1.7 其他材料简介

1.7.1 粉末冶金与硬质合金

1.7.1.1 粉末冶金

粉末冶金是用金属粉末或金属与非金属粉末的混合物作为原料，经压制成形后烧结，以获得金属零件和金属材料的方法。

粉末冶金法能生产具有一定孔隙度的多孔材料产品，如过滤器、多孔含油轴承等；生产冶炼法不能生产的电接触材料等。粉末冶金法是一种少切削、无切削的新工艺，可以实现精密成形和自动化批量生产，是一种可有效进行材料再生和综合利用的新技术。制造原始粉末的成本高，压制时所需单位压力很高，制品尺寸受到限制。粉末冶金法压模的成本高，粉末的流动性差，不易制造形状十分复杂的零件，烧结后零件的韧性较差。

1.7.1.2 硬质合金

（1）硬质合金的组成和特点

硬质合金是用粉末冶金的方法制成的，它是由高硬度、高熔点的金属碳化物的微粉和金属黏结剂，在高压下压制成形，并在高温下烧结而成。由于碳化物的硬度和熔点很高，所以硬质合金的硬度很高，耐磨性好；具有较高的红硬性；抗压强度高，常温下工作时，无明显的塑性变形；耐腐蚀性和抗氧化性好；线膨胀系数小；但其抗弯强度低，冲击韧性差，不能承受振动和冲击，制造工艺性差，多用于制造刀具。

（2）硬质合金的分类

1）钨钴类硬质合金 由碳化钨和钴构成。其硬度为89～91.5HRA，抗弯强度为1.1～1.5GPa，红硬性为800～900℃，常用的牌号有YG3X、YG8等。牌号中的数字表示含钴量的百分比，含钴量越多，其韧性就越大，抗弯强度就越高，但其硬度和耐磨性则降低。

2）钨钛钴类硬质合金 由碳化钨、碳化钛和钴构成。其硬度为89.5～92.5HRA，抗弯强度为0.9～1.4GPa，红硬性为900～1000℃，常用的牌号有YT15、YT30等。牌号中的数字表示含碳化钛量的百分比，含碳化钛量越多，其韧性和抗弯强度下降，但其硬度增大。

3）通用硬质合金 是以碳化钽或碳化铌取代YT类硬质合金的一部分碳化钛制成的合金。通用硬质合金兼有上述两类合金的优点，应用广泛，因此通用硬质合金又称“万能硬质合金”。其牌号用“YW+数字”表示。其数字无特殊意义，仅表示该合金的序号。

（3）硬质合金的用途

切削用硬质合金，用于制造车刀、铣刀、钻头、铰刀、镗刀等；模具用硬质合金，用于制造拉延模、冷冲模和冷挤模等；硬质合金量具及耐磨零件，用于在量具的易磨工作面上镶以硬质合金以及制造精轧辊、顶尖、精密磨床的精密轴承等耐磨零件。

1.7.2 陶瓷材料

陶瓷是一种无机非金属材料，同金属材料、高分子材料一起并称为三大固体材料。陶瓷材料具有硬度高、耐高温、耐腐蚀和电绝缘等优良性能，其缺点是强度低、脆性大。

陶瓷材料可以分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类。

（1）普通陶瓷

普通陶瓷是以天然原料如高岭土、石英、长石等烧结而成，这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷和化工陶瓷等。

普通陶瓷质地硬，不导电，易于加工成型但其内部含有较多的玻璃相，高温下易软化，耐高温及绝缘性不及特种陶瓷。其成本低，产量大，广泛用于工作温度低于200℃的酸碱介质、容器、反应塔、管道和供电系统的绝缘子等。

（2）特种陶瓷

特种陶瓷是指各种新型陶瓷，多采用高纯度人工合成的原料烧结而成。

根据其成分不同可分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等。

1.7.3 塑料、橡胶材料

1.7.3.1 塑料

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。

（1）塑料的基本性能

塑料具有质轻、比强度高；优异的电绝缘性能；优良的化学稳定性能；减摩、耐磨性能好；透光及防护性能，减振、消音性能优良等特点。因此，工程上用作减振消音材料。

（2）塑料的分类

1）按树脂的性质分类

①热塑性塑料 在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料。如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料等。

②热固性塑料 因受热或其他条件能固化成不溶性物料的塑料。如酚醛塑料等。

2）按塑料使用范围分类

①通用塑料 指产量大、用途广、成型性好、价廉的塑料，如聚乙烯、聚丙烯等。

②工程塑料 指能承受一定的外力作用，并有良好的力学性能和尺寸稳定性，在高、低温下仍能保持其优良性能，可以作为工程结构件的塑料，如ABS、尼龙、聚矾等。

③特种塑料 一般指具有特种功能（如耐热、自润滑等），应用于特殊要求的塑料，如氟塑料、有机硅等。

1.7.3.2 橡胶

橡胶也是以高分子化合物为基础的材料，它具有高弹性和蓄能作用，常用做弹性材料、密封材料和减振材料。

（1）橡胶的组成

工业用橡胶是由生胶（或纯橡胶）和橡胶配合剂组成的。

（2）橡胶的分类

1）天然橡胶 是以橡胶树上流出的胶乳经过凝固、干燥、加工等工序制成的。主要用于制造轮胎以及不要求耐油、耐热的胶带、胶管等。

2）合成橡胶 其种类很多，用量最大的是丁苯橡胶。它有较好的耐磨性、耐热性和耐老化性，且较天然橡胶质地匀、价格低。缺点是生胶强度差、黏结性不好、成形困难、硫化速度慢、制成的轮胎使用时发热量大、弹性差。但是，它可以与天然橡胶以任意比例混合，从而可以取长补短，普遍用于制造汽车轮胎、胶带、胶管等。氯丁橡胶具有耐油、耐溶剂、耐氧化、耐酸、耐碱、不易燃烧等性能，常用于制造输油胶管、采矿用运输带、胶管等。主要缺点是的耐寒性差，密度较大。此外，还有气密性高、可用于制造轮胎内胎的丁基橡胶，耐油性优良的丁腈橡胶和耐腐蚀的氟橡胶等。