃则用于其它部位。,第二节 汽车用玻璃,夹层安全玻璃汽车用夹层玻璃通常由三层组成，即玻璃、中间的强膜、玻璃。中间加强膜由聚乙烯醇缩丁醛或聚甲基丙烯酸酯制成，膜厚为0.380.76 mm。高强度，热稳定性好，受到外力冲击破坏时仅会产生辐射状的裂纹而没有尖锐的棱角，不致使碎片脱落或飞溅而伤及乘员。,第二节 汽车用玻

10、璃,防爆、防弹玻璃这是一种特制玻璃，具有较大的抗冲击强度及透光性好、耐热、耐寒等特点，当遇到爆炸或弹击时，轻者玻璃可以完好无损，重者即使玻璃破裂，子弹不易穿透玻璃，玻璃碎片不会脱落伤人，用于防弹车的玻璃。,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,中空玻璃 用胶粘将双层或多层平板玻璃粘在一起，使玻璃之间形成中空的一种特殊玻璃。中间充以干燥空气，因而具有隔音、隔热、保温、不结霜、不产生凝结水以及吸收紫外线的作用，在高档客车的侧窗上有着十分广泛的应用。,第二节 汽车用玻璃,防水玻璃玻璃的表面涂覆一层化学耐久性优异的含氟薄膜，落上的水滴会在风

11、压的作用下迅速滚落，车内的人像和物像不会映射到风挡玻璃上而影响司机的视线。,第二节 汽车用玻璃,特种风挡玻璃玻璃表面涂有金属氧化物层，可以防止车内的热量向车外传递，保持车内温度。,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,第二节 汽车用玻璃,三、新型玻璃材料1天线夹层玻璃天线夹层玻璃的天线主要用于电视、AM和FM收音机以及电话和导航用。2调光夹层玻璃一种光的透射率和散射度可变的玻璃，可达到遮挡太阳能、适当的采光、隐蔽保护等。典型的几种调光玻璃有镀铬玻璃（EC）、热玻璃（TC）、光致变色玻璃（PC）和液晶玻璃（LC）。,第二节 汽车用玻璃,3热线反射玻璃用喷镀或其它方法使金属薄膜镀在玻璃表面或把喷

12、镀了金属薄膜的聚酯薄膜夹在夹层玻璃中间的方法，使玻璃具有反射功能。4除霜玻璃采用网板印刷法将导电性胶印刷在玻璃上，然后在玻璃加热成型时黏附，这种印刷电路可加热玻璃起到除霜作用。,第二节 汽车用玻璃,一、橡胶的特点及结构1.橡胶的性能特点高弹态的高分子材料；弹性模量低，伸长率高，可积储能量；高的拉伸强度和疲劳强度；良好的耐磨性、隔音性、不透水、不透气、耐酸碱和电绝缘性等特性；还可改性，制成复合材料等。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,2.橡胶的结构橡胶分子结构线型的、支链型的和体型的三种类型 线型分子链力伸直，外力去掉后，又恢复成卷曲状；分子中有不稳定的双键存在，易使橡胶老化，强度差、不耐磨，也不耐

13、溶剂。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,硫化处理生胶经过特种的物理、化学过程，不同分子链之间相互连接成立体网状结构，使橡胶的物理力学性能得到全面增强的加工工艺。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,3.橡胶的组成和分类橡胶是以生胶为基础加入适量的配合剂组成的高分子弹性体。橡胶按原料来源可分为天然橡胶（从橡树或杜仲树的浆汁中制取的）和合成橡胶（通过化学合成方法制造的）。按应用分为通用橡胶和特种橡胶。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,二、常用橡胶介绍1.天然橡胶天然橡胶是橡树上流出的胶乳，经凝固、干燥、加压等工序制成片状生胶，其橡胶的质量分数占90以上，是以异戊二烯为主要成分的天然高分子化合物。为线型结构，呈非晶

14、态，具有很高的弹性。广泛用来制造轮胎、胶管、胶带等制品，缺点是不耐臭氧老化、不耐油及不耐高温。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,2.合成橡胶丁苯橡胶是以丁二烯和苯乙烯为单体共聚而成的浅黄色弹性体，具有较好的耐磨性、耐热性、耐老化性且价格低。但生胶强度差、黏结性差、弹性低等。常与天然胶共同使用。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,顺丁橡胶它是顺式-聚丁二烯橡胶的简称，以弹性好、耐磨而著称，是制造轮胎的一种优良材料，比丁苯橡胶耐磨性高26。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,氯丁橡胶是氯丁二烯单体的弹性聚合物，具有耐油、耐酸、耐碱、耐热、耐氧化、耐燃烧和透气性好等性能，有“万能橡胶”的美称。,第三节 橡胶特性及常

15、用橡胶,丁腈橡胶是丁二烯和丙烯腈共聚而获得的高分子弹性体。属非结晶聚合物，故力学性能较低，所以需加入碳黑增强后方能使用。丁腈橡胶的耐油性和耐水性较突出，并随丙烯腈含量增加而提高，一般质量分数在1550之间。用途主要是做耐油和吸振零件。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,硅橡胶 由硅、氧键为主链，侧链由硅和有机基团相连，键的结合力大，具很高的热稳定性。其主要特性是耐高温也耐低温，使用温度范围宽，为-70300。耐老化和绝缘性能优良。但力学性能较低，耐油差，价格贵。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,氟橡胶 以碳原子构成主链并含有氟原子的一种合成高分子弹性体。耐腐蚀、耐油、耐多种化学药品侵蚀，耐强氯化剂腐蚀的

16、能力。价格昂贵。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,丙烯酸酯橡胶 丙烯酸酯橡胶（ACM)是以丙烯酸酯为主要成分的橡胶，耐热、耐油性好，耐天候老化性能和耐臭氧老化性能良好。用来制造在150高温热油条件下使用的汽车橡胶制品。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,三元乙丙橡胶 乙烯与丙烯的共聚物。主链呈饱和状态，分子内没有极性基团，分子链比较柔顺，耐老化性能超群，在150下长期使用；耐天候性好，在阳光下暴晒3年不见裂纹；冲击弹性较好，回弹率可达60；广泛使用在密封条、胶管等非耐油橡胶部件。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,一、汽车轮胎 汽车轮胎是汽车上橡胶用量最大的橡胶零件，汽车轮胎按结构分为普通结构轮胎（斜交轮胎）

17、，子午线轮胎，无内胎轮胎，活胎面轮胎等。,第四节 汽车橡胶制品,子午线轮胎 子午线轮胎的胎体是由数层纤维或一层钢丝帘布组成，帘线与胎圈成90角平行排列，像地球的子午线那样分布，故称为子午线轮胎。,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,带束斜交轮胎 带束斜交轮胎具有普通结构轮胎和子午线轮胎的特点。从性能和经济效果上看，它优于普通结构轮胎而次于子午线轮胎。,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,无内胎轮胎 无内胎轮胎的外形与普通轮胎相似，但结构却不同。它有气密层，密封胶，胎圈结构特殊和着合直径稍小，以便使轮胎紧密地与轮辋着合。,第四节 汽车橡胶制品,2.汽车轮胎材料 轮胎的外胎大量使用

18、天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶等。轮胎的内胎起着充气并维持轮胎具有一定压力的作用。内胎一般用气密性好的材料来制造，如丁基橡胶。,第四节 汽车橡胶制品,二、密封制品1.密封条、密封垫片 密封条的断面结构有实心（扁八边形，扁圆形），中空及金属-橡胶复合形（有马槽形内植长绒，马蹄形外植长绒和椅形外背植短绒），采用的胶种有CR，EPDM和NR等。我国目前以三元乙丙橡胶密封条为主。,第四节 汽车橡胶制品,2.油封 油封和O形圈是汽车上用的品种和数量最多的密封件。丁腈橡胶、硅橡胶、聚丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、氟橡胶及聚四氟乙烯树脂是制造油封所普遍使用的材料。,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,第四

19、节 汽车橡胶制品,丁腈橡胶油封 丁腈橡胶有丁腈40、丁腈26及丁腈18三个牌号。耐油性高的可用丁腈40，耐寒性高的可用丁腈18。一般的丁腈橡胶油封只能在低于100的条件下使用。,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,氟橡胶油封 氟橡胶油封的使用温度范围为-20200，适用于所有的润滑油，但耐寒性不好，高温下的耐磨性，抗撕裂性较差。,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,硅橡胶油封 硅橡胶油封温度适用范围为-65250，耐热性能优于氟橡胶，耐油性能大大低于氟橡胶，但其比较耐高苯胺矿油和双酯润滑油。硅橡胶在溶胀后有自润滑性，可减少轴工作时的摩擦力。,第四节 汽车橡胶制品,聚丙烯酸酯橡胶

20、油封 聚丙烯酸酯橡胶耐油性优于丁腈橡胶，缺点是常温下弹性差，但在高温下的弹性还是比较好的。聚丙烯酸酯橡胶制造的油封可比丁腈橡胶油封的工作温度提高20。,第四节 汽车橡胶制品,3.皮碗 皮碗也是一种密封元件。形状有V形、U形和Y形，普遍采用Y形。刹车皮碗采用丁腈、丁苯、天然、乙丙橡胶等材料制作。,第四节 汽车橡胶制品,4.防尘套 防尘套有直筒形和变截面波纹形等几种。采用氯丁、丁腈、三元乙丙橡胶复合并用，可以达到较高的使用寿命。,第四节 汽车橡胶制品,三、胶管1.耐油软管 软管一般由内胶层、增强层和外胶层组成。内层胶用丁腈橡胶制成，外层胶用丁腈橡胶或耐候性好的氯丁橡胶、乙丙橡胶等，增强层可以采用夹

21、布、纤维编织或加一层钢丝编织层。,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,第四节 汽车橡胶制品,2.水箱连接软管 水箱连接软管是连接汽车水箱的进出水口的胶管。工作压力低于0.1Mpa的低压软管。用耐液性、耐候性、耐老化性、耐寒性好的三元乙丙橡胶制造。,第四节 汽车橡胶制品,3.刹车橡胶软管 刹车橡胶软管属于耐高压胶管，胶管所承受的压力最高可达10MPa。内层胶为丁腈橡胶，外层胶是氯丁橡胶或三元乙丙橡胶，增强层采用氯磺化聚乙烯橡胶，外层是氯丁橡胶的结构；另一种是内层胶为氢化丁腈橡胶，外层是氯磺化聚乙烯橡胶的结构。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,第四节 汽车橡胶制品,第四节

22、 汽车橡胶制品,4.空调管 空调管分为低压管和高压管。空调管的主要特点是能有效地防止制冷剂氟利昂的渗透。一种胶管是PA作为内胶层，外胶层采用IIR。,第四节 汽车橡胶制品,四、胶带 车用胶带主要是V形带。通常V带有三种，即包布V带、切割V带和多楔V带，以切割V带为多。切割V带两侧没有包布，屈挠性好，摩擦系数大，具有受力大、线速高、散热性及耐疲劳性良好和节能等特点，常用的胶种有NBR和CR等。,第四节 汽车橡胶制品,五、减震块 减震块主要用在汽车发动机、底盘等部件上，用来防止和降低汽车行驶中的振动和噪音。制造材料主要有天然橡胶、氯丁橡胶，聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,六、

23、汽车橡胶今后的发展方向橡胶与塑料复合并用、多种橡胶复合并用技术的发展应用，使各种车用橡胶制品的性能得到不断改善。,第三节 橡胶特性及常用橡胶,一、玻璃是非晶形物体，可以看作是硅酸盐类材料中的一种。玻璃主要是由二氧化硅（SiO2）和各种金属氧化物组成。二、玻璃的分类方法主要有：1.按照化学成分分类：钠玻璃、钾玻璃、铅玻璃、硼玻璃、铝镁玻璃、石英玻璃、高硅氧玻璃等；2.按照性质和用途分类：建筑玻璃、技术玻璃、日用玻璃、玻璃纤维、汽车玻璃等。,小 结,三、汽车用玻璃都是安全玻璃，汽车用玻璃分为安全玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、区域钢化玻璃。汽车的前风挡玻璃用A类夹层玻璃、B类夹层玻璃或区域钢化玻璃，其中

24、A类夹层玻璃的安全性能最好。新型玻璃材料主要有：天线夹层玻璃、调光夹层玻璃、热线反射玻璃、除霜玻璃等。,小 结,四、橡胶是一种在使用温度下处于高弹态的高分子材料。具有弹性模量低、高的伸长率、优良的伸缩性和好的积储能量的能力。还有高的拉伸强度、疲劳强度，良好的耐磨性、隔音性、不透水、不透气、耐酸碱和电绝缘性等性能,某些特种合成橡胶，还具有耐油、耐化学品腐蚀、耐热、耐寒、耐燃、耐老化、耐辐射等特点。,小 结,五、橡胶有两种分类方法，按原料来源分为天然橡胶和合成橡胶；按应用分为通用橡胶和特种橡胶。汽车常用的橡胶品种有天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、丁腈橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、氟橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶和丁基橡胶等。,小 结,六、汽车橡胶制品主要有汽车轮胎，密封制品（主要包括油封件、密封条、密封圈、皮碗、防尘罩、衬垫等），胶管（如耐油软管、水箱连接软管、刹车橡胶软管、空调管等），胶带，减震块等。,小 结,