聚合物材料在不同應(yīng)用場(chǎng)合下,會(huì)經(jīng)受各種外力和環(huán)境的綜合作用。因此首先要詳細(xì)了解使用條件及其對(duì)材料性能的要求,然后根據(jù)性能要求選材并進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是根據(jù)材料性能數(shù)據(jù)選材時(shí),制品設(shè)計(jì)者應(yīng)該注意,塑料和金屬之間有明顯的差別,對(duì)金屬而言,其性能數(shù)據(jù)基本上可用于材料的篩選和制品設(shè)計(jì),然而,粘彈性的塑料卻不一樣,各種測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)記載的聚合物性能數(shù)據(jù)是在許多特定條件下的,通常是短時(shí)期作用力或者指定溫度或低應(yīng)變速率下的",這些條件可能與實(shí)際工作狀態(tài)差別較大,尤其不適于預(yù)測(cè)塑料的使用強(qiáng)度和對(duì)升溫的耐力,因此,所有的塑料選材都要把全部功能要求轉(zhuǎn)換成與實(shí)際使用性能有關(guān)的工程性能,并根據(jù)要求的性能進(jìn)行選材。通常根據(jù)性能選材的方法有:對(duì)塑料性能分項(xiàng)考慮、比較的選材;同時(shí)考慮多項(xiàng)性能綜合評(píng)價(jià)的選材。
(1)對(duì)塑料性能分項(xiàng)考慮、比較的選材
、傧鄬(duì)密度塑料基材的相對(duì)密度一般都在0.91(聚丙烯)到2.2(聚四氟乙烯)的范圍內(nèi)。但若制成泡沫塑料,相對(duì)密度就會(huì)減少到0.04或更低;填充無(wú)機(jī)材料或金屬等材料能使相對(duì)密度達(dá)到3左右。塑料比金屬的相對(duì)密度小(鋁2.7,鋼7.8),這是塑料的優(yōu)點(diǎn)之一。用它們來(lái)制造水上運(yùn)輸船舶和漂浮物,飛機(jī)和宇宙飛行器、導(dǎo)彈等就是利用這一優(yōu)異特性以及其它性能。
列出各種工業(yè)材料和各種塑料的相對(duì)密度比較。
、谏珴膳c透明度塑料有可能在很廣的范圍內(nèi)著色,而且有的塑料表面有光澤,不需機(jī)械加工就能得到成型制品,這對(duì)簡(jiǎn)化工藝、降低成本是很有利的。此外,由于有些非結(jié)晶性的樹(shù)脂是透明的,所以適于在光學(xué)上和裝飾上應(yīng)用。若使用填料摻混,則會(huì)失去透明性。對(duì)于層壓塑料,可用表面有光澤的樹(shù)脂制作塑料裝飾板;還可在塑料表面組合金屬箔和其它塑料膜或通過(guò)表面電鍍、噴鍍、蒸鍍、表面陶瓷化和表面涂飾、改質(zhì)等技術(shù)來(lái)獲得各種用途的表面,改善表面性能。分別列出各種材料的折射率、透明塑料的光學(xué)性能以及各種塑料的光彈性常數(shù);
③硬度
塑料的硬度比-般金屬差得多,而且目前還沒(méi)有一種能通用于金屬和塑料的硬度測(cè)定計(jì),所以不能作定量比較。一些材料的硬度的近似比較。盡管塑料表面比金屬軟,但對(duì)于許多方面的應(yīng)用,塑料的耐磨損性還是令人滿意的,例如熱固性的三聚氰胺甲醛樹(shù)脂和酚醛樹(shù)脂層壓板可用作桌面,俞者的棉纖維增強(qiáng)塑料可用作軸承滾珠等。為了進(jìn)一步提高塑料的表面硬度和耐磨性,以適應(yīng)某些應(yīng)用如光學(xué)材料和制品的需要,可以通過(guò)表面處理和改性技術(shù),如有機(jī)與無(wú)機(jī)的表面涂層或表面鍍層,表面陶瓷化等,其表面性能將會(huì)大大改善。
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