常用材料的性能及应用范围

第一篇：常用材料的性能及应用范围

公司常用原材料的种类、性能和应用范围

一、钢材的基础知识

1、钢材的化学成分：钢材的化学成分主要包括以下几种：C Si Mn Mo Cr Ni V Ti W Nb Cu Al P S，专门用途的钢材，在牌号前部加上代表该钢用途的代号。也有在钢材牌号后面加上A、E 等符号，这里的A、E不是钢材的化学元素符号，而是代表另外一种用途的钢种。例如：0Cr18Ni9、00Cr17Ni14Mo2、1Cr5Mo、35CrMoA、Y1Cr17。

2、钢材的机械性能（力学性能）：钢材的机械性能常用的主要有以下几种：抗拉强度、屈服强度、延伸率、断面收缩率、冲击值、布氏硬度、铬氏硬度、维氏硬度。

a）抗拉强度：在用金属试样作拉伸试验时，在试样要拉断前所承受的最大负荷与试样原始截面之比，称为强度极限或抗拉强度，用“σb”表示，单位为“MPa”。

b）屈服强度：材料在拉伸过程中，当载荷达到某一值时，载荷不变而试样仍继续伸长的现象称为屈服。材料开始发生屈服时所对应的应力，称为屈服点、屈服强度或屈服极限，用 “σS”表示，单位“MPa”在进行阀门设计时，抗拉强度和屈服强度是选择阀门主要部件材料的主要依据。

c）延伸率：金属材料在作拉伸试验时，试样拉断后，其标距部分的总伸长△L与原标距长度L0之比的百分比，称为伸长率或延伸率，用“δ”表示。

d）断面收缩率：金属材料在拉断后，其缩径处横截面积的最大缩减量与原横截面积的百分比，称为断面收缩率，作“ψ”表示。延伸率和断面收缩率是检验金属材料塑性的主要依据。延伸率或断面收缩率太小，材料就成了脆性材料，如铸铁。

e）冲击韧性：用一定尺寸和形状的试样，在规定类型的试验机上，用大能量一次冲击，将冲断试样所消耗的功Ak除以缺口处的断面积Fo，即为冲击韧性，用“Ak”表示，单位为J/cm。

2f）布氏硬度、铬氏硬度、维氏硬度是三种不同的检验钢材硬度的的方法，单位分别为“HB”、“HRC”、“HV”。他们互相之间有一定的换算关系，同时他们与材料的抗拉强度也有一定的换算关系。

材料的机械性能除上面讲过的以外还有其他的几种如：（强度方面）疲劳极限、持久极限、蠕变极限；（塑性方面）冷弯性能、压扁试验；（韧性）应变时效冲击敏感性、脆性转变温度；（脆性）低温冷脆、应变时效脆性、回火脆性；（刚度）弹性模量E等。特别是在高温情况下使用的材料，这些性能就更为重要。

3、金属材料的腐蚀性能:

腐蚀的类型主要有: 点蚀：金属表面产生点状腐蚀，并从表面向内部扩展，形成孔穴。选择性腐蚀：金属中某些组分不按其在合金中所占的比例进行反应所发生的合金腐蚀。晶间腐蚀：沿着或紧挨着金属的晶粒边界发生的腐蚀。应力腐蚀：由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用所产生的材料破坏过程。龟裂：金属表面产生的网状细裂纹。氢脆：由于吸氢使金属的韧性和延伸性降低的过程。氢脆有时导致断裂。氢蚀：高温下（200℃以上）氢和钢中的渗碳体（Fe3C）发生还原作用生成甲烷导致沿金属晶界腐蚀的现象。

4、金属材料的金相组织状态：奥氏体：是碳在γ-Fe中的固溶体。在合金钢中则是碳和合金元素溶液于γ-Fe中所形成的固溶体。以大写字母A表示。铁素体：碳在α-Fe中的固溶体，通常以大写字母F表示。铁素体的性质接近纯铁，塑性、韧性高，强度低。渗碳体：铁和碳的化合物，用Fe3C表示，含碳量为6.69%其性能硬而脆,几乎没有塑性。殊光体：由铁素体和渗碳体相间排列的片层状组织，按片间距的大小，分别称为珠光体、索氏体和屈氏体，以大写字母P、S、T表示。珠光体中的渗碳体呈粒状分布在铁素体基体上的组织，称为粒状珠光体。马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体，是钢通过淬火使奥氏体过冷到MS点以下转变而成的，用大写字母M表示。马氏体具有高硬度、但较脆、淬火后可使钢得到强化，低碳马氏体则具有高的硬度和韧性的良好的综合机械性能。贝氏体：奥氏体过冷到中温区间转变而成的产物，组织是过饱和铁素体和渗碳体的混合物。根据形成温度的高低分上贝氏体和下贝氏体。下贝氏体有较好的机械性能。

5、金属材料的热处理：

将固态金属或合金，在一定介质中加热，保温和冷却，以改变其整体或表面的组织状况（金相组织），从而获得所需性能的工艺过程，称为热处理。

重结晶：固态金属及合金，在加热或冷却通过临界点时，金属内部结构从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的现象儿为重结晶。

过热：金属或合金在热加工时，由于温度过高，晶粒长的很大，致使性能显著降低的现象，称为过热。过热的材料可以通过热处理的方法使其恢复。

过烧：金属或合金加热温度达到固相线附近时，发生晶界开始部分熔化或氧化的现象，称为过烧。过烧的金属或合金不能通过热处理的方法使其恢复。

时效：合金经固溶处理或冷变形后，性能随时间而变化的现象，称为时效。由固溶处理所引起的时效称为热时效或淬火时效，而由冷变形所引起的时效称为应变时效或机械时效。

退火：把钢加热到临界点（Ac1或Ac3）或再结晶温度以上，保温硬度时间，然后缓慢冷却，使组织达到接近平衡状态的热处理过程，称为退火。退火又可分为完全退火、去应力退火、再结晶退火等。

正火：将钢加热到Ac3（或Acm）以上30~50℃，保温后在空气中冷却，得到珠光体型组织的热处理操作过程称为正火。正火主要用于碳钢与低合金钢，细化晶粒，改善组织，提高其机械性能。

回火：钢淬火后为了消除残余应力及获得所需的组织性能，把以淬火的钢重新加热到AC1以下温度，保温后机械冷却的热处理工艺，称为回火。回火又分低温回火、中温回、高应回火。低温回火：回火后钢有较高的硬度和较好的耐磨性。（200~300℃），中温回火：回火后钢有足够的硬度和较高的弹性强度并保持一定的韧性。（400~600℃），高温回火：回火后钢既有较高的强度和硬度又有较好的韧性。（600℃以上）。

调质：淬火加高温回火（获得索氏体组织）获得强度和韧性相配合的综合机械性能。固溶处理：将合金加热到高温单相区，经过充分的保温，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的工艺过程。固溶处理改善了金属的塑性和韧性，并为进一步沉淀硬化处理准备条件。

沉淀硬化：从过饱和固溶体中析出弥散的碳化物或金属化合物等第二相而引起的硬化现象，称为沉淀硬化。金属经过固溶处理后加热到480~630℃保温一小时空冷，或获得HB900~1150状态的马氏体组织。

6、按金相组织区分的合金钢、不锈钢、耐热钢金属材料类型：珠光体型、马氏体型、铁素体型、奥氏体型、铁素体-奥氏体型、沉淀硬化型。

二、常用优质碳素钢

（一）20、20g、20G、20R号钢：20号钢是使用较多的低碳钢，也是优质碳素钢。主要用途是制作各种高压管件、水冷排等。焊接性能优良，因此广泛用于需要焊接的管件制作上。对于20号钢根据其用途的不同，可分为20、20g、20G、20R等几种，这四种材料的化学成份没用太大的区别，但是其机械性能有较大的区别。因此对这几种钢的冶炼方法，检验方法及热处理都有不同的要求。

（二）25、35、45号钢：25、35、45号钢是比较常用的优质碳素钢，按其含碳量的多少可知，25号钢为低碳钢，而35、45号钢为中碳钢。使用25号钢作碳钢高压阀门的阀体，具有优良的

工艺性能，焊接性好，通过正火又可以得到较好的综合机械性能，完全满足阀门设计的需要。

35、45号钢用来作阀体、法兰、螺栓、螺母、各种管件等。

三、常用低合金结构钢16Mn：具有低合金结构钢的特性，具有良好的综合机械性能、焊接性能、工艺性能及低温冲击韧性，冷冲压及切削性能好。广泛应用于石油化工设备。主要用来制作中、低压管件。

四、常用合金结构钢和耐热钢：具有良好的淬透性又有较高的强度、塑性和韧性，还具有一系列特殊的力学性能和物理性能，如抗蠕变和持久破断能力、抗松驰性、抗氧化性和介质腐蚀性能、组织稳定性等。这类钢与高合金钢相比，有冷热加工工艺性能优越，在工作条件范围内，力学性能高，属于比较经济的材料。

（一）常用合金结构钢40Cr、35CrMo：

40Cr是机械制造业常用的钢种，此钢具有良好的淬透性，有较高的疲劳强度。主要是作中低压阀门的阀杆。40Cr钢的焊接性能较差，有形成裂缝的倾向。如必须焊接要制定焊接工艺规范，焊前要预热，焊后要进行热处理。40Cr钢可进行正火、调质等各种形式的热处理，热处理的温度不同，可以得到所需的各种不同的机械性能。

25CrMo钢是常用的紧固件用合钢结构钢，在淬火高温回火后有很好的综合机械性能。此钢调质后有良好的抗松弛性、持久塑性和组织稳定性；有较高的疲劳极限和抗冲击的能力；在高温（550℃）条件下亦有较高的强度，因此该钢也是较常用的紧固件用耐热钢；此钢的低温韧性良好。常用此钢制造480℃以下使用的双头螺栓、510℃以下的螺母及温度低于400℃条件下工作的法兰、盲板等。

（二）常用耐热钢15CrMo、12Cr1MoV、1Cr5Mo、10MoWVNb、12SiMoVNb：

在高温条件下工作的部件用钢称为耐热钢。耐热钢通常应具备两种性能：一种是能在高温下长期工作而不致因介质的侵蚀导致破坏，即高温化学稳定性，适应这种性能的称为热稳定钢；另一种是在高温下仍具有较高的强度，在受载下不产生大的变形和破断，称为热强钢。可见，耐热钢应具备抗氧化性及高温力学性能。耐热钢不但在常温下有较好的机械性能，而且在高温工作条件下也要有较好的机械性能。因此，耐热钢除了具有常温用钢材的机械性能外，还应具备在高温条件下能正常工作所需的机械性能。选择含碳量低的钢或在钢中加入能形成稳定性高的碳化物的合金元素，如铬、钼、钨、钛、铌等是提高钢的抗氢腐蚀的主要措施。

12Cr1MoV钢有很好的高温力学性能，钢的组织稳定，在540℃条件下长期运行有很高的持久强度、蠕变强度和抗氧化性能。我国引进了美国标准TP304H（1Cr18Ni9）、TP347H等奥氏体热强钢，其性能更优于12Cr1MoV钢。该种钢材在电站用阀门、管件上还在广泛使用。

10MoWVNb与12SiMoVNb是我国自主研发的抗氢钢新钢种。这两种钢主要用于中置式锅炉系统有关设备，三十万吨合成氨装置开工加热炉，氨合成塔内件。炼油，石油化工加热炉及废热锅炉炉管等600~650℃以下耐热用钢；这些设备的管线、阀门、管件等均在高压（32MPa），中温（400℃），高温（600~650℃）氢、氮、氨介质条件下工作，不仅要求钢材有一定的综合机械性能，而且要求具有良好的耐氢、氮、氨腐蚀，抗中、高温的耐热强度，同时还要求加工制造和焊接性能好等。12SiMoVNb主要是用在中置锅炉（400℃），PN32MPa的加氢装置中，作抗氢钢使用。12SiMoVNb还具有较好的加工性能，可进行煨弯、锻造、车削、气割、机械加工、等各种加工形式，工艺性好。

常用美标低合金耐热钢：经常遇到的美标低合金耐热钢是F11、F12、F21、F22这几种型号，他们与国产12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV、1Cr5Mo、有相同的方面，比如都是低合金耐热钢，都具有优良的工艺性能，焊接性好。在高温下工作有一定的热强性和抗氧化性。但是二者又不完全相同，美标低合金耐热钢的铬含量高于国产钢12CrMo、15CrMo、12Cr1MoV，低于1Cr5Mo。

五、常用的不锈钢：

不锈钢的耐腐蚀性能，一般认为是由于在腐蚀介质中的作用下其表面形成了“钝化膜”的结果，而耐腐蚀的能力则取决于“钝化膜”的稳定性。这除了与不锈钢的化学成分有关外，还与腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度以及其他因素有关。不锈钢的种类很多，按照我国国家标准GB/T13304—91《钢分类》以及 国际上通用的分类方法是按钢的金相组织划分，分为5类即：马氏体型不锈钢、铁素体型不锈钢、奥氏体型不锈钢、奥氏体-铁素体型不锈钢、沉淀硬化型不锈钢等五种。下面分别介绍我公司常用不锈钢：1Cr13、2Cr13、3Cr13、0Cr18Ni9Ti、1Cr18Ni9Ti、0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2、0Cr17Ni4Cu4Nb、0Cr17Mn14Mo2N、00Cr22Ni5Mo3N等。

（一）马氏体不锈钢：1Cr13、2Cr13、3Cr13

具有良好的淬火性能、较高的韧性和冷变形性，通过淬火和高温回火可以得到优良的综合机械性能。有良好的耐蚀性；在淡水、蒸汽、湿大气条件下有足够的抗锈性和耐蚀性。这三种钢被

广泛用于阀门制造业，1Cr13钢热处理后，主要用来制造要求韧性较高、承受冲击载荷的零件，如水压机阀、紧固件等；2Cr13用的最多，它可以用作各种高压阀门的阀杆，高、中、低压阀门的阀瓣，阀座。如我公司生产的合成氨高压截止阀，抗氢钢截止阀等，阀杆全是2Cr13，他不但强度高，而且在425℃的温度下仍有较好的强度和耐腐蚀性；3Cr13主要用来制造要求强度较高的结构件，如螺栓、阀门阀瓣、阀座等。

（二）奥氏体不锈钢：奥氏体型不锈钢分为铬镍钢和铬锰钢两大类。1、18-8型奥氏体不锈耐酸钢：0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti

0Cr18Ni9、1Cr18Ni9Ti都是典型的18-8型奥氏体不锈耐酸钢。与之为一个种族的还有1Cr18Ni9、0Cr18Ni9Ti 等。18-8型钢具有较好的抗晶间腐蚀性能，优良的耐腐蚀性能和冷加工冲压性能。对硝酸有很强的抗腐蚀性；对碱溶液及大部分有机酸和无机酸都有一定的抗腐蚀能力。1Cr18Ni9Ti常用作酸容器和耐酸设备的衬里、输送管道，如氮肥工业用的吸收塔、热交换器等。我公司生产的各种耐酸、碱的阀门中，阀体材料以“P”为标志的都是以这两种材料为主。2、18-12型奥氏体不锈耐酸钢0Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti

在化肥行业，最早使用在尿素管路中的不锈耐酸钢就是0Cr18Ni12Mo2Ti，被化肥行业通称为Mo2Ti钢，随着不锈耐酸钢材料的发展，后来逐渐有了00Cr17Ni14Mo2，用以取代了0Cr18Ni12Mo2Ti。到现在随着国外材料的引进化肥厂生产效益的不断提高，人们越来越追求更加优良的钢种用于尿素生产设备，于是又出现了316L和尿素级不锈钢316LMod、25-22-2等等。

3、超低碳不锈钢00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni14Mo3

这两种钢是广泛应用的超低碳不锈耐酸钢，对各种无机酸、有机酸、碱、盐类（如来硫酸、硫酸、磷酸、醋酸、甲酸、氯盐、卤素、来、亚硫酸盐）均有良好的耐蚀性，由于含碳低，因此晶间腐蚀倾向比0Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo2Ti钢小，有优良的焊接性能，适合于多层焊接，焊后无刀口腐蚀倾向。是制造合成纤维、石油化工、纺织、化肥、印染及原子能后处理等工业设备的重要耐蚀钢材料。00Cr17Ni14Mo2在我公司应用较多，主要是用来制造尿素装置用高压阀门和各种尿素装置用高压管件。它在尿素及甲胺液介质中的耐腐蚀性远高于0Cr18Ni12Mo2Ti。同时也用来制作尿塔衬里等。

（三）双相不锈钢

双相不锈钢是在其金相组织中即有奥氏体组织，也有铁素体组织的钢，如果以奥氏体为基体，则铁素体组织约占15%~50%；如果以铁素体为基体，则奥氏体组织约15%~50%即可称为双相不锈

钢。双相不锈钢即具有奥氏体钢的特点，又具有铁素体钢的特点，近些年来随着煤化工的发展，双相不锈钢的开发与使用越来越广泛。双相不锈钢如果以铬含量的多少来进行分类的话，可分为18%Cr系、22%Cr系、25%Cr系和28%Cr系。在双相不锈钢组织中，铬、钼、硅等铁素体元素浓缩在α相中，而镍、锰、碳和氮等奥氏体稳定元素浓缩在γ相中。

1、双相不锈钢有以下特点：

a、含钼双相不锈钢在低应力下有良好的耐氯化物腐蚀的性能。

b、含钼双相不锈钢有良好的耐孔蚀性能，相当于316L的耐孔蚀性能。含25%Cr的双相不锈钢的耐孔蚀性能超过316L。

c、双相不锈钢具有良好的耐腐蚀疲劳和磨损腐蚀性能。

d、双相不锈钢具有良好的综合力学性能。有较高的持久强度和耐疲劳性能，其屈服强度是18-8型奥氏体不锈钢的2倍。经固溶处理后的双相不锈钢的延伸率达到25%、韧性值在100J以上。

e、双相不锈钢可焊性良好，热裂倾向小。一般焊前不需预热，可与碳钢及其他奥氏体钢异种焊接。

f、含低铬（18%Cr）的双相不锈钢热加工温度范围比18-8型奥氏体不锈钢宽，抗力小。j、与奥氏体不锈钢相比，导热系数大，线膨胀系数小。

h、有高铬铁素体不锈钢的各种脆性倾向，不宜用在高于300℃的工作条件下使用。

2、国产双相不锈钢

a、0Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti（22%Cr系）这两种不锈钢都是我国为代替1Cr18Ni9Ti钢而设计的。他们比1Cr18Ni9T有更优良的机械性能，特别是强度高，广泛用于化学工业，食品工业和航空工业。这种钢我公司还没使用过，不作进一步介绍。

b、1Cr18Mn10Ni5Mo3N、0Cr17Mn14Mo2N（18%Cr系）这两种不锈钢是以Mn、N代Ni的双相不锈钢，具有良好的耐蚀性能，并有良好的机械性能和工艺性能，他们在制造丙烯腈和尿素等工业设备中用来代替0Cr18Ni12Mo2Ti、00Cr17Ni14Mo2具有良好的耐蚀性能。如在全循环法生产尿素的合成塔内件、蒸发器、甲铵泵等使用1Cr18Mn10Ni5Mo3N取得良好的效果。他们可以代替18-8型不锈钢使用。其中0Cr17Mn14Mo2N钢也称A4钢。近些年该钢在化工系统，特别在尿素生产设备（如合成塔、高压分离器等）上得到进一步利用。0Cr17Mn14Mo2N（A4钢）的晶间腐蚀试验采用T法,即硫酸铜加硫酸加铜屑法。650℃敏化处理时间为30分钟至一小时。此钢在适当的工艺条件下有良好的可焊性。

c、00Cr22Ni5Mo3N等仿美标准生产的双相不锈钢：这些双相不锈钢是我国仿照美国标准生产的钢种，其化学成分与机械性能及热处理与美国标准的双相不锈钢相同。

d、国产双相不锈钢的热处理及机械性能

00Cr22Ni5Mo3N等仿美标产品，大量用在煤气化工程中。由于国际上石油不断长价，因此我国好多企业利用我国煤碳资源丰富的特点，煤改油变成了油改煤。引进英国壳牌公司的技术，利用煤碳资源制造合成氨和生产甲醇。煤碳在粉碎、升温变成粉沫（粉煤灰）的过程中产生大量的H2S气体，对金属的腐蚀性十分严重。而双相不锈钢是耐H2S腐蚀的最好材料，同时其强度又比奥氏体不锈钢高，适应这种生产环境。因此被大量采用制造煤气化工程中的各种管件，阀门等。我公司2004~2006年曾为中国石化集团、柳化、洞氮化肥厂等多家企业设计制造双相不锈钢截止阀、球阀等。其中十英寸大口径双相不锈钢球阀为我公司独创。

沉淀硬化型不锈钢：0Cr17Ni4Cu4Nb（17-4PH，S17400）是一种具备不锈钢特有的耐蚀性外，还可以通过进行时效处理（使钢中的碳化物沉淀析出），从而达到提高强度实现沉淀硬化的高强度不锈钢。沉淀硬化不锈钢分为马氏体系沉淀硬化不锈钢、半奥氏体系沉淀硬化不锈钢、奥氏体系沉淀硬化不锈钢、铁素体系沉淀硬化不锈钢、和奥氏体-铁素体系沉淀硬化不锈钢。我国钢材标准GB/T1220—1992中以经列入的这类钢有马氏体型0Cr17Ni4Cu4Nb、半奥氏体型0Cr15Ni7Mo2Al、0Cr17Ni7Al三种沉淀硬化不锈钢，此钢具有易强化又耐腐蚀的性能。

六、美国标准不锈钢简介

随着经济的发展和引进技术的增加，化工行业引进了大量的外国先进工艺和设备，有的成套引进外国设备，而这些外国设备中，使用的阀门、管件等产品，大量使用美国标准材料，其中我们大家比样熟悉的材料有304、304L、316、316L、316L Mod等等。美国钢铁牌号表示方法较多，但我们常见的主要是ASTM（美国试验和材料学会）表示方法。

1、奥氏体型不锈耐酸钢316L、316LMod

这两种钢都是为高压尿素工艺生产的需要而生产的特种不锈钢，由于工艺条件的强腐蚀性和腐蚀机制的复杂性，因此在开发316L的基础上调整了铬、镍、钼的含量并添加了氮后形成了316LMod尿素级不锈钢。对于316LMod除了化学成分及金相组织（铁素体含量最高为0.6%）有了更严格的限制以外，对其晶间腐蚀试验的取样方法和试验方法以及合格标准（最大腐蚀率为0.60mm/a）都有了比316L更严格的限制。

2、尿素级不锈钢的新钢种UNS N031050、U1、U2，（通常称为25/22/2）

尿素级316LMod 在尿素合成塔液相介质中使用多年后，仍存在晶间腐蚀的现象，这是因为316LMod 焊缝中存在少量铁素体，使其发生选择性腐蚀。同时316LMod 还存在缝隙腐蚀、点蚀、应力腐蚀等局部腐蚀形式。UNS N031050是高合金奥氏体钢，具有较强的耐腐蚀性。

我国钢铁研究总院也研制了与UNS N031050同一类型的钢种U1钢和U2钢，在尿素合成介质中，能使腐蚀率减小一半，国内尿素高压设备己逐渐采用，明显改善材料的抗晶间腐蚀的能力。这几种钢与316LMod相比，主要是含碳量明显减少，硫、磷含量控制更加严格，同时铬、镍含量明显提高。从而使其耐腐蚀性得到进一步提高。目前这两种钢还在试验阶段，相信很快就会得到大量的应用。

第二篇：二氧化氯消毒剂的消毒灭菌的性能及应用范围

一、二氧化氯消毒剂的消毒灭菌的性能：

第一点：消毒灭菌性能：高效、强力

在常用消毒剂中，相同时间内到同样的杀菌效果所需的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度二氧化氯消毒剂粉剂仅为Cl2的1/2。ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。

氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。

第二点：快速、持久：

二氧化氯溶于水后，为了让大家对二氧化氯消毒剂有更多的了解，下面由小编来为大家简单的讲解下其知识大全：

一、二氧化氯消毒剂的消毒灭菌的性能：

第一点：消毒灭菌性能：高效、强力

在常用消毒剂中，相同时间内到同样的杀菌效果所需的ClO2浓度是最低的。对杀灭异养菌所需的ClO2浓度二氧化氯消毒剂粉剂仅为Cl2的1/2。ClO2对地表水中大肠杆菌杀灭效果比Cl2高5倍以上。二氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。

氧化氯对孢子的杀灭作用比氯强。

第二点：快速、持久：

二氧化氯溶于水后，基本不与水发生化学反应，也不以二聚或多聚状态存在。它在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快，特别在低浓度时更突出。当细菌浓度在105~106个/mL时，0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异养菌；而0.5ppm的Cl2的杀菌率最高只能达到75%，试验表明，0.5ppm的ClO2在12小时内对异养菌的杀灭率保持在99%以上，作用时间长达24小时杀菌率才下降为86.3%。

第三点：广谱、灭菌：

ClO2是一种广谱型消毒剂，对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外，对芽孢、病毒、异养菌、铁细菌、硫酸盐还原和真菌等均有很好的杀灭作用，且不易产生抗药性，尤其是对伤寒，甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病毒等也有良好的杀灭和抑制效果。ClO2对病毒的灭活比O3和Cl2更有效。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。

第四点：无毒、无刺激：

急性经口毒性试验表明，二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品，积累性试验结论为弱蓄积性物质。用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮膜和头皮产生损伤，其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。

第五点：安全、广泛：

二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。ClO2对还原性阴、阳离子和氧化效果以去毒为主（H2S、SO32-、CN－、Mn2+），对有机物的氧化降解以含氧基团的小分子化合物为主，这些产物到目前的研究为止，均证明是无毒害用的，并且ClO2使用剂量极低，因此用ClO2消毒十分安全，无残留毒性。其安全性是被世界卫生组织（WHO）定为AI级。

二氧化氯作为一个强氧化剂，它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能，用途十分广泛。

二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护（EPA）的长期科学试验和反复论证，考验了ClO2对饮用水的处理效果后，被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品（肉类、水产品、果蔬）的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

二、二氧化氯消毒剂的应用范围：

1.中水回用中的灭菌与脱臭；

2.医院污水的灭菌消毒处理；

3.面粉与各种食品的漂白剂；

4.造纸、印染行业的漂抓药剂；

5.高层建筑给水的二次消毒处理；

6.循环冷却水的除藻灭菌处理；

7.游泳池循环水、浴池水的灭菌消毒；

8.各种场合下的生活、饮用、自来水的消毒；

9.配制各种口腔消毒液、除臭液及创口清洗液等；

10.医疗、卫生、临床器械消毒、灭菌、除臭和防霉处理；

11.动物禽畜饲养场舍及饮水的消毒，蚕茧养殖器具消毒；

12.鱼虾类加工过程中消毒控制杂菌、大肠杆菌等污染及保鲜；

13.食品、饮料厂、发酵工业的设备、管道、容器的最终灭菌消毒；

14.乳品厂、屠宰厂、发酵工业的设备、管道、容器的最终灭菌消毒；

15.餐厅、宾馆、家庭、摊档餐具和卫生设施的灭菌消毒与空气环境消毒；

16.家庭、宾馆、饭店、水果蔬菜、鱼肉食品的保鲜及最终淋洗消毒和卫生器具消毒；

17.二氧化氯在注水采油中作解堵剂，完全能够氧化堵塞岩层的有机生物质和任何聚合物残渣；

18.鱼虾疾病防治，池水消毒与增氧，杀灭毛蚶甲肝病毒及磨菇生产灭菌消毒保鲜处理等，达到防病、增产、提质的效果；

19.公共场所环境空气、冰箱、冷库、办公室、宿舍、车厢及空调通风系统的空气清洁、消毒、除臭。也可用于病家、病区及病人物品的杀菌消毒。

二氧化氯作为一个强氧化剂，它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能，用途十分广泛。二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护（EPA）的长期科学试验和反复论证，考验了ClO2对饮用水的处理效果后，被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品（肉类、水产品、果蔬）的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

基本不与水发生化学反应，也不以二聚或多聚状态存在。它在水中的扩散速度与渗透能力都比氯快，特别在低浓度时更突出。当细菌浓度在105~106个/mL时，0.5ppm的ClO2作用5分钟后即可杀灭99%以上的异养菌；而0.5ppm的Cl2的杀菌率最高只能达到75%，试验表明，0.5ppm的ClO2在12小时内对异养菌的杀灭率保持在99%以上，作用时间长达24小时杀菌率才下降为86.3%。

第三点：广谱、灭菌：

ClO2是一种广谱型消毒剂，对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果。二氧化氯除对一般细菌有杀死作用外，对芽孢、病毒、异养菌、铁细菌、硫酸盐还原和真菌等均有很好的杀灭作用，且不易产生抗药性，尤其是对伤寒，甲肝、乙肝、脊髓灰质炎及艾滋病毒等也有良好的杀灭和抑制效果。ClO2对病毒的灭活比O3和Cl2更有效。低剂量的二氧化氯还具有很强的杀蠕虫效果。

第四点：无毒、无刺激：

急性经口毒性试验表明，二氧化氯消毒灭菌剂属实际无毒级产品，积累性试验结论为弱蓄积性物质。用其消毒的水体不会对口腔粘膜、皮膜和头皮产生损伤，其在急性毒性和遗传毒理学上都是绝对安全的。

第五点：安全、广泛：

二氧化氯不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。ClO2对还原性阴、阳离子和氧化效果以去毒为主（H2S、SO32-、CN－、Mn2+），对有机物的氧化降解以含氧基团的小分子化合物为主，这些产物到目前的研究为止，均证明是无毒害用的，并且ClO2使用剂量极低，因此用ClO2消毒十分安全，无残留毒性。其安全性是被世界卫生组织（WHO）定为AI级。

二氧化氯作为一个强氧化剂，它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能，用途十分广泛。

二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护（EPA）的长期科学试验和反复论证，考验了ClO2对饮用水的处理效果后，被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品（肉类、水产品、果蔬）的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

二氧化氯作为一个强氧化剂，它还具有除藻、剥泥、防腐、抗霉、保鲜、除臭、氯化及漂白色等多方面的功能，用途十分广泛。二氧化氯灭菌消毒剂经美国食品药物管理局（FDA）和美国环境保护（EPA）的长期科学试验和反复论证，考验了ClO2对饮用水的处理效果后，被确认为是医疗卫生、食品加工中的消毒灭菌、食品（肉类、水产品、果蔬）的防腐、保鲜、环境、饮水和工业循环及污水处理等方面杀菌、清毒、除臭的理想药剂，是国际上公认的氯系消毒剂最理想的更新换代产品。

第三篇：碳纳米材料的性能及应用作业.

碳纳米材料的性能及应用 Z09016114 蔡排枝

摘要:纳米材料被誉为21世纪的重要材料,而作为新型纳米材料的碳纳米材料因其本身所拥有的潜在优越性,在化学、物理学及材料学领域具有广阔的应用前景。本文依据目前碳纳米材料的研究发展现状,阐述了碳纳米材料碳60、碳纳米管及石墨烯的结构性能,并对其应用特性进行了初步探讨和分析。

一.引言

碳纳米材料是指材料微观结构在0-3维内其长度不超过100nm;由碳原子组成,材料中至少有一维处于纳米尺度范围0-100nm;具有纳米结构。它有四种基本类型:a.纳米粒子原子团如C 60(零维 b.碳纳米纤维和碳纳米管(1维 c.碳纳米层或膜材料石墨烯(2维 d.块体纳米材料如金刚石(3维。

由于碳纳米材料的独特结构,使其具有不同于常规材料和单个分子的性质如量子尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等,从而导致了碳纳米材料的力学性能、电磁性能、光学性能、热学性能等的改变,并使之在电子学、光学、化工陶瓷、生物、医药、日化诸多方面有重要价值,得到广泛的应用。由于石墨,金刚石并不是常用的碳纳米材料。

碳纳米材料中,目前应用最成熟的就是碳纳米管。碳纳米管是一种具有独特结构的一维量子材料,由石碳原子层卷曲而成,管直径一般为几纳米到几十纳米,管厚度仅为几纳米,长度可达数微米。由于拥有潜在的优越能,碳纳米管无论在物理、化学还是在材料科学领域都将有大发展前景。比如在材料科学领域,碳纳米管的长度是直的几千倍,被称为“超级纤维”,其性质随直径和螺旋角的同有明显变化。近年来,美国、日本、德国和中国等国家相成立了纳米材料研究机构,使碳纳米管的研究进展随之加快并在制备及应用方面取得了突破性进展。

二.碳纳米材料的性能

2.1 C60的主要性质及应用

C60具有缺电子烯的性质,同时它又兼备给电子能力,六元环间的6:6双键为反应的活性部位,可发生诸如氢化、卤化、氧化还原、环加成、光化与催化及自由基加成等多种化学反应,并可参与配合作用。C60在超导、磁性、光学、催化、材料及生物等方面表现出优异的性能,对它的研究已广泛开展。

(1超导体

超导现象是大约10年前第一次在一种电子搀杂的富勒烯C60中发现的。C60分子本身是不导电的绝缘体,但当碱金属嵌人C60分子之间的空隙后,C60与碱金属的系列化合物将转变为超导体如K3C60即为超导体,且具有很高的超导临界温度。

(2光学特性

由于C60分子中存在的三维高度非定域(电子共轭结构使得它具有良好的光学及非线性光学性能。C60光激发后很容易形成电子一空穴对从而产生光电子转移,C60还具有较大的非线性光学系数和高稳定性等特点,可以预计C60将是很好的光电导材料、新型非线性光学材料,有望在光计算、光记忆、光信号处理及控制等方面有所应用。

(3功能材料的制备

由于C60特殊笼形结构及功能,将C60作为新型功能基团引入高分子体系,得到具有优异导电、光学性质的新型功能高分子材料。将富勒烯丰富的电子和电化学性质与富电子的过渡金属配合物Ru—bipy,Ru—terpy,二茂铁等电活性物种结合可用于新型分子电子器件的制备。华中科技大学刘晓国等人将纳米富勒烯与丙烯酸(酯单体在引发剂作用下共聚,用该聚和物与有机胺中和成盐使其水性化,制得水溶性纳米富勒烯一丙烯酸(酯高分子成膜材料,发现富勒烯对丙烯酸(酯聚和物具有独特的成膜改性功能。

(4新型催化剂

C60分子的电子亲和力较高(2.6—2.8 ev易于通过分子内或分子间的电子授受作用而发生氧化还原反应, 因此多数富勒烯或其衍生物的金属配合物均具有良好的催化性能,如C60Pdn 可在常温下催化苯乙炔的氢化, C60Pt(H h32、C60Pm对端烯烃的硅氢加成有良好的催化活性。

(5生物活性材料

Friedman 等人报道了水溶性二氨基二酸二苯基C60衍生物的合成方法,并证明它有抑制HIVP活性的功效,而艾滋病研究的关键是有效抑制的活性。Nakajima等人将他们合成的带聚乙二醇的C60~t 生物与 HelaS3 细胞共同培养并用光照射,结果呈现细胞毒性。

2.2 碳纳米管的结构性能及应用

由碳原子形成的石墨烯片层围成的一种管状结构,而且它们的直径很小,基本都在纳米尺度,所以称其为纳米碳管。在理想情况下,仅仅包含一层石墨烯的纳米碳管称为单壁纳米碳管。包含两层以上石墨烯片层的纳米碳管称为多壁纳米碳管,片层之间的距离为0.34-0.36nm。

碳纳米管是指由类似石墨的六边形网格组成的管状物,可以看作是石墨片层绕中心轴按一定的螺旋角卷曲而成。管子一般由单层或多层组成,相应的纳米碳管就称为单壁纳米碳管(SWNT和多壁纳米碳管(MWNT。碳纳米管的直径在几微米到几十纳米之间,长度可达数微米,因此有较大的管径比。资料表明:碳纳米管的晶体结构为密排六方(hcp , a = 0.24568nm, c = 0.6852nm, c / a = 2.786,与石墨相比,a 值稍小而c 值稍大,预示着同一层碳管内原子间有更强的键合力,碳纳米管有极高的同轴向强度。多壁碳纳米管存在三种类型的结构,分别称为单臂纳米管、锯齿形纳米管和手性纳米管。

碳纳米管具有很高的杨氏模量和抗拉强度,杨氏模量估计可高达5TPa;同时碳纳米管还具有极高的韧性,十分柔软。碳纳米管的导电性与本身的直径和螺旋度有

关,随着这些参数的变化可表现出导体或半导体性质.碳纳米管管壁在生长过程中有时会出现五边形和七边形缺陷,使其局部区域呈现异质结特性.不同拓扑结构的碳纳米管连接在一起会出现非线性结效应,有近乎理想的整流效应.在室温条件下,碳纳米管能够吸收较窄频谱的光波,能以新的频谱发射光波,还能发射与原来频谱完全相同的光波。可以有以下的应用。

(1纳米电子学方面

作为典型的一维量子输运材料,用金属性单层碳纳米管制成的三极管在低温下表现出典型的库仑阻塞和量子电导效应.碳纳米管既可作为最细的导线被用在纳米电子学器件中,也可以被制成新一代的量子器件.碳纳米管还可用作扫描隧道显微镜或原子力显微镜的探针。碳纳米管还为合成其它一维纳米材料的控制生长提供了一种模板或框架,碳纳米管在高温下非常稳定,利用碳纳米管的限制反应可制备其它材料的一维纳米结构.这一方法用于制备多种金属碳化物一维纳米晶体和制备氮化物的一维纳米材料。在硅衬底上生长碳纳米管阵列的工艺与现行的微电子器件的制备工艺完全兼容,这就为碳纳米管器件与硅器件的集成提供了可能。美国IBM公司于2001年用单分子碳纳米管成功制成了当时世界上最小的逻辑电路。美国IBM 于2002年成功开发出了当时最高性能的碳纳米管晶体管,比当时用硅制成的最先进的晶体管的速度还要快.(2信息科学方面

碳纳米管可制作碳纳米管场致发射显示器碳纳米管的顶端很细,有利于电子的发射,它可用做电子发射源,推动场发射平面显示发展.实验证明在硅衬底上可生长规则的碳纳米管阵列,采用蒸发和掩膜技术在硅表面形成铁的薄膜微观图形,利用乙烯做反应气体,在适当的反应条件下,碳纳米管可垂直于衬底表面生长,形成规则的阵列,阵列的形状由衬底上铁膜的微观图形决定.这种碳纳米管阵列的一个可能的直接应用是场发射平面显示.西安交通大学朱长纯教授领导的研究小组采用新的技术,引导碳纳米管有序、定向地生长在导电的硅片衬底上引,并且进一步研制出功能完备的场发射像素管0训,由于其纯度高、有序性好,场发射性能也大为提高。和传统显示

器比,这种显示器不仅体积小,重量轻,大大省电,显示质量好,而且响应时间仅为几微秒,从零下45℃到零上85℃都能正常工作.(3能源方面

由于碳纳米管具有独特的纳米级尺寸和空心结构,有较大的比表面积,比常用的吸附剂活性炭有更大的氢气吸附能力,非常适合作为储氢的材料.碳纳米管在储氢率方面有明显的优势,加之碳材料的价格低廉,化学性能稳定,密度较小,CNT 储氢的应用前景很好。中科院金属研究所青年研究员成会明博士研究小组, 在单壁纳米碳管的储氢研究方面取得显著成果,他们采用等离子体氢电弧法半连续大量制备出高质量单壁纳米碳管,其纯度高,纳米碳管的直径较粗.在室温下获得优异储氢性能,储氢量达4Wt%以上,其中约四分之三的储量可在室温和常压下放出.(4材料方面应用

碳纳米管的强度约比钢高100多倍,而比重却只有钢的1/6;同时碳纳米管还具有极高的韧性,十分柔软。它被认为是未来的“超级纤维”,是复合材料中极好的加强材料。目前已经用于纳米结构复合材料和混凝土的强化.对碳纳米管可控制生长技术、表征技术和应用的深入研究将会促进纳米科学和技术的发展,有助于发现新的效应,发展新的器件,以至于形成新的产业。

(5制备纳米材料的模板

一维纳米中空孔道赋予了纳米碳管独特的吸附、储气和浸润特性。根据理论计算,中空的纳米碳管具有毛细作用,纳米碳管为模板制备其它纳米线的研究工作。以纳米碳管为基础,利用它的中空结构和毛细作用可制备其它纳米结构。对纳米碳管进行B、N等元素掺杂已获得了一系列新型纳米管。以纳米碳管为母体,通过气相反应方法可以制备出SiC、GeO2、GaN等多种纳米棒以及各种金属的

纳米线。这些新的一维纳米材料的出现,必将对纳米材料的研究和发展产生积极的影响。

(6催化剂载体

纳米材料比表面积大,具有特殊的电子效应和表面效应。如气体通过纳米碳管的扩散速度为常规催化剂颗粒的上千倍,担载上催化剂后可极大地提高催化剂的活性和选择性,使其在加氢、脱氢和择型催化等反应中具有很大的应用潜力。

(7复合材料增强相

碳纳米管还有非凡的力学性质。理论计算表明,碳纳米管应具有极高的强度和极大的韧性。由于碳纳米管中碳原子间距短、单层碳纳米管的管径小,使得结构中的缺陷不易存在,因此单层碳纳米管的杨氏模量据估计可高达5太帕,其强度约为钢的100倍,而密度却只有钢的1/6。因此,碳纳米管被认为是强化相的终级形式,人们估计碳纳米管在复合材料中的应用前景将十分广阔。

(8纳米器件

纳米碳管的电学性质与其结构密切相关。就其导电性而言,由于纳米碳管直径和螺旋角不同,可以是金属性的,也可以是半导体性的,甚至在同一根纳米碳管上的不同部位,由于结构的变化,也可以呈现出不同的导电性。纳米碳管中存在大量未成对电子,但其在纳米碳管中的径向运动却受到限制,表现出典型的量子限域效应;而电子在轴向的运动不受任何限制。因此,可以认为纳米碳管是一维量子导线。利用催化热解法成功地制备了纳米碳管-硅纳米线,测试表明,这种金属-半导体异质结具有二极管的整流作用。当一个金属性单层纳米碳管与一个半导体性单层纳米碳管同轴套构而形成一个双层纳米碳管时,两个单层管仍分别保持原来的金属性和半导体性,利用这一特性可制造具有同轴结构的金属-半导体器件。

纳米碳管的电学性能和所处气氛有关,在不同气体气氛下,其电阻会发生改变,根据这一现象有可能把纳米碳管用作体积很小而灵敏度极高的化学传感器。纳米碳管具有优异的场发射性能,而且在空气中稳定同时具有较低工作电压和大的发射电流等优点,直径细小的纳米碳管可以用来制作极细的电子枪,在室温及低于80伏的偏置

电压下,即可获得0.1~1微安的发射电流。有望在新一代冷阴极平面显示器中得到应用。

2.3 石墨烯的主要性质及应用

石墨烯除了有特殊的结构外,还具有一系列独特的性质。最显著的是它的导热性和机械强度。石墨烯本身就是一个良好的导热体,可以很快地散发热量,而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力,所产生的热量也非常少;而它的强度可以和碳纳米管相媲美,理想强度可达110--130 GPa[6j。理想的单层石墨烯具有超大的比表面积(2 630m2/g17j,是很有潜力的储能材料;同时石墨烯又是一种非常优异的半导体材料,具有比硅高很多的载流子迁移率(2×105cm2/V,因为即使在室温下载流子在石墨烯中的平均自由程和相干长度也可为微米级。石墨烯还是目前已知在常温下导电性能最优秀的材料,电子在其中的运动速度远远超过了一般导体,达到了光速的1/300;这一特性使其在纳电子元件、传感器、晶体管及电池中有着巨大的应用前

景。石墨烯还具有良好的透光性,是传统 IT0 膜潜在替代产品。石墨烯可应用在以下方面。

(1锂离子电池中的应用

石墨烯作为电池电极材料以提高电池效率有着诱人的应用前景。单层或者多层石墨烯在锂离子电池里的应用潜力引起了各国学者的极大关注。Yoo 等人对应用于锂离子二次电池负极材料中石罢烯的性能进行了研究,发现其比容量可以达到540 mAh/g。如果在其中掺入C60 和碳纳米管后,负极的比容量分别可达784mAh /g和730mAh/g,Khan ~tha等人通过理论计算讨论了石墨烯的储锂机理。

(2计算机芯片材料中的应用

马里兰大学物理学家的研究表明,未来的计算机芯片材料中石墨烯可能取代硅。石墨烯具有远高于硅的载流子迁移率,并且从理论上说,它的电子迁移率和空穴迁移率两者相等.因此其 n 型场效应晶体管和 P 型场效应晶体管是对称的,因为其还具有零禁带特性,即使在室温下载流子在石墨烯中的平均自由程和相干长度也可为

微米级,所以它是一种性能非常优异的半导体材料.专家指出硅基芯片在室温条件下的速度是有限的,很难再大幅提高;而电子穿过石墨烯几乎没有任何阻力,所产生的热量也非常少,且石墨烯本身就是一个良好的导热体,可以很快地散发热量,由石墨烯制造的集成电路运行的速度将要快得多.据估计用石墨烯器件制成的计算机的运行速度可达到lT(1012Hz ,即比现在常见的 1G(109的计算机快1000 倍.(3减少纳米元件噪声领域的应用

普通的纳米元件随着尺寸越来越小,电噪声(电荷在材料中反弹导致各种各样的干涉,会变得越来越大,这种关系被称为“豪格规则 Hogue’Slaw”.因此,如何减小噪声成为实现纳米元件的关键问题之一。美国蚴司[25-27J宣布,通过一层叠加在另一层上面的双层石墨烯来构建晶体管时,发现可大幅降低纳米元件特有的噪声。虽然这离其商品化生产还甚遥远,还有不少难题要克服,但降低噪声是石墨烯晶体管研制过程中迈出的重要一步。

三、总结

随着研究的不断深入,碳纳米材料的优异性能和潜在价值被逐步发掘出来,而其在复合材料、纳米器件、储氢材料,量子计算机以及超灵敏传感器等领域也受到了越来越多的关注。当前碳纳米材料的研究还主要集中在基础研究方面,如何大规模制备碳纳米材料如碳纳米管,石墨烯人是未来的一个研究重点。相信在不远的将来,碳纳米材料会给人类的生活,生产实践带来巨大的变化。

参考文献

[ 1] IIJIMA S.Heli cal microtubules of graphitic carbon [ J ].Nature,1991, 354: 5658.[ 2] TREACY M M J , EBBESEN T W, GIBSON J M.Except ionallyhigh Young#s modulus observed for individual carbon nanotubes[ J ].Nature, 1996, 381: 678680.[ 3] YAO N, LORDI V.Young#s modulus of single w alled carbonnanotubes[ J].J.Appl.Phys., 1998, 84: 1939 1943.[ 4] GIANNOPOULOS G I, KAKAVAS P A, ANIFANTIS N K.Evaluat ion of the eff ect ive mechan i cal propert ies of single w alled car bon nanotubes usi ng a spring based f inite element approach[ J].Comput.Mat er.Sci., 2008, 41: 561 569.[ 5] LI C Y, CHOU T W.A st ructural mechanics approach for the analysis of carbon nanotubes [ J ].Int.J.Solids St ruct., 2003, 40:24872499.[ 6] M IR M, H OSSEINI A, MAJZOOBI G H.A numerical study of vibrat ional properties of single w alled carbon nanotubes [ J].Comput.Mater.Sci., 2008, 43: 540548.[ 7] SAKHAE E POUR A, AHMADIAN M T, VAFAI A.Vibrat ional analysis of si ngle w alled carbon nanotubes using beam element [ J ].Thin walled S tructures, 2009, 47: 646 652.[ 8] 刘延柱, 陈文良, 陈立群.振动力学[ M ].北京: 高等教育出版社, 1998: 125134.

第四篇：各类主要材料的性能及用途

PBT聚对苯二甲酸丁二醇酯，⒈优良的机械性能，机械强度高，耐疲劳性和尺寸稳定好。蠕变也小，这些性能在高温条件下也极少有变化。

⒉生产PBT所消耗的能量是工程塑料中最低的的，这对于世界范围内能源紧缺的情况下，具有十分重要的意义。

⒊耐热老化性优异，增强后的UL温度指数达到120~140℃，此外，户外长期老化性也很好。

⒋耐溶剂好，无应力开裂。

⒌PBT易于阻燃，可达UL94V-0级，由于与阻燃剂亲和性能好，所以容易开发反应型或添加型的阻燃品级。阻燃产品在电子电器工业中获得广泛应用。

⒍PBT遇水易分解，在高温、高湿环境下使用需谨慎。

⒎优良的电气性能，体积电阻率及介电强度高，耐电弧性优良，吸湿性极小，在潮湿及高温环境下，也能保持电性能稳定，是制造电子、电器零件的理想材料。

⒏易成型加工和二次加工，易用普通设备注塑或挤塑。由于结晶速度快，流动性好，模具温度也比其他工程材料要求低，在加工薄壁制件时仅需几秒钟，对大部件也只需40-60s即可。

用途：

1、电子电器：无熔线断电器、电磁开关、驰返变压器、家电把手、连接器、外壳等；

2、汽车：车门把手、保险杆、分电盘盖、挡泥板、导线护壳、轮圈盖等；

3、工业零件：OA风扇、键盘、钓具卷线器、零件、灯罩等。

b、汽车：

1、外装零件：主要有转角格珊、发动机放热孔罩等；

2、内部零部件：主要有内镜撑条、刮水器支架和控制系统阀；

3、汽车电器零件：汽车点火线圈绞管和各种电器连接器等。

（PBT用于汽车上的数目还不及尼龙、聚碳和聚甲醛，但随着低翘曲性PBT的出现，今后必将在汽车零部件上得到更多的应用）

c、机械设备：视频磁带录音机的带式传动轴、电子计算机罩、水银灯罩、电熨斗罩、烘烤机零件以及大量的齿轮、凸轮、按钮、电子表外壳、照相机的零件（有耐热、阻燃要求）

在汽车制造领域，PBT广泛地用于生产保险杠、化油器组件、挡泥板、扰流板、火花塞端子板、供油系统零件、仪表盘、汽车点火器、加速器及离合器踏板等部件。PBT与增强PA、PC、POM在汽车制造业中的竞争十分激烈，PA易吸水，PC的耐热性耐药性不及PBT；在汽车用途接管方面，由于PBT的抗吸水性优于PA，将会逐渐取代PA。在相对湿度较高、十分潮湿的情况下，由于潮湿易引起塑性降低，电器节点处容易引起腐蚀，常可使用改性PBT。在80℃、90%相对湿度下，PBT仍能正常使用，并且效果很好。

其中PBT/PC合金，在高级轿车中应用最为广泛；它的耐热性好，耐应力开裂，具有优良的耐磨，耐化学腐蚀性，低温冲击强度高，易加工和涂饰性好，主要应用于高档轿车保险杠，车底板，面板和摩托车护板等。PET聚对苯二甲酸乙二醇酯，为乳白色或浅黄色、高度结晶的聚合物，表面平滑有光泽1.有良好的力学性能，冲击强度是其他薄膜的3~5倍，耐折性好。

2.耐油、耐脂肪、耐烯酸、稀碱，耐大多数溶剂。

3.具有优良的耐高、低温性能，可在120℃温度范围内长期使用，短期使用可耐150℃高温，可耐-70℃低温，且高、低温时对其机械性能影响很小。4.气体和水蒸气渗透率低，既有优良的阻气、水、油及异味性能。

5.透明度高，可阻挡紫外线，光泽性好。

6.无毒、无味，卫生安全性好，可直接用于食品包装。在塑料分类中，PET的代号是1号，作用广泛：

主要应用为电子电器方面有：电气插座、电子连接器、电饭煲把手、电视偏向轭，端子台，断电器外壳、开关、马达风扇外壳、仪表机械零件、点钞机零件、电熨斗、电磁灶烤炉的配件；汽车工业中的流量控制阀、化油器盖、车窗控制器、脚踏变速器、配电盘罩；机械工业齿轮、叶片、皮带轮、泵零件、另外还有轮椅车体及轮子、灯罩外壳、照明器外壳、排水管接头、拉链、钟表零件、喷雾器部件。

可纺成聚酯纤维，即涤纶。

可制成薄膜用于录音、录像、电影胶片等的基片、绝缘膜、产品包装等。作为塑料可吹制成各种瓶，如可乐瓶、矿泉水瓶等。可作为电器零部件、轴承、齿轮等。PA 6, PA66 PA6又名尼龙6，是半透明或不透明乳白色粒子，具有热塑性、轻质、韧性好、耐化学品和耐久性好等特性，一般用于汽车零部件、机械部件、电子电器产品、工程配件等产品。品名：聚酰胺6或尼龙6（PA6）

PA6与PA66区别 PA6产品性能 ：

熔点：210-220 ℃ 分解温度：>300℃ 闪点： >400 ℃ 自燃温度： >450 ℃ 物态： 固体颗粒 臭味： 无毒性： 无循环利用： 可以 最终处理： 土壤(无害工业废品)灭火剂： 可用各种灭火剂(水，泡沫，粉剂，CO2，沙)运输： 非危险品，适用各种运输工具 欧共体标准：非危险品

PA66产品性能：

熔点： 250-270℃ 分解温度：>350 ℃ 闪 点： >400 ℃ 自燃温度： >450℃ 物态： 固体颗粒 臭味： 无毒性： 无循环利用： 可以最终处理： 土壤(无害工业废品)灭 火剂 ： 可用各种灭火剂(水，泡沫，粉剂，CO2，沙)运输： 非危险品，适用各种运输工具 欧共体标准： 非危险品 PA6 的化学物理特性和 PA66 很相似，然而，它的熔点较低，而且工艺温度范围很宽。它的抗冲击性和抗溶解性比 PA66 要好,但吸湿性也更强。因为塑件的许多品质特性都要受到吸湿性的影响，因此使用 PA6 设计产品时要 充分考虑到这一点。为了提高 PA6 的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时 为了提高抗冲击性还加入合成橡胶，如 EPDM 和 SBR 等。对于没有添加剂的产品，PA6 的收缩率在 1%到 1.5% 之间。加入玻璃纤维添加剂可以使收缩率降低到 0.3%（但和流程相垂直的方向还要稍高一些）。成型组装的收缩率主要受材料结晶度和吸湿性影响。

PA66 在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶体-晶体材料。PA66 在较高温度也能保持较强的强度和刚度。PA66 在成型后仍然具有吸湿性，其程度主要取决于材料的组成、壁厚以及环境条件。在产品设计时，一定要考 虑吸湿性对几何稳定性的影响。为了提高 PA66 的机械特性，经常加入各种各样的改性剂。玻璃就是最常见的添加剂，有时为了提高抗冲击性还 加入合成橡胶，如 EPDM 和 SBR 等。

PA66 的粘性较低，因此流动性很好（但不如 PA6）。这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温度变化很敏感。PA66 的收缩率在 1%~2%之间，加入玻璃纤维添加剂可以将收缩率降低到 0.2%~1%。收缩率在流程方向和与流程方向相垂直方向上的相异是较大的。

PA66 对许多溶剂具有抗溶性，但对酸和其它一些氯化剂的抵抗力较弱。应用范围

工业生产中泛用于制造轴承、圆齿轮、凸轮、伞齿轮、各种滚子、滑轮、泵叶轮、风扇叶片、蜗轮、推进器、螺钉、螺母、垫片、高压密封圈、耐油密封垫片、耐油容器、外壳、软管、电缆护套、剪切机

滑轮套、牛头刨床滑块、电磁分配阀座、冷陈设备、衬垫、轴承保持架、汽车和拖拉机上各种输油管、活塞、绳索、传动皮带，纺织机械工业设备零雾料，以及日用品和包装薄膜等。PA6在工业中的应用

聚酰胺玻纤增强材料可根据产品的特性要求添加玻纤含量在5-60%的范围，这类材料具有很好的强度、耐热性能、优良的抗冲击性能、良好的尺寸稳定性及低翘曲性等。为了满足在工业品方面的使用要求，增强聚酰胺材料应具备以下要求：

1）.优异的强度和耐久性，优良的刚性和耐热性的结合

2）.优异的着****能，完美的表面外观，能够适用于复杂的结构成型，并帮助设计开发者开发新造型产品

3).良好的加工性，优异的流动性及热稳定性使材料加工条件更为宽松，使注塑件微型化

4).极高的热稳定性，能在高达270度的波峰焊锡中不挂锡；

PA6在日常用品中的应用

亚太国际聚酰胺玻纤增强材料具有良好的尺寸稳定性及低翘曲性、焊锡性及烤漆性、易喷涂、可过超声波焊接、材料光泽度好，可染成各种鲜艳的颜色，为了满足在工业品方面的使用要求，增强聚酰胺材料应具备以下要求：

1).强度和耐久性，优良的刚性和耐热性的结合

2).优化部件设计，优异的着****能，完美的表面外观，能够适用于复杂的结构成型，并帮助设计开发者开发新造型产品

3).良好的加工性，优异的流动性及热稳定性使材料加工条件更为宽松，使注塑件微型化

4).极高的热稳定性，能在高达270度的波峰焊锡中不挂锡

5).广泛的温度和频率范围内恒定的电气性，确保装置设备的使用百分百安全。

PA6在汽车领域中的应用

内外饰部件

汽车用高性能增强聚酰胺复合材料具有优异的耐气候性、良好的油漆性能和杰出的表现效果，为了满足在内外饰方面的使用要求，增强聚酰胺材料应具备以下要求：

1).高耐热，长期使用；

2）优异的刚性和韧性的结合；

3).能够满足强烈的温度和湿度的不断变化而承受巨大的应变；

4).出色的尺寸稳定性，具有防翘曲的效果；

5).具有高表面质量，表面光洁。

发动机周边部件

汽车用高性能增强聚酰胺复合材料制造发动机周边部件，如进气歧管、发动机罩盖等，可以代替传统金属材料，为了满足在发动机周边部件的使用要求，聚酰胺材料应具备以下优点：

1).优异的强度和韧性，满足结构部件的机械性能；

2).出色的耐热性，可以在高达130℃温度下连续使用；

3).长期的耐疲劳性，热老化后性能保持好；

4).出色的尺寸稳定性，具有防翘曲的效果；

5).表面效果好，无浮纤；

6).耐油性好，耐腐蚀性佳。

汽车应用概述

PA6在汽车上应用广泛，汽车是塑料重要和快速增长的市场，PA6具有良好的综合性能，密度低，容易成型，设计自由度大，隔热绝缘，而且在模具和组装成本上也有明显的优势。PA6不仅拉伸强度高、冲击性能优而且热变形温度高、耐热、摩擦系数低，耐磨损、自润滑、耐油、耐化学性能优，而且特别是适于用玻纤或其他材料填充增强改性，提升材料性能和档次，满足最终部件和客户需求。目前PA6汽车制品种类繁多，如散热器箱、前格栅、加热器箱、散热器叶片、转向柱罩、尾灯罩、吸附罐、定时齿轮外罩、风扇叶片、各种齿轮、散热器水室、空气滤清器外壳、进气歧管、控制开关、进气导管、真空连接管、安全气囊、电气仪表外壳、刮水器、泵叶轮、轴承、衬套、阀座、车门把手、车轮罩等，总之，涉及汽车发动机部件、电气部件、车身部件和安全气囊等多部位。其中汽车发动机罩下零部件用量最大，这是由于汽车向小型化、轻量化发展，发动机室体积缩小，温度升高，要求机罩下部件更耐高温，而PA6通过改性，能充分达到上述要求。有工业分析家认为PA6部件不仅起保护作用，还有美观作用。

PA66 PA66（聚酰胺66或尼龙66），同PA6相比，PA66更广泛应用于汽车工业、仪器壳体以及其它需要有抗冲击性和高强度要求的产品。

聚酰胺树脂，英文名称为polyamide，简称PA。俗称尼龙(Nylon)，它是大分子主链重复单元中含有酰胺基团的高聚物的总称。为五大工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广的品种。

广泛用于制造机械、汽车、化学与电气装置的零件，如齿轮、滚子、滑轮、辊轴、泵体中叶轮、风扇叶片、高压密封围、阀座、垫片、衬套、各种把手、支撑架、电线包内层等。广泛应用于机械、仪器仪表、汽车部件、电子电气、铁路、家电、通讯、纺机、体育休闲用品、油管、油箱及一些精密工程制品。

电子电器：连接器、卷线轴、计时器、护盖断路器、开关壳座 汽车： 散热风扇、门把、油箱盖、进气隔栅、水箱护盖、灯座 工业零件：椅座、自行车输框、溜冰鞋底座、纺织梭、踏板、滑输

POM（聚甲醛）(英文：polyformaldehyde)热塑性结晶聚合物。被誉为“超钢”或者“赛钢”，力学性能

POM强度、刚度高，弹性好，减磨耐磨性好。其力学性能优异，比强度可达50.5MPa，比刚度可达2650MPa，与金属十分接近。

POM的电绝缘性较好，几乎不受温度和湿度的影响；介电常数和介电损耗在很宽的温度、湿度和频率范围内变化很小；耐电弧性极好，并可在高温下保持。POM的介电强度与厚度有关，厚度0.127mm时为82.7kV/mm，厚度为1.88mm时为23.6kV/mm。

POM不耐强酸和氧化剂，对烯酸及弱酸有一定的稳定性。POM的耐溶剂性良好，可耐烃类、醇类、醛类、醚类、汽油、润滑油及弱碱等，并可在高温下保持相当的化学稳定性。吸水性小，尺寸稳定性好。

POM的耐候性不好，长期在紫外线作用下，力学性能下降，表面发生粉化和龟裂。广泛用于制造各种滑动、转动机械零件，做各种齿轮、杠杆、滑轮、链轮，特别适宜做轴承，热水阀门、精密计量阀、输送机的链环和辊子、流量计、汽车内外部把手、曲柄等车窗转动机械，油泵轴承座和叶轮燃气开关阀、电子开关零件、紧固体、接线柱镜面罩、电风扇零件、加热板、仪表钮 ；录音录像带的轴承 ；各种管道和农业喷灌系统以及阀门、喷头、水龙头、洗浴盆零件；开关键盘、按钮、音像带卷轴；温控定时器；动力工具，庭园整理工具零件；另外可作为冲浪板、帆船及各种雪撬零件，手表微型齿轮、体育用设备的框架辅件和背包用各种环扣、紧固件、打火机、拉链、扣环；医疗器械中的心脏起博器；人造心脏瓣膜、顶椎、假肢等 PEEK聚醚醚酮，是一种性能优异的特种工程塑料，与其他特种工程塑料相比具有更多显著优势，耐正高温260度、机械性能优异、自润滑性好、耐化学品腐蚀、阻燃、耐剥离性、耐磨性、不耐强硝酸、浓硫酸、抗辐射、超强的机械性能可用于高端的机械、核工程和航空等科技。

聚醚醚酮（PEEK）作为一种新型的半晶态芳香族塑性工程塑料，具有极其出色的物理、力学性能，在许多特殊领域可以替代金属、陶瓷等传统材料，在减轻质量，提高性能方面贡献突出

PEEK的成型加工可注塑、挤塑、吹塑、压制等。

用途：它是一种综合性能优良的工程塑料，薄膜可流延或定向，用作电线被覆线、原子能工程部件、H级或C级电绝缘材料、柔性印刷电路板、热泵机壳或机架、油井联接器、阀门、金属耐热或防腐涂料，单丝，包扎带，筛子、地铁、矿山、油田、电器工业、原子能工程、化工设备等方面。

聚醚醚酮与聚苯硫醚(PPS)，聚砜(PSF),聚酰亚胺(PI), 聚芳酯(PAR)，液晶聚合物(LCP）一起被称为6大特种工程塑料。

PPS(聚苯硫醚)塑料它是一种综合性能优异的热塑性特种工程塑料，其突出的特点是耐高温、耐腐蚀和优越的机械性能。

PPS的耐辐射性好，耐辐射达到Gy 1×108，是其它工程塑料无法比拟的新材料，在电子、电气、机械、仪器、航空、航天、军事等特别是原子弹、中子弹领域，是作为耐辐射唯一理想的优良材料。

物理性能

1、电绝缘性（尤其高频绝缘性）优良，白色硬而脆，跌落于地上有金属响声，透光率仅次于有机玻璃，着色性耐水性，化学稳定性良好。有优良的阻燃性，为不燃塑料。

2、强度一般，刚性很好，但质脆，易产生应力脆裂；不耐苯、汽油等有机溶剂；长期使用温度可达260度，在400度的空气或氮气中保持稳定。通过添加玻璃纤维或其它增强材料改性后，可以使冲击强度大为提高，耐热性和其它机械性能也有所提高，密度增加到1.6-1.9，成型收缩率较小到0.15-0.25%，适于制作耐热件、绝缘件及化学仪器、光学仪器等零件。成型性能

1、无定形料，吸湿小，但宜干燥后成型。

2、流动性介于ABS和PC之间，凝固快，收缩小，易分解，选用较高的注射压力和注射速度。模温取100-150度。主流道锥度应大，流道应短。应用范围一般可应用于制造PPS管、PPS板材等材料，多用于建筑、家居方面

pps的主要用途 pps的应用是以其优异的耐热性为中心，兼顾它的减摩自润滑性，化学稳定性、尺寸稳定性，阻燃性和电绝缘性等。在化工行业pps可用作合成、输送、储存物料的反应罐、管道、阀门、化工泵等，在机械中心pps可制作叶轮、叶片、齿轮、偏心轮、轴承、离合器及耐磨零件；pps的主要用途还是在电子电器领域，如制作变压器骨架，高频线圈骨架、插头、插座、接线架、接触器转鼓鼓片及各种精密零件等。

应用范围（1）汽车工业：PPS用于汽车工业占45%左右，主要用于汽车功能件，点火器，加热器，温控器，灯座，轴承；如可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮，气动信号调解器等。（2）机械工业：用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料，具体有泵体、阀门、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮等。

（3）纺织纤维：用于特殊工业除尘设备。（4）薄膜/绝缘纸：用于电机绝缘材料。

1、机械工业：机械工业中特别运用于在高湿、强腐蚀的环境下的部件制备。用于壳体、结构件、耐磨件及密封材料，具体有如：泵壳、泵轮、阀、轴承、轴承支架、活塞环及齿轮、滑轮、风扇、流量计部件、法兰盘、万向头、计数器、水准仪等。

2、电子电器：PPS用于电子电器工业可占30%，它适合于环境温度高于200℃的高温电器元件；可制造发电机和发动机上的点涮、电涮托架、启动器线圈、屏蔽罩及叶片等；在电视机上，可用于高电压外壳及插座、接线柱及端子板等；在电子工业、制造变压器、阻流圈及继电器的骨架和壳体，集成电路载体；利用高频性能，制造H级绕线架和微调电容器等。微型电子元件封装、连接器、接线器、插座、线圈骨架、马达壳、电磁调节盘、电视高频头轴、继电器、微调电容器、保险丝支架、收录机、磁疗器等零部件。还应用于精密仪器：电脑、计时器、转速器、复印机、照相机、温度传感器以及各种测量仪表的壳体和部件。

3、汽车工业：PPS用于汽车工业占45%左右，主要用于汽车功能件；点火器、加热器、汽化器、离合器、变速器、齿轮箱、轴承支架、灯罩、保险杠、风扇、排气系统以及反光镜和车灯座的零部件。可代替金属制作排气筒循环阀及水泵叶轮，气动信号调解器等。

4、家用电器：热风筒、卷发器、干发器、烫发器、微波炉、咖啡煲、干衣机、电熨斗、电饭煲等的防护涂层和零部件。

PP聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物,.厚壁制品易凹陷，对一些尺寸精度较高零件，很难于达到要求，制品表面光泽好。聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能,.无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。主要用于家用电器，管材，及高透材料。

PPO，中文名称叫聚苯醚，英文名：Polyphenylene Oxide。是世界五大通用工程塑料之一。它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。另外，聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。PPO的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度、湿度的影响，可用于低、中、高频电场领域

1、为白色颗粒。综合性能良好，可在120度蒸汽中使用，电绝缘性好，吸水小，但有应力开裂倾向。改性聚苯醚可消除应力开裂。

2、有突出的电绝缘性和耐水性优异，有较好的耐磨性和电性能，尺寸稳定性好。其介电性能居塑料的首位。

3、MPPO为PPO与HIPS共混制得的改性材料，市面上的材料均为此种材料。

4、有较高的耐热性，玻璃化温度211度，熔点268度，加热至330度有分解倾向，PPO的含量越高其耐热性越好，热变形温度可达190度。热变形温度在1.82MPa下，可以从75-170℃连续变化，随着PPO含量增加，材料的热变汽车工业形温度不断升高，用于满足不同场合的性能需求。

5、阻燃性良好，具有自息性，与HIPS混合后具有中等可燃性。质轻，无毒可用于食品和药物行业。耐光性差，长时间在阳光下使用会变色。

6、可以与ABS,HDPE,PPS,PA,HIPS、玻璃纤维等进行共混改性处理。PPO塑胶原料特性A、PPO塑胶原料无毒、透明、相对密度小，具有优良的机械强度、耐应力松弛、耐蠕变性、耐热性、耐水性、耐水蒸汽性、尺寸稳定性。B、在很宽温度、频变范围内电性能好，不水解、成型收缩率小，难燃有自熄性，耐无机酸、碱、耐芳香烃、卤代烃、油类等性能差，易溶胀或应力开裂。C、它具有刚性大、耐热性高、难燃、强度较高电性能优良等优点。D、聚苯醚还具有耐磨、无毒、耐污染等优点。E、PPO塑胶原料的介电常数和介电损耗在工程塑料中是最小的品种之一，几乎不受温度、湿度的影响，可用于低、中、高频电场领域。F、PPO的负荷变形温度可达190℃以上，脆化温度为-170℃。G、主要缺点是熔融流动性差，加工成型困难。

纯的PPO料具有熔融流动性较差、价格高的缺点，市场出售的产品均为其改良的产品，具有优良的综合性能，它们广泛运用于：

电子电气：能够满足在潮湿、负载、高温的条件下具有优良的电绝缘性，运用制备电视积机调谐片、线圈芯、微波绝缘件、屏蔽套、高频印刷电 路板，各种高压电子元器件，电视机、电脑、传真机、复印机外壳等。

汽车工业：适用于仪表板件、窗框、减震器、泵过滤网等。机械工业：用作齿轮、轴承、泵叶轮、鼓风机叶轮片等。化工领域：用于制作管道、阀门、滤片及潜水泵等耐腐蚀零部件。

PC聚碳酸酯树脂。是一种性能优良的热塑性工程塑料，具有突出的抗冲击能力，耐蠕变和尺寸稳定性好，耐热、吸水率低、无毒、介电性能优良，是五大工程塑料中唯一具有良好透明性的产品，也是近年来增长速度最快的通用工程塑料。由于其无色透明和优异的抗冲击性，日常常见的应用有光碟，眼睛片，水瓶，防弹玻璃，护目镜、银行防子弹之玻璃、车头灯等等、动物笼子宠物笼子。聚碳酸酯还被用来制作登月太空人的头盔面罩。笔记本电脑外壳也使用聚碳酸酯制作。对环境的影响 食物接触 由于它的清晰和韧性 食物贮存货的生产者和采购员 喜欢聚碳酸酯纤维。当与矽土玻璃比较 聚碳酸酯纤维如同轻量级和高度不易碎。聚碳酸酯纤维多用于一次性塑料水瓶和重用塑料水瓶

PC可注塑、挤出、模压、吹塑、热成型、印刷、粘接、涂覆和机加工，最重要的加工方法是注塑。PC合金种类繁多，改进PC熔体粘度大（加工性）和制品易应力开裂等缺陷，PC与不同聚合物形成合金或共混物，提高材料性能。具体有PC/ABS合金，PC/ASA合金、PC/PBT合金、PC/PET合金、PC/PET/弹性体共混物、PC/MBS共混物、PC/PTFE合金、PC/PA合金等，利有两种材料性能优点，并降低成本，如PC/ABS合金中，PC主要贡献高耐热性，较好的韧性和冲击强度，高强度、阻燃性，ABS则能改进可成型性，表观质量，降低密度。

PC的三大应用领域是玻璃装配业、汽车工业和电子、电器工业，其次还有工业机械零件、光盘、包装、计算机等办公室设备、医疗及保健、薄膜、休闲和防护器材等。PC可用作门窗玻璃，PC层压板广泛用于银行、使馆、拘留所和公共场所的防护窗，用于飞机舱罩，照明设备、工业安全档板和防弹玻璃。PC板可做各种标牌，如汽油泵表盘、汽车仪表板、货栈及露天商业标牌、点式滑动指示器，PC树脂用于汽车照相系统，仪表盘系统和内装饰系统，用作前灯罩，带加强筋汽车前后档板，反光镜框，门框套、操作杆护套、阻流板、PC被应用用作接线盒、插座、插头及套管、垫片、电视转换装置，电话线路支架下通讯电缆的连接件，电闸盒、电话总机、配电盘元件，继电器外壳，PC可做低载荷零件，用于家用电器马达、真空吸尘器，洗头器、咖啡机、烤面包机、动力工具的手柄，各种齿轮、蜗轮、轴套、导规、冰箱内搁架。PC是光盘储存介质理想的材料。PC瓶（容器）透明、重量轻、抗冲性好，耐一定的高温和腐蚀溶液洗涤，作为可回收利用瓶（容器）。PC及PC合金可做计算机架，外壳及辅机，打印机零件。改性PC耐高能辐射杀菌，耐蒸煮和烘烤消毒，可用于采血标本器具，血液充氧器，外科手术器械，肾透析器等，PC可做头盔和安全帽，防护面罩，墨镜和运动护眼罩。PC薄膜广泛用于印刷图表，医药包装，膜式换向器。PMMA聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA树脂是无毒环保的材料，可用于生产餐具，卫生洁具等，具有良好的化学稳定性、和耐候性。透明度优良，有突出的耐老化性；

它的比重不到普通玻璃的一半，抗碎裂能力却高出几倍；它有良好的绝缘性和机械强度；对酸、碱、盐有较强的耐腐蚀性能；且又易加工；可进行粘接、锯、刨、钻、刻、磨、丝网印刷、喷砂等手工和机械加工，加热后可弯曲压模成各种亚克力制品。聚甲基丙烯酸甲酯作为性能优异的透明材料广泛应用在以下各方面：1．灯具、照明器材，例如各种家用灯具、荧光灯罩、汽车尾灯、信号灯、路标。2． 光学玻璃，例如制造各种透镜、反射镜、棱镜、电视机荧屏、菲涅耳透镜、相机透光镜片。3．制备各种仪器仪表表盘、罩壳、刻度盘。4．制备光导纤维。5．商品广告橱窗、广告牌。6．飞机座舱玻璃、飞机和汽车的防弹玻璃（需带有中间夹层材料）。7．各种医用、军用、建筑用玻璃。

ABS树脂是五大合成树脂之一，其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良，还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点，容易涂装、着色，还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工，广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域，是一种用途极广的热塑性工程塑料。丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物是由丙烯腈，丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物。英文名为acrylonitrile–butadiene–styrene copolymer[1] ,简称ABS。ABS通常为浅黄色或乳白色的粒料非结晶性树脂。ABS为使用最广泛的通用塑料之一。综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好；与372有机玻璃的熔接性良好,制成双色塑件,且可表面镀铬,喷漆处理；有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别；流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好；适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。PC/ABS再生料是一种重要的工程塑料合金，广泛应用于汽车、电子电气、办公和通讯设备等领域。如今，为了满足在应用领域(特别是电子、电气产品)防火安全的特殊要求，PC/ABS合金的阻燃技术成为人们研究的热点。但随着科技的进步，对材料环境友好性的要求越来越高，传统的卤系阻燃带来的危害日益明显。在工程中，ABS广泛运用到工程管道中，在市政中对材质要求比较高的项目的池底管道一般可采用ABS管道.PPA(Polyphthalamide)聚邻苯二甲酰胺，在高温高湿状态下，PPA的抗拉强度比尼龙6高20%，比尼龙66更高；PPA材料的弯曲模量比尼龙高20%，硬度更大，能抗长时间的拉伸蠕变；且PPA的耐汽油、耐油脂和冷却剂的能力也比PA强；一种耐高温尼龙，这种材料可以耐200℃的持续高温，并且还能保持良好的尺寸稳定性。应用 ☆ 汽车部件，包括燃油、传动及发动机系统，可减轻重量、降低成本并提供长时间的使用寿命；

☆ 芯片组和插座、杯体焊接支座；

☆ 片状电容器、开关及微型喇叭、制作高密度的印刷电路板连接器；

☆ 用于耐磨要求极高的场合，例如无润滑轴承、密封、轴承隔离环和往复开压缩机零件；

☆ 连接器、控制器、传感器、马达及其它关键电子部件

第五篇：金属材料性能及国家标准

金属材料性能

为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。

材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

（一）、机械性能

机械性能是指金属材料在外力作用下所表现出来的特性。

1、强度：材料在外力（载荷）作用下，抵抗变形和断裂的能力。材料单位面积受载荷称应力。

2、屈服点（бs）：称屈服强度，指材料在拉抻过程中，材料所受应力达到某一临界值时，载荷不再增加变形却继续增加或产生 0.2%L。时应力值，单位用牛顿 / 毫米 2（N/mm2）表示。

3、抗拉强度（бb）也叫强度极限指材料在拉断前承受最大应力值。单位用牛顿 / 毫米 2（N/mm2）表示。

4、延伸率（δ）：材料在拉伸断裂后，总伸长与原始标距长度的百分比。5、断面收缩率（Ψ）材料在拉伸断裂后、断面最大缩小面积与原断面积百分比。

6、硬度：指材料抵抗其它更硬物压力其表面的能力，常用硬度按其范围测定分布氏硬度（HBS、HBW）和洛氏硬度（HKA、HKB、HRC）

7、冲击韧性（Ak）：材料抵抗冲击载荷的能力，单位为焦耳 / 厘米 2（J/cm2）.（二）、工艺性能

指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能。

8、铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能，主要包括流性能、充满铸模能力；收缩性、铸件凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。

9、焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处能满足使用目的的特性。

10、顶气段性能：指金属材料能承授予顶锻而不破裂的性能。

11、冷弯性能：指金属材料在常温下能承受弯曲而不破裂性能。弯曲程度一般用弯曲角度 α（外角）或弯心直径 d 对材料厚度 a 的比值表示，a 愈大或 d/a 愈小，则材料的冷弯性愈好。

12、冲压性能：金属材料承受冲压变形加工而不破裂的能力。在常温进行冲压叫冷冲压。检验方法用杯突试验进行检验。、锻造性能：金属材料在锻压加工中能承受塑性变形而不破裂的能力。

（三）、化学性能

指金属材料与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。14、耐腐蚀性：指金属材料抵抗各种介质侵蚀的能力。、抗氧化性：指金属材料在高温下，抵抗产生氧化皮能力。>> 返回 金属材料的检验 金属材料属于冶金产品，从事金属材料生产、订货、运输、使用、保管和检验必须依据统一的技术标准--冶金产品标准。对从事金属材料的工作人员必须掌握标准的有关内容。

我国冶金产品使用的标准为国家标准（代号为 “ 国标 ”GB“"）、部标（冶金工业部标准 ”YB“、一机部标准 ”JB“ 等、）企业标准三级。

（一）包装检验

根据金属材料的种类、形状、尺寸、精度、防腐而定。

． 散装：即无包装、揩锭、块（不怕腐蚀、不贵重）、大型钢材（大型钢、厚钢板、钢轨）、生铁等。

． 成捆：指尺寸较小、腐蚀对使用影响不大，如中小型钢、管钢、线材、薄板等。

． 成箱（桶）：指防腐蚀、小、薄产品，如马口铁、硅钢片、镁锭等。4 ． 成轴：指线、钢丝绳、钢绞线等。对捆箱、轴包装产品应首先检查包装是否完整。

（二）标志检验

标志是区别材料的材质、规格的标志，主要说明供方名称、牌号、检验批号、规格、尺寸、级别、净重等。标志有；

． 涂色：在金属材料的端面，端部涂上各种颜色的油漆，主要用于钢材、生铁、有色原料等。

． 打印：在金属材料规定的部位（端面、端部）打钢印或喷漆的方法，说明材料的牌号、规格、标准号等。主要用于中厚板、型材、有色材等。7 ． 挂牌：成捆、成箱、成轴等金属材料在外面挂牌说明其牌号、尺寸、重量、标准号、供方等。

金属材料的标志检验时要认真辨认，在运输、保管等过程中要妥善保护。

（三）规格尺寸的检验

规格尺寸指金属材料主要部位（长、宽、厚、直径等）的公称尺寸。8 ． 公称尺寸（名义尺寸）：是人们在生产中想得到的理想尺寸，但它与实际尺寸有一定差距。

． 尺寸偏差：实际尺寸与公称尺寸之差值叫尺寸偏差。大于公称尺寸叫正偏差，小于公称尺寸叫负偏差。在标准规定范围之内叫允许偏差，超过范围叫尺寸超差，超差属于不合格品。

． 精度等级：金属材料的尺寸允许偏差规定了几种范围，并按尺寸允许偏差大 小不同划为若干等级叫精度等级，精度等级分普通、较高、高级等。11 ． 交货长度（宽度）：是金属材料交货主要尺寸，指金属材料交货时应具有的长（宽）度规格。

． 通常长度（不定尺长度）：对长度不作一定的规定，但必须在一个规定的长度范围内（按品种不同，长度不一样，根据部、厂定）。

． 短尺（窄尺）：长度小于规定的通常长度尺寸的下限，但不小于规定的最小允许长度。对一些金属材料，按规定可交一部分 ” 短尺 “。14 ． 定尺长度：所交金属材料长度必须具有需方在订货合同中指定的长度（一般正偏差）。15 ． 倍尺长度：所交金属材料长度必须为需方在订货合同中指定长度的整数倍（加锯口、正偏差）。

规格尺寸的检验要注意测量材料部位和选用适当的测量工具。

（四）数量的检验

金属材料的数量，一般是指重量（除个别例垫板、鱼尾板以件数计），数量检验方法有：

．按实际重量计量：按实际重量计量的金属材料一般应全部过磅检验。对有牢固包装（如箱、合、桶等），在包装上均注明毛重、净重和皮重。如薄钢板、硅钢片、铁合金可进行抽检数量不少于一批的 5%，如抽检重量与标记重量出入很大，则须全部开箱称重。

．按理论换算计量：以材料的公称尺寸（实际尺寸）和比重计算得到的重量，对那些定尺的型板等材都可按理论换算，但在换算时要注意换算公式和材料的实际比重。

（五）表面质量检验

表面质量检验主要是对材料、外观、形状、表面缺陷的检验，主要有： 19 ．椭圆度：圆形截面的金属材料，在同一截面上各方向直径不等的现象。椭圆度用同一截面上最大与最小的直径差表示，对不同用途材料标准不同。20 ．弯曲、弯曲度：弯曲就是轧制材料。在长度或宽度方向不平直、呈曲线形状的总称。如果把它们的不平程度用数字表示出来，就叫弯曲度。21 ．扭转：条形轧制材料沿纵轴扭成螺旋状。

．镰刀弯（侧面弯）：指金属板，带及接近矩形截面的形材沿长度（窄面一侧）的弯曲，一面呈凹入曲线，另一面对面呈凸出曲线，称为 ” 镰刀弯 "。以凹入高度表示。23 ．瓢曲度：指在板或带的长度及宽度方向同时出现高低起伏的波浪现象，形成瓢曲形，叫瓢曲度。表示瓢曲程度的数值叫瓢曲度。24 ．表面裂纹：指金属物体表层的裂纹。

．耳子：由于轧辊配合不当等原因，出现的沿轧制方向延伸的突起，叫作耳子。

．括伤：指材料表面呈直线或弧形沟痕通常可以看到沟底。27 ．结疤：指不均匀分布在金属材料表面呈舌状，指甲状或鱼鳞状的薄片。28 ．粘结：金属板、箔、带在迭轧退火时产生的层与层间点、线、面的相互粘连。经掀开后表面留有粘结痕迹，叫粘结。

．氧化铁皮：氧化铁皮是指材料在加热、轧制和冷却过程中，在表面生成的金属氧化物。

．折叠：是金属在热轧过程中（或锻造）形成的一种表面缺陷，表面互相折合的双金属层，呈直线或曲线状重合。

．麻点：指金属材料表面凹凸不平的粗糙面。

．皮下气泡：金属材料的表面呈现无规律分布大小不等、形状不同、周围圆滑的小凸起、破裂的凸泡呈鸡爪形裂口或舌状结疤，叫作气泡。

表面缺陷产生的原因主要上由于生产、运输、装卸、保管等操作不当。根据对使用的影响不同，有的缺陷是根本不允许超过限度。有些缺陷虽然不存在，但不允许超过限度；各种表面缺陷是否允许存在，或者允许存在程度，在的关标准中均的明确规定。

（六）内部质量检验的保证条件

金属材料内部质量的检验依据是根据材质适应不同的要求，保证条件亦不同，在出厂和验收时必须按保证条件进行检验，并符合要求，保证条件分； 33 ．基本保证条件：对材料质量最低要求，无论是否提出，都得保证，如化学成份，基本机械性能等。

．附加保证条件：指根据需方在订货合同中注明要求，才进行检验，并保证检验结果符合规定的项目。

．协议保证条件：供需双方协商并在订货合同中加以保证的项目。36 ．参改条件：双方协商进行检验项目，但仅作参考条件，不作考核。金属材料内部质量检验主要有机械性能、物理性能、化学性能、工艺性能、化学成分和内部组织检验。机械性能、工艺性能第一部分已介绍，这里只对化学成分和内部组织的检验方法的原理及简单过程做概括介绍。

（七）化学成分检验

化学成分是决定金属材料性能和质量的主要因素。因此，标准中对绝大多数金属材料规定了必须保证的化学成分，有的甚至作为主要的质量、品种指标。化学成分可以通过化学的、物理的多种方法来分析鉴定，目前应用最广的是化学分析法和光谱分析法，此外，设备简单、鉴定速度快的火花鉴定法，也是对钢铁成分鉴定的一种实用的简易方法。

．化学分析法：根据化学反应来确定金属的组成成分，这种方法统称为化学分析法。化学分析法分为定性分析和定量分析两种。通过定性分析，可以鉴定出材料含有哪些元素，但不能确定它们的含量；定量分析，是用来准确测定各种元素的含量。实际生产中主要采用定量分析。定量分析的方法为重量分析法和容量分析法。

重量分析法：采用适当的分离手段，使金属中被测定元素与其它成分分离，然后用称重法来测元素含量。

容量分析法：用标准溶液（已知浓度的溶液）与金属中被测元素完全反应，然后根据所消耗标准溶液的体积计算出被测定元素的含量。

．光谱分析法：各种元素在高温、高能量的激发下都能产生自己特有的光谱，根据元素被激发后所产生的特征光谱来确定金属的化学成分及大致含量的方法，称光谱分析法。通常借助于电弧，电火花，激光等外界能源激发试样，使被测元素发出特征光谱。经分光后与化学元素光谱表对照，做出分析。

．火花鉴别法：主要用于钢铁，在砂轮磨削下由于摩擦，高温作用，各种元素、微粒氧化时产生的火花数量、形状、分*、颜色等不同，来鉴别材料化学成分（组成元素）及大致含量的一种方法。

（八）内部质量检验

常见的内部组织缺陷有：

．疏松：铸铁或铸件在凝固过程中，由于诸晶枝之间的区域内的熔体最后凝固而收缩以及放出气体，导致产生许多细小孔隙和气体而造成的不致密性。41 ．夹渣：被固态金属基体所包围着的杂质相或异物颗粒。42 ．偏析：合金金属内各个区域化学成分的不均匀分布。43 ．脱碳：钢及铁基合金的材料或制件的表层内的碳全部或部分失掉的现象。

另外，汽泡、裂纹、分层、白点等也是常见的内部组织缺陷，对内部组织（晶粒、组织）及内部组织缺陷的检验办法常用有： 44 ．宏观检验：利用肉眼或 10 倍以下的低倍放大镜观察金属材料内部组织及缺陷的检验。常用的方法有断口检验、低倍检验、塔形车削发纹检验及硫印试验等。

主要检验气泡、夹渣、分层、裂纹晶粒粗大、白点、偏析、疏松等。45 ．显微检验：显微检验又叫作高倍检验，是将制备好的试样，按规定的放大倍在相显微镜下进行观察测定，以检验金属材料的组织及缺陷的检验方法。一般检验夹杂物、晶粒度、脱碳层深度、晶间腐蚀等。

．无损检验：无损检验有磁力探伤、萤光探伤和着色探伤。磁力探伤用于检验钢铁等铁磁性材料接近表面裂纹、夹杂、白点、折叠、缩孔、结疤等。萤光探伤和着色探伤用于无磁性材料如有色金属、不锈钢、耐热合金的表面细小裂纹及松孔的检验。

．超声波检验：又叫超声波探伤。利用超声波在同一均匀介质中作直线性传播。但在不同两种物质的界面上，便会出现部分或全部的反射。因此，当超声波迂到材料内部有气孔、裂纹、缩孔、夹杂时，则在金属的交界面上发生反射，异质界面愈大反射能力愈强，反之愈弱。这样，内部缺陷的部位及大小就可以通过探伤仪萤光屏的波形反映出来。常用的超声波探伤有 X 光和射线探伤。