塑料選材的一般程序
泵用塑料也像金屬一樣，種類繁多，雖然已工業(yè)化的主要類別只有五十多種，但每類又有許多品級。如尼龍塑料則包括尼龍3、尼龍4、尼龍6、尼龍46、尼龍66、尼龍7、尼龍8、尼龍9、尼龍610、尼龍1010、尼龍11、尼龍12、尼龍13、尼龍612，尼龍9T，尼龍13，MC尼龍，尼龍MXD6 尼龍等品種。每一品種還可以通過改性，例如加入填料或增強(qiáng)材料和其它輔助材料，或通過共混制成"合金"；或通過加工工藝如定向拉伸、結(jié)晶、發(fā)泡等來獲得新的性能，以滿足使用要求。
泵用塑料的品種既然是如此繁多，它們的性能又具可變性，因此，塑料應(yīng)用的選材常常要從塑料中許多性能的綜合平衡來考慮（包括工藝與成本），而且某些性能數(shù)據(jù)如磨損性、沖擊性尚不能*預(yù)測其使用性，有時又缺乏準(zhǔn)確可靠的設(shè)計公式，因此，大多數(shù)塑料的選材過程是比較復(fù)雜的。為了能選擇出性能和加工工藝均符合使用要求的、又盡量能恰如其分地量材使用的品種就要求采用系統(tǒng)、綜合的分析方法來選材。
一個完整的設(shè)計過程，應(yīng)從構(gòu)思、草圖開始。選材在設(shè)計過程中是個關(guān)鍵步驟，對于部件的選材，zui主要的是考慮部件的功能和決定部件功能的有關(guān)材料性能，同時還要考慮諸如部件的特點(diǎn)和禁忌、使用時的外界條件、臨界條件、使用壽命和使用方式、維修方法、制品尺寸和尺寸精度、成型加工工藝、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)速度、成本、原料來源和經(jīng)濟(jì)效益等等。這些因素包括兩方面，一方面是使用環(huán)境介質(zhì)和環(huán)境條件，如構(gòu)件承受的負(fù)荷和自重，沖擊和振動等機(jī)械作用的影響；接觸的氣體、液體、固體及化學(xué)藥品；曝露的大氣環(huán)境 （氣溫、濕度、降雨、陽光、冰雪以及有害氣體等）的影響；貯存環(huán)境條件和長期貯存的的影響；此外，除靜態(tài)破壞影響外，還要考慮摩擦升溫、蠕變、成型收縮等引起的變形、應(yīng)力松弛以及反復(fù)應(yīng)變而引起的疲勞，高應(yīng)變率引起的力學(xué)性能變化等等。另一方面是搬運(yùn)、勤務(wù)處理或操作時，制品可能遭到外力作用，甚至是意外的外力作用的影響。充分考慮這些因素才能明確所要求的綜合性能。
了解生產(chǎn)數(shù)量是為了從經(jīng)濟(jì)上考慮恰當(dāng)?shù)某尚图庸し椒?。比如所需?shù)量是幾個至幾十個，就不必要制造模具，可直接用板材或棒材加工；需要數(shù)量是幾百個左右時，可酌情采用簡易模具或樹脂-金屬模、低熔點(diǎn)合金模等；當(dāng)需要量更多時則應(yīng)采用正規(guī)的模具成型。比如，設(shè)計的部件要急于使用，則考慮材料貨源是主要的；如要設(shè)計宇航零件，則性能因素是zui重要的；如設(shè)計通用產(chǎn)品，則應(yīng)綜合考慮性能和成本。下面列舉一個典型的選材程序：
（1）零部件的構(gòu)思：進(jìn)行初步的功能設(shè)計，即部件的形狀及其功能元件的形狀，并考慮選擇基本加工方法。
?。?）選材：根據(jù)在應(yīng)力下與使用性能相關(guān)的塑料的工程性能和加工性來篩選候選材料，這些應(yīng)力是部件工作時施加在制品上的。
?。?）初步分析設(shè)計：利用工程設(shè)計性能計算壁厚和零件的其它尺寸。并根據(jù)塑料的特點(diǎn)進(jìn)行制品設(shè)計和模具設(shè)計。
?。?）試制樣品：在部件實(shí)際使用條件下或模擬零部件的使用條件下進(jìn)行考驗、考核。
?。?）重新設(shè)計和重新試驗：當(dāng)發(fā)現(xiàn)性能不能滿足使用要求時，要重新篩選材料或重新設(shè)計并試驗。
（6）根據(jù)試制樣品的試驗情況和加工零部件的成本，確定zui終設(shè)計和選材。
?。?）確定材料的技術(shù)規(guī)格和檢驗方法。
有時上列步驟可以縮短，尤其是在零部件要求簡單，或新零件與舊零件的差別很小的時候。然而，有時選材步驟更為復(fù)雜，特別是在開發(fā)新應(yīng)用時，或在塑料所承受的應(yīng)力很復(fù)雜的情況下，系統(tǒng)、綜合的分析法不僅是可靠的成功辦法，而且是節(jié)省開發(fā)費(fèi)用的途徑。
二、泵用塑料一般選材
設(shè)計者繪出零件圖后，要對零部件列出使用條件和重要選材因素、然后合理地選材。括以下三個步驟：
?。?）跟據(jù)應(yīng)用目的，列出部件的全部功能要求（并不是材料的性能），并盡可能定量化。例如：
?、僭陬~定的連續(xù)載荷下允許的zui大變形量；
?、谑褂煤瓦\(yùn)輸過程中所受的應(yīng)力種類和大??；是否長期受力，是動態(tài)或是靜態(tài)應(yīng)力；
?、踷ui高工作溫度；
?、茉诠ぷ鳒囟认略试S的尺寸變化；
?、萘悴考试S的尺寸公差；
⑥零部件的使用性能要求；
?、卟考欠褚笾?、粘接、電鍍等；
?、嘁筚A存期多長，是否在戶外使用；
?、嵊袩o耐燃性要求，等等。
?。?）根據(jù)部件的功能要求，考慮使用性能數(shù)值（工程性能）和設(shè)計數(shù)據(jù)，提出目標(biāo)材料（部件材料）的性能數(shù)值，并通過這些性能要求來選定材料，即使這些性能估計是粗略的，也會大大方便候選材料的篩選，為zui終材料的選定提供有益的依據(jù)。
選擇恰當(dāng)材料性能是很關(guān)鍵而又復(fù)雜的，因為零部件的某一功能常常包含幾種性能，例如在尺寸穩(wěn)定性的要求中除尺寸精度外，還要考慮線脹系數(shù)、模塑收縮率、吸水性、蠕變性等等。零件的強(qiáng)度和剛度，除了從材料性能上考慮以外，還要從制品結(jié)構(gòu)設(shè)計上（如厚度和加強(qiáng)筋等）加以考慮。材料的成型工藝性、耐久性、經(jīng)濟(jì)性等也都是選材時應(yīng)考慮的因素。有時候，某些使用要求不一定能明確對材料性能的定量要求，如電鍍性往往要通過實(shí)際試驗或已有的經(jīng)驗來篩選。又如塑料炮彈彈帶，要求材料經(jīng)受高速沖擊、壓縮、扭擰、剪切等復(fù)雜的外力作用和高速高溫高壓氣流的影響，很難直接提出材料的定量性能要求，因此，除了通過力學(xué)計算外，還可通過模擬試驗和探索試驗來推算受力情況，提出粗略的性能要求。
?。?）zui后通過部件工程性能要求與材料性能的比較來確定候選材料。
選擇塑料時應(yīng)注意下面幾個問題：
①必須對選用塑料的性能有較全面的了解，然后根據(jù)使用條件去考慮配方、工藝和制品設(shè)計等。
?、谒芰弦话銓?dǎo)熱性低，選用和設(shè)計時要充分注意。
?、鬯芰系木€脹系數(shù)一般比金屬大，有的易吸水，因此尺寸變化較大，選用和設(shè)計時要考慮恰當(dāng)?shù)呐浜祥g隙和公差范圍。
④有的塑料有應(yīng)力開裂的傾向，選用和設(shè)計時要盡量減少應(yīng)力，制品設(shè)計要避免應(yīng)力集中，或作適當(dāng)?shù)暮筇幚?，并要?yán)格控制加工工藝。
⑤有的塑料有蠕變和后收縮或變形的傾向，選用和設(shè)計時應(yīng)充分注意。
?、薷鞣N塑料有-一定的使用強(qiáng)度范圍和允許接觸的介質(zhì)以及能承受的壓力和速度極限，選用和設(shè)計時應(yīng)該考慮。
三、塑料選材的途徑
著手選材，可以*行初選，然后綜合評價后進(jìn)行試驗。初選可通過兩個途徑，一是根據(jù)制品用途選材；二是根據(jù)制品要求性能選材（利用材料性能表和性能等級分類等）；同時還要考慮經(jīng)濟(jì)成本和安全衛(wèi)生等因素。
下面就以一些已工業(yè)化的塑料為對象，列舉幾種簡易的選材方法。
1、根據(jù)用途選材
用途主要是指制品應(yīng)用域的歸類，此外還包括制品的使用環(huán)境、受力類型和作用方式、使用對象等等要素。
（1）使用環(huán)境
所謂使用環(huán)境是指材料或制品使用時經(jīng)受周圍環(huán)境的溫度、濕度、介質(zhì)等，特別是溫度和濕度的條件。根據(jù)用途的不同，溫度條件可由南北極的低溫到赤道或沙漠地區(qū)的炎熱氣溫，或者是宇航環(huán)境的高低溫，甚至在火災(zāi)時的高溫等；濕度條件從在水中長期或間歇浸泡與露天雨淋到冬天的干燥狀態(tài)（30％RH）；有的制品是在特殊氣體中使用或者用于接觸化學(xué)液體或溶液的場合；此外，自然曝露狀態(tài)下除了風(fēng)、雨、霧等影響外還受太陽光的曝曬等等。因此，必須考慮待用塑料對使用環(huán)境的適應(yīng)能力。
?。?）制品的受力類型和作用方式
根據(jù)制品的受力類型和受力狀態(tài)及其對材料產(chǎn)生的應(yīng)變來篩選能滿足使用要求的材料是很必要的。也就是說，要考慮上述各種環(huán)境下的外力作用是拉伸、壓縮、彎曲、扭曲、剪切、沖擊或摩擦，或是幾種力的組合作用。此外，還要考慮外力的作用方式是快速的 （短暫）或是恒應(yīng)力或恒應(yīng)變的，是反復(fù)應(yīng)力還是漸增應(yīng)力等等。
用于沖擊負(fù)荷場合的制品，應(yīng)選擇沖擊強(qiáng)度高的；用于恒定應(yīng)力的場合而且必須防止變形時，應(yīng)選擇蠕變小的材料；用于反應(yīng)力作用的場合應(yīng)選擇疲勞強(qiáng)度比較高的材料；
?。?）使用對象
使用對象是指使用塑料制品的國別、地區(qū)、民族和具體使用者的范圍。例如。國家不同，其標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格也不同。如美國的電氣部件用的塑料，為保證其對熱和電氣的安全性，要求必須符合UL規(guī)格。另外，對色彩和圖案及形狀的要求也會因國家、民族的習(xí)慣和愛好而不同，應(yīng)選擇合適的色彩和形狀。使用者不同，如兒童、老年、婦女用品也各有不同的要求在工業(yè)上使用也要考慮使用對象，而選擇不同的材料。
（4）按用途進(jìn)行分類。
按用途分類的方法有多種，有的按應(yīng)用領(lǐng)域分類。如汽車運(yùn)輸工業(yè)用的，家用電氣設(shè)備用的，機(jī)械工業(yè)用的，建筑材料用的，宇航和航空用的……等等；有的，按應(yīng)用功能分類。如結(jié)構(gòu)材料（外殼、容器等），低摩擦擦材料（軸承、滑桿、閥襯等），受力機(jī)械零件材料。耐熱、耐腐蝕材料（化工設(shè)備、耐熱設(shè)備和火箭導(dǎo)彈用材料），電絕緣材料（電氣結(jié)構(gòu)制品）、透光材料……。表中列出一些機(jī)械部件采用工程盟梔料的情況。當(dāng)有幾種材料同屬一類用途時，應(yīng)根據(jù)其使用特點(diǎn)和材料性能進(jìn)一步比較和篩選。選擇2-3種進(jìn)行試驗比較。比如說外殼這類用途就包括動態(tài)外殼，靜態(tài)外殼，絕緣外殼等，因此要求使用不同特性的塑料。動態(tài)外殼是經(jīng)常受到劇烈震動或輕微撞擊的容器，要求材料除有剛性和尺寸穩(wěn)定性外，還要有較好的沖擊強(qiáng)度。在室內(nèi)應(yīng)用時可采用ABS塑料，在戶外使用的應(yīng)考慮耐老化性能好的材料。如AAS（丙烯睛-丙烯酸酯-苯乙烯共聚物）或MAAS，或用酚醛、環(huán)氧或聚的玻璃鋼等。靜態(tài)外殼是用在不活動或少活動的部位，如儀表殼、收音機(jī)和電視機(jī)外殼等。要求形狀和尺寸穩(wěn)定、美觀，一般可采用高沖擊強(qiáng)度聚苯乙烯、ABS、聚丙烯等；如要求透明則可采用乙酸丁酸纖維素、聚甲基丙烯酸酯或聚碳酸酯。至于絕緣外殼，除要求絕緣外，有的還要求有高的機(jī)械強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，如電動機(jī)罩、電動機(jī)械外殼等，則可采用玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯，玻璃纖維增強(qiáng)聚對苯二甲酸丁二酯（PBTP）或熱固性樹脂的玻璃鋼等。
四 按塑料應(yīng)用范圍選材
（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，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，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，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，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，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。
?。?）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，采用塑料更為合適。
a．有腐蝕或磨耗；
b．加工時，潤滑劑會污染產(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；
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)行會擠出普通潤滑劑;
k. 滑粘性不適宜時。
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，或是需要連續(xù)高速運(yùn)轉(zhuǎn)，以及長期時間內(nèi)要求軸的偏斜極小或要求軸的磨損先于軸承的磨損時，應(yīng)考慮用其它材料。有時（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。
?。?）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)拥龋?
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，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；
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。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，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，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℃，而且在高低溫變動范圍很寬的情況下要求尺寸穩(wěn)定性良好時，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*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）。
?。?）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，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；
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zui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*，或壓縮負(fù)荷很高時，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、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zui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*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)聚氯乙烯塑料是價格低廉的透明和半透明材料；聚苯乙烯可制作的模塑透明部件。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*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*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)更小和全耐熱時可即含氛塑料粉末或纖維的聚甲醛或聚酰亞胺。
五 根據(jù)要求的性能選材
聚合物材料在不同應(yīng)用場合下，會經(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。但是根據(jù)材料性能數(shù)據(jù)選材時，制品設(shè)計者應(yīng)該注意，塑料和金屬之間有明顯的差別，對金屬而言，其性能數(shù)據(jù)基本上可用于材料的篩選和制品設(shè)計，然而，粘彈性的塑料卻不一樣，各種測試標(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，通常是短時期作用力或者溫度或低應(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)測塑料的使用強(qiáng)度和對升溫的耐力，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：對塑料性能分項考慮、比較的選材；同時考慮多項性能綜合評價的選材。
?。?）對塑料性能分項考慮、比較的選材
?、傧鄬γ芏人芰匣牡南鄬γ芏纫话愣荚?.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，相對密度就會減少到0.04或更低；填充無機(jī)材料或金屬等材料能使相對密度達(dá)到3左右。塑料比金屬的相對密度?。ㄤX2.7，鋼7.8），這是塑料的優(yōu)點(diǎn)之一。用它們來制造水上運(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密度比較。
②色澤與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，這對簡化工藝、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，則會失去透明性。對于層壓塑料，可用表面有光澤的樹脂制作塑料裝飾板；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)；
?、塾捕?
塑料的硬度比-般金屬差得多，而且目前還沒有一種能通用于金屬和塑料的硬度測定計，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脂和酚醛樹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，可以通過表面處理和改性技術(shù)，如有機(jī)與無機(jī)的表面涂層或表面鍍層，表面陶瓷化等，其表面性能將會大大改善。
?、軝C(jī)械性能
因為塑料與金屬的特性不同，設(shè)計受力的塑料零部件時，必須考慮塑料的特點(diǎn)，并認(rèn)真進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和合理選材。一般塑料的特點(diǎn)是：
a．塑料受熱膨脹，線脹系數(shù)比金屬大很多；
b．一般塑料的剛度比金屬低一數(shù)量級；
c．塑料的力學(xué)性能在長時間受熱下會明顯下降；
d．一般塑料在常溫下和低于其屈服強(qiáng)度的應(yīng)力下長期受力，會出現(xiàn)*形變；
e．塑料對缺口損壞很敏感;
f．塑料的力學(xué)性能通常比金屬低的多,但有的復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量高于金屬,如果制品設(shè)計合理,會更能發(fā)揮起*性;
g．一般增強(qiáng)塑料力學(xué)性能是各項異性的;
h．有些塑料會吸濕,并引起尺寸和性能變化;
i．有些塑料是可燃的;
j．塑料的疲勞數(shù)據(jù)目前還很少,需根據(jù)使用要求加以考慮.
根據(jù)塑料的特性,不能簡單地直接代用金屬材料,必須按所選塑料的性能和特點(diǎn), 重新設(shè)計。
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