《汽車(chē)材料》課程授課教案非金屬材料

1、 汽車(chē)材料課程授課教案課題非金屬材料學(xué)知識(shí)課次2授課班級(jí)10級(jí)汽修1-6班學(xué)2時(shí)2上課地點(diǎn)多媒體教室教學(xué)目標(biāo)能力目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)素質(zhì)目標(biāo)1、能區(qū)分各種不同的非金屬材料；2、了解常用非金屬材料的應(yīng)用；1、明確汽車(chē)用非金屬材料的分類；2、掌握非金屬材料的使用范圍；3、掌握非金屬材料在車(chē)身上的應(yīng)用1、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力；2、促進(jìn)學(xué)生個(gè)性發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題與解決問(wèn)題的能力；3、培養(yǎng)學(xué)生分學(xué)習(xí)能力和團(tuán)隊(duì)合作精神。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)非金屬材料的分類，使用范圍等參考資料汽車(chē)應(yīng)用材料汽車(chē)工程材料教學(xué)條件多媒體教學(xué)過(guò)程與時(shí)間分配min主要教學(xué)內(nèi)容教學(xué)方法與手段導(dǎo)入15min新型汽車(chē)材料在現(xiàn)代汽車(chē)的應(yīng)用.各

2、種新興汽車(chē)材料的性能及其指標(biāo).實(shí)物展示視頻演示講授60min第一節(jié)復(fù)合材料具有重量輕、比強(qiáng)度高、比模量高、抗疲勞性能好、減振性能好、成型工藝簡(jiǎn)單、可實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件集成化生產(chǎn)、對(duì)環(huán)境污染更小等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得許多種類型的復(fù)合材料在車(chē)身輕量化過(guò)程中得到了施展才能的舞臺(tái)，并在汽車(chē)的輕量化進(jìn)程中大顯身手。復(fù)合材料的組成及特性復(fù)合材料的分類按照基體材料來(lái)分，有聚合物基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、石墨基復(fù)合材料（碳-碳復(fù)合材料）、混凝土基復(fù)合材料等；常見(jiàn)的復(fù)合材料分類圖舉例說(shuō)明實(shí)物展示視頻操作演示案例教學(xué)講解特別要結(jié)合崗位l甫閘r酹血】靈合材斛廠按世鼻咼陣好攜一匚先進(jìn)貫井林料r-掩嚴(yán)生方式井吳天

3、菇翼合対.料人工旦合材料Wf合物:會(huì)荷轉(zhuǎn)一|，軸皴性全MMM-frWW-橄膠WftMftA-材料石矗早僅醬林料厲-礙復(fù)合村料要求，指出實(shí)際操作時(shí)的注意事項(xiàng)L按境彊相的種類分賓朋翱用理材髀秋取爭(zhēng)面帆暫J:罐（三向集拱體）一站曲復(fù)含材料胃能篡合材料三.復(fù)合材料的特性1）比重輕、比強(qiáng)度與比模量高材料的比強(qiáng)度（強(qiáng)度極限/比重）與比模量（彈性模量/比重）是衡量汽車(chē)用材料優(yōu)劣的重要指標(biāo)。復(fù)合材料的這兩項(xiàng)指標(biāo)比其他材料高得多，這表明復(fù)合材料具有較高的承載能力。通常，碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的比強(qiáng)度是鋼的7倍、比模量是鋼的倍。此外，它不僅具有強(qiáng)度高，而且還有重量輕的特點(diǎn)，這對(duì)要求減輕自重和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)和零

4、件是非常重要的。因此，將復(fù)合材料用于動(dòng)力設(shè)備，可大大提高動(dòng)力設(shè)備的效率。據(jù)統(tǒng)計(jì)由復(fù)合材料制成的汽車(chē)與使用鋼材制造的汽車(chē)質(zhì)量相比要輕1/31/2,這對(duì)提高整車(chē)動(dòng)力性能，降低油耗，增加負(fù)載非常有益。例如，可采用金屬基復(fù)合材料來(lái)制作汽車(chē)活塞、制動(dòng)部件和連桿等零件。材料名稱密度/(gcm-3)抗拉強(qiáng)度/MPa彈性模量/Mpa比強(qiáng)度104Nmkg-1比模量104Nmkg-1鋼103021000013鋁4707500017鈦96011400021玻璃鋼10604000053硼纖維/鋁100020000038硼纖維/環(huán)氧13802100006610高強(qiáng)碳纖/環(huán)氧1500140000103高模碳纖/環(huán)氧107

5、02400006715有機(jī)纖維PRD/環(huán)氧140080000100SiC纖維/環(huán)氧1090102000503）過(guò)載時(shí)安全性能好纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是由大量單根纖維合成，平均每平方厘米面積上有幾千到幾萬(wàn)根纖維，超載后即使有少量纖維斷裂，載荷也會(huì)迅速重新分布，由未斷裂的纖維承擔(dān)，這樣可使構(gòu)件喪失承載能力的過(guò)程延長(zhǎng)，斷裂安全性能較好。4）減摩、減振性能好復(fù)合材料具有高的比模量，因此也具有高的自振頻率，可以有效地防止在工作狀態(tài)下產(chǎn)生共振及由此引起的早期破壞。同時(shí)，一些復(fù)合材料的摩擦系數(shù)低，具有良好的減摩性。對(duì)相同形狀和尺寸的梁共同進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，即輕合金梁與碳纖維復(fù)合材料的梁同時(shí)起振，前者需要9s才能停止振

6、動(dòng)；而復(fù)合材料的梁只需就靜止了。5）耐熱性能好由于復(fù)合材料增強(qiáng)纖維的熔點(diǎn)均很高，一般都在2000C以上，而且在高溫條件下仍然可保持較高的高溫強(qiáng)度，故用它們?cè)鰪?qiáng)的復(fù)合材料具有較高的高溫強(qiáng)度和彈性模量，特別是金屬基復(fù)合材料，更顯出其優(yōu)越性。例如，鋁合金材料在400C時(shí)，彈性模量接近于零，強(qiáng)度值也從室溫的500MPa降到3050MPa，而彈性模量幾乎降為零。而碳纖維或硼纖維增強(qiáng)鋁合金復(fù)合材料，在400C時(shí)強(qiáng)度和彈性模量幾乎可保持室溫時(shí)的水平。通常，聚合物基復(fù)合材料的使用溫度也在100200C之間，耐熱性要比相應(yīng)的塑料有明顯的提高。6）成型工藝簡(jiǎn)便靈活，可設(shè)計(jì)性強(qiáng)使用復(fù)合材料制造汽車(chē)改變了傳統(tǒng)工藝流程

7、和生產(chǎn)模式，對(duì)于形狀復(fù)雜的構(gòu)件，根據(jù)受力情況采用模具可以一次整體成型，減少了零件、緊固件和接頭數(shù)目材料利用率較高。充分發(fā)揮技術(shù)集成的優(yōu)勢(shì),達(dá)到精簡(jiǎn)零部件數(shù)量、減少加工工序、裁減加工設(shè)備及生產(chǎn)線、減少中間環(huán)節(jié)、降低材料消耗、裁減工作人員、提高產(chǎn)品質(zhì)量、削減投資、降低生產(chǎn)成本、提高效費(fèi)比的目的。例如日產(chǎn)“布爾巴特”汽車(chē)前端板，用鋼板制造時(shí)由20多個(gè)零件組成，而用纖維增強(qiáng)塑料復(fù)合材料，則用7個(gè)零件就可以；采用硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，用1000N的原料可獲得8000N的零件。四.汽車(chē)常用復(fù)合材料1高分子基復(fù)合材料（FRP）FRP是汽車(chē)輕量化的最重要的材料。FRP主要是由三部分組成：纖維。多為玻璃纖維、碳纖

8、維和陶瓷短纖維等，特別是玻璃纖維在價(jià)格、生產(chǎn)和性能等方面有明顯的優(yōu)勢(shì)。纖維含量在25%30%；樹(shù)脂。聚丙烯塑料PP、聚乙烯塑料PVC、聚二烯塑料PE、ABS等不飽和聚酯和熱塑性樹(shù)脂；填充料。常用中空的玻璃微球、陶瓷微球和有機(jī)物微球。制作過(guò)程中，加入適當(dāng)?shù)挠不瘎┖驮稣硠?，使用先進(jìn)的成形工藝，便可得到成形流動(dòng)性好的高分子基復(fù)合材料。高分子基復(fù)合材料（FRP）在汽車(chē)中的應(yīng)用世界各國(guó)汽車(chē)工業(yè)中，美國(guó)于1953年就開(kāi)始在汽車(chē)上使用FRP；日本于1955年開(kāi)始使用?，F(xiàn)在FRP在汽車(chē)工業(yè)中已得到廣泛的使用。由于FRP的大量應(yīng)用，使轎車(chē)的平均密度大為降低。例如，日本小型轎車(chē)的平均密度由1974年的4.78g/

9、cm3降低到1992年的3.77g/cm3。目前，利用FRP制作的汽車(chē)部件有：車(chē)身車(chē)頂殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)部件、儀表盤(pán)、阻流板、車(chē)燈、前隔柵、夾層板、后閘板等。FRP中典型的應(yīng)用塑料有：有玻璃纖維增強(qiáng)塑料碳纖維增強(qiáng)塑料玻璃纖維增強(qiáng)塑料：指由玻璃纖維與熱固性樹(shù)脂或熱塑性樹(shù)脂復(fù)合的材料。通常稱之為玻璃鋼。它具有高強(qiáng)度、價(jià)格低、來(lái)源豐富、工藝性能好等特點(diǎn)，比普通塑料有更高的強(qiáng)度（包括抗拉、抗彎、抗壓）和沖擊韌度，熱膨脹系數(shù)減小，尺寸穩(wěn)定性增加，在汽車(chē)行業(yè)廣泛的應(yīng)用。根據(jù)基體的不同，玻璃鋼又可分為熱塑性和熱固性兩大類。熱塑性玻璃鋼它是以玻璃纖維為增強(qiáng)劑和以熱塑性樹(shù)脂為粘結(jié)劑制成的復(fù)合材料。玻璃纖維柔軟如絲，比

10、玻璃鋼的強(qiáng)度和韌性高很多，其抗拉強(qiáng)度可達(dá)10003000MPa，比高強(qiáng)度鋼還高出2倍；耐熱性高，在250C以下力學(xué)性能變化不大；化學(xué)穩(wěn)定性好；主要缺點(diǎn)是脆性較大。但玻璃纖維與合成樹(shù)脂結(jié)合在一起，便形成了性能較好的玻璃鋼。應(yīng)用教多的熱塑性樹(shù)脂是尼龍、聚烯烴類、聚苯乙烯類、熱塑性聚酯和聚碳酸酯5種，但尼龍的增強(qiáng)效果最好。汽車(chē)上常用的熱塑性玻璃鋼是聚苯乙烯玻璃鋼、尼龍66玻璃鋼，主要用于制作汽車(chē)內(nèi)飾件材料、汽車(chē)儀表殼罩、汽車(chē)燈罩等。熱塑性玻璃鋼與熱塑性塑料的比較玻璃纖維強(qiáng)化熱塑性樹(shù)脂在汽車(chē)中的應(yīng)用汽缸蓋汽車(chē)底盤(pán)熱固性玻璃鋼它是以玻璃纖維為增強(qiáng)劑和以熱固性樹(shù)脂為粘結(jié)劑制成的復(fù)合材料。常用的熱固性樹(shù)脂為

11、酚醛樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂和有機(jī)硅樹(shù)脂等4種。酚醛樹(shù)脂出現(xiàn)最早，環(huán)氧樹(shù)脂性能教好，應(yīng)用較普遍。熱固性玻璃纖維增強(qiáng)塑料集中了其組成材料的優(yōu)點(diǎn)：質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高，耐腐蝕性好，介電性能優(yōu)越，成形性能良好。它們的比強(qiáng)度比銅合金和鋁合金高，甚至比合金鋼還高；但剛度教差，僅為鋼的/101/5,耐熱性不高（低于200C）,容易老化容易蠕變等。汽車(chē)常用的熱固性玻璃鋼為聚酯樹(shù)脂玻璃鋼。汽車(chē)油箱汽車(chē)前燈碳纖維增強(qiáng)塑料碳纖維增強(qiáng)塑料是指具有基體和碳纖維復(fù)合特性的復(fù)合材料，主要是以環(huán)氧樹(shù)脂基體、以碳纖維為基體的環(huán)氧樹(shù)脂基碳纖維增強(qiáng)塑料。碳纖維增強(qiáng)塑料的特性它的抗拉強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度高，密度低，耐磨性好，耐蝕性好，

12、膨脹系數(shù)小，能導(dǎo)電，延伸率小，抗沖擊性差。常用的碳纖維補(bǔ)強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料（CFRP）的比強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、抗沖擊，根據(jù)碳纖維編織取向和含量的合理設(shè)計(jì)，靈活利用材料的各項(xiàng)異性特征和可調(diào)剛性，將CFRP壓制成任何所需的形狀，由CFRP制成的驅(qū)動(dòng)軸，一根可代替兩根鋼鐵軸，使重量減輕60%，并大幅度降低車(chē)內(nèi)噪音，還可使車(chē)身前后方向振動(dòng)大幅降低。碳纖維增強(qiáng)塑料在汽車(chē)中的應(yīng)用2金屬基復(fù)合材料通常是由低強(qiáng)度、高韌性的基體和高強(qiáng)度、高彈性模量的纖維組成的。金屬基復(fù)合材FRP料的基體大多采用鋁、銅、鋁合金、銅合金、鎂合金和鎳合金。增強(qiáng)材料一般為纖維狀、顆粒狀和晶須狀的碳化硅、硼、氧化鋁和碳纖維，要求具有高的強(qiáng)度和

13、彈性模量（抵抗變形及斷裂）、高抗磨性（防止表面損傷）與高化學(xué)穩(wěn)定性（防止與空氣和基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)）。金屬基復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用汽車(chē)工業(yè)中應(yīng)用碳化硅顆粒鋁合金基復(fù)合材料的發(fā)展是最快的。它的強(qiáng)度比中碳鋼好，與鈦合金相近而又比鋁合金略咼，其耐磨性也比鈦合金、鋁合金好，密度只有鋼的1/3，與鋁相近。汽車(chē)上用來(lái)制作汽車(chē)活塞、制動(dòng)部件等。其中，纖維補(bǔ)強(qiáng)金屬基復(fù)合材料（FRM），是利用纖維的特性制造輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的成功例子。通過(guò)這些輕質(zhì)復(fù)合材料的使用，可以有效地減少整車(chē)重量。是指通過(guò)在陶瓷材料中加入顆粒、晶須及纖維等得到的陶瓷基復(fù)合材料，可以使陶瓷的韌性大大提高。陶瓷基復(fù)合材料具有高強(qiáng)度、高模量、低密度

14、、耐高溫、高的耐磨性和良好的韌性，目前已用于高速切削工具和內(nèi)燃機(jī)部件上。陶瓷基復(fù)合材料在汽車(chē)工業(yè)中的應(yīng)用汽車(chē)工業(yè)的研究重點(diǎn)是用陶瓷復(fù)合材料替代金屬制造發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)部件以至整機(jī)，用陶瓷材料可以提高熱效率、無(wú)需水冷，而且比硬質(zhì)合金的重量輕的多。例如，采用氮化硅陶瓷復(fù)合材料制造發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪增壓器，比鎳基熱合金渦輪增壓器的重量減輕34%,啟動(dòng)到104r/min所需的時(shí)間縮短了36%。第二節(jié)陶瓷材料傳統(tǒng)上的“陶瓷”一詞是陶器和瓷器的總稱，陶瓷的定義為：凡經(jīng)原料配制、坯料成型、窯爐燒成工藝制成的產(chǎn)品，都稱為陶瓷（這也包括了粉末冶金制品）。現(xiàn)代陶瓷材料是以特種陶瓷為基礎(chǔ)由傳統(tǒng)陶瓷發(fā)展起來(lái)，有鮮

15、明特點(diǎn)的一類新型工程材料。它早已超出了傳統(tǒng)陶瓷的概念和范疇，擴(kuò)大到了所有無(wú)機(jī)非金屬材料，是一種高新技術(shù)的產(chǎn)物。一、陶瓷材料的性能力學(xué)性能與金屬材料相比，陶瓷的彈性模量大，硬度高，抗壓強(qiáng)度高。但脆性大，抵抗裂紋擴(kuò)展的能力很低。熱性能陶瓷屬于耐高溫材料，它的熔點(diǎn)高，大多數(shù)在2000C以上具有的金屬材料高得多的抗氧化性和耐熱性：陶瓷的抗蠕變能力強(qiáng)，熱膨脹系數(shù)和導(dǎo)熱系數(shù)小，紅硬性可達(dá)1000C。但多數(shù)陶瓷材料的抗熱震性都很差。3化學(xué)性能陶瓷的化學(xué)性能非常穩(wěn)定，具有優(yōu)良的抗氧化性和不可耐燒性。一般不會(huì)被氧化。此外陶瓷對(duì)酸、堿、鹽和熔融的有色金屬有較強(qiáng)的耐蝕性，不會(huì)發(fā)生老化。4電性能陶瓷材料的電性能可在很

16、大的范圍內(nèi)變化。室溫下的大多數(shù)陶瓷都是電絕緣體，因此大量由于制造隔電的瓷質(zhì)絕緣器件。某些特種陶瓷具有導(dǎo)電性和導(dǎo)磁性，是作為功能材料開(kāi)發(fā)的特殊陶瓷品種。二、常用工業(yè)陶瓷普通陶瓷以粘土、長(zhǎng)石、石英等天然原料為主，經(jīng)粉碎、成型、燒結(jié)工藝制成的產(chǎn)品均屬普通陶瓷（傳統(tǒng)陶瓷）。如日用陶瓷、建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、低壓和高壓電瓷、化工陶瓷（耐酸、堿）、多孔陶瓷。特種陶瓷特種陶瓷是指用化工原料制成的，具有許多優(yōu)異性能的陶瓷。包括所有新型無(wú)機(jī)非金屬材料，都屬于特種陶瓷。如：氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷和敏感陶瓷氧化鋁陶瓷氧化鋁陶瓷的主要成分是Al2O3，又稱為剛玉瓷。它具有高硬23度，高溫強(qiáng)度高，有良好的耐磨

17、性、絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性。但抗熱震性能差，不能承受溫度的突變。由于它優(yōu)異的綜合性能，使其成為應(yīng)用最廣泛的高溫陶瓷。在汽車(chē)工業(yè)中的典型用途為火花塞絕緣體，汽車(chē)排氣凈化器、發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋底板、氣缸套、活塞頂?shù)?。氮化硅陶瓷氮化硅陶瓷的顯著特點(diǎn)是抗熱震性能好，具有自潤(rùn)滑性優(yōu)異的電絕緣中碳化帀溫下仍能4葉片、核敏感隔其功能和令壓電陶瓷$化學(xué)量）刁力和射線*廣泛的應(yīng)F三、產(chǎn)過(guò)實(shí)驗(yàn)與:已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超i而且材料白金屬體表月（AL0、C23耐磨涂層*汽車(chē)q生。常用作高溫軸承、耐蝕水泵密封環(huán)等。圭陶瓷碳化硅陶瓷是目前高溫強(qiáng)度最高的陶瓷，它在1400C的高呆持500600MPa的抗彎強(qiáng)度。常用于火箭尾噴嘴、燃?xì)廨啓C(jī)的然料的包裝

18、材料等，也可制作耐磨密封圈。目瓷敏感陶瓷是一種采用粉末冶金的方法制成的精細(xì)陶瓷，按改感效應(yīng)又分為半導(dǎo)體陶瓷、介電陶瓷、鐵電陶瓷、熱電陶瓷、芋電陶瓷和磁性陶瓷等。陶瓷類敏感元件或傳感器是借助于敏感陶瓷的物理量（或甘電參量變化的敏感性，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度、電、磁、聲、光、寧信息進(jìn)行檢測(cè)的器件，敏感陶瓷作為其主體材料而得到日益冃。壬車(chē)上常用的功能陶瓷做為結(jié)構(gòu)材料和功能材料，陶瓷在汽車(chē)中有廣泛的用途。經(jīng)匸業(yè)化應(yīng)用證明：陶瓷材料優(yōu)越的機(jī)械特性及高溫化學(xué)性能，丈金屬材料或其它材料制成的零部件。由于這些部件體積很小，勺密度較小，重量輕，靈敏度高對(duì)惡劣環(huán)境的適應(yīng)性好。此外，岳噴涂耐磨潤(rùn)滑陶瓷在汽車(chē)上也有應(yīng)用?；?/p>

19、塞環(huán)表面耐涂料層r203、WC、AIJiO5等），轉(zhuǎn)動(dòng)部件的潤(rùn)滑耐磨涂層，隔熱涂層和2325P應(yīng)用的功能陶瓷氧化物材料特性制品AI203絕緣性基板，封袋MgO溫度敏感器硅酸鹽透光性車(chē)窗擋風(fēng)調(diào)光BaTiO3誘電性回路部件(MnNiZn)Fe304磁性馬達(dá)B一AI203導(dǎo)體NaS電池Zr02測(cè)氧測(cè)溫元件，燃料電池過(guò)渡金屬氧化物半導(dǎo)體熱敏濕敏元件PZT壓電性機(jī)電轉(zhuǎn)換器，加速傳感器PT流量計(jì)，壓力傳感器水晶非氧化物ZnS發(fā)光性液晶計(jì)時(shí)器，光電開(kāi)關(guān)ISic導(dǎo)電性氣體點(diǎn)火器，發(fā)熱體陶瓷材料在汽車(chē)中的應(yīng)用陶瓷應(yīng)用于汽車(chē)上，可以有效地降低車(chē)輛的重量、提高發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率、降低油耗，減少排氣污染，提高易損件壽命、

20、完善汽車(chē)智能性功能等都有重要意義。近此年來(lái)，國(guó)際特種陶瓷界的科學(xué)家經(jīng)過(guò)艱苦試驗(yàn)與攻關(guān)，已開(kāi)發(fā)研制出一大批汽車(chē)用功能陶瓷制品，下面介紹幾種常用功能陶瓷制品：氧化鋯陶瓷氧傳感器、堇青石陶瓷蜂窩催化劑載體、陶瓷氣門(mén)加熱器、爆燃傳感器和各種陶瓷傳感元件等。第二節(jié)玻璃玻璃是汽車(chē)不可缺少的組成部分，正是它承擔(dān)著擋風(fēng)、遮雨和采光的基本功能，而且也對(duì)汽車(chē)的外觀和內(nèi)在性能起著重要的作用。隨著人們對(duì)汽車(chē)在美觀、舒適和環(huán)保等方面的標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越高，汽車(chē)玻璃已日益成為設(shè)計(jì)師們實(shí)現(xiàn)各種附加功能的重要工具，是現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)和建筑業(yè)等行業(yè)不可缺少的材料。一、玻璃的性能玻璃是一種非晶形固體，它是以石英砂、純堿、長(zhǎng)石、石灰石等為主要

21、原料，并加入某些金屬氧化物等輔料，在咼溫窯中煅燒至熔融后，經(jīng)成型、冷卻所獲得的非金屬材料。密度普通玻璃的密度一般為左右，石英玻璃的密度最小，為，而鉛玻璃的最大密度可達(dá)8。力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度低，抗壓強(qiáng)度高，硬度較高(莫氏48級(jí))，韌性很差，是典型的脆性材料。耐熱性普通玻璃的耐熱性較差，經(jīng)過(guò)熱處理后，可提高其耐熱性?；瘜W(xué)穩(wěn)定性玻璃有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸、堿的腐蝕具有較強(qiáng)的抵抗能力。但氫氟酸對(duì)玻璃具有較強(qiáng)的腐蝕作用。絕緣性固態(tài)玻璃具有良好的絕緣性能，可用于制造各種絕緣器材和電學(xué)儀器。但液態(tài)玻璃卻具有良好的導(dǎo)電性。光學(xué)性質(zhì)玻璃最突出的特點(diǎn)是具有良好的光學(xué)性質(zhì)。玻璃的光學(xué)性質(zhì)主要反映在透明性和折光性。二

22、、常用玻璃的種類、特點(diǎn)及主要用途按其化學(xué)組成的不同可分為：鈉玻璃、鉀玻璃、鉛玻璃、鋁鎂玻璃、硼硅玻璃和石英玻璃等。按用途的不同還可分為：建筑玻璃、工業(yè)玻璃、光學(xué)玻璃、化學(xué)玻璃及玻璃纖維等。其中建筑玻璃有平板玻璃、波紋玻璃、玻璃磚和異形玻璃構(gòu)件；工業(yè)玻璃有泡沫玻璃、夾絲玻璃、鋼化玻璃、夾層玻璃、中空玻璃以及磨光玻璃等；而平板玻璃又有一般窗用玻璃、壓花玻璃、磨砂玻璃、彩色玻璃和浮法玻璃的種類。常用的幾種玻璃產(chǎn)品平板玻璃通常是指窗用平板玻璃，又稱鏡片玻璃。在日常生活中隨處可見(jiàn)。磨砂玻璃通常又叫毛玻璃。它是對(duì)平板玻璃進(jìn)行表面磨砂處理而得到的。其主要特點(diǎn)是透光不透明，常用于制作浴室、衛(wèi)生間門(mén)窗等，還可用

23、于制作燈罩、黑板面等。浮法玻璃是經(jīng)錫槽浮拋成型的高質(zhì)量平板玻璃。主要特點(diǎn)是表面平整，無(wú)波紋，光學(xué)性質(zhì)比一般平板玻璃優(yōu)良。多用于櫥窗的制作及高級(jí)建筑的門(mén)窗等。鋼化玻璃鋼化玻璃是普通玻璃經(jīng)過(guò)高溫淬火處理的特種玻璃，即將普通玻璃加熱到一定溫度后，迅速冷卻進(jìn)行特殊鋼化處理。其性能特點(diǎn)是具有很高的溫度急變抵抗能力，強(qiáng)度也較高。鋼化玻璃主要用于咼層建筑的門(mén)窗、廠房的天窗、汽車(chē)、火車(chē)、船舶的門(mén)窗和擋風(fēng)玻璃等。夾絲玻璃又稱防碎玻璃，玻璃中間夾有一層金屬網(wǎng)。夾絲玻璃又分為夾絲壓花玻璃（在壓延過(guò)程中夾入金屬絲或網(wǎng)，一面壓有花紋的平板玻璃）、夾絲磨光玻璃（表面進(jìn)行磨光的夾絲玻璃）。特點(diǎn)是強(qiáng)度高，不易破碎。即使破碎，

24、玻璃碎片也會(huì)附著在金屬網(wǎng)上而不易脫落，具有一定的安全作用。適用于建筑中需要采光而對(duì)安全性要求又比較高的場(chǎng)合，如廠房天窗、防火門(mén)窗、地下采光窗等。夾層玻璃又稱安全玻璃。它是將兩片以上的平板類玻璃用聚乙烯醇縮丁醛塑料襯片粘合而成，具有較高的強(qiáng)度。在受到破壞時(shí)，會(huì)產(chǎn)生輻射狀或同心圓形裂紋，碎片不易脫落，且不影響透明度，不產(chǎn)生折光現(xiàn)象。信號(hào)玻璃主要有平板色玻璃、凸透鏡玻璃、偏光鏡玻璃和牛眼形玻璃四類。信號(hào)玻璃的質(zhì)量要求遠(yuǎn)高于普通玻璃。它要求具有色彩鮮艷且均勻一致，較高的透明度，有選擇的色光透過(guò)性等特性。廣泛應(yīng)用于鐵路、公路、水路、航空等領(lǐng)域制作各種信號(hào)機(jī)、信號(hào)燈。玻璃纖維制成玻璃纖維的玻璃主要為二氧化

25、硅和其它氧化物的共熔體并以極快的速度抽拉成細(xì)絲狀玻璃，直徑一般為（59）um，玻璃纖維柔軟如絲，比玻璃的強(qiáng)度和韌性高得多，其抗拉強(qiáng)度可達(dá)10003000Mpa，比高強(qiáng)度鋼還高出兩倍；耐熱性高，在250C以下力學(xué)性能變化不大；化學(xué)穩(wěn)定性好，主要缺點(diǎn)是脆性較大。玻璃纖維若與合成樹(shù)脂結(jié)合在一起，便形成了性能較好的好的玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，即玻璃鋼；玻璃纖維也可以制成耐火織物。三、常用汽車(chē)玻璃汽車(chē)用玻璃的使用量占汽車(chē)總重的3%左右（轎車(chē)）。玻璃是汽車(chē)上具有重要功能的外裝件。汽車(chē)上使用的玻璃主要是窗玻璃，對(duì)玻璃的透明性、耐侯性、強(qiáng)度及安全性有很高的要求。在現(xiàn)代汽車(chē)中，玻璃不僅僅是一種功能性外裝件，而且還

26、兼顧了保證開(kāi)闊視野、良好的乘坐環(huán)境、降低空氣阻力和美觀等多種功能。玻璃優(yōu)良的造型設(shè)計(jì)，可以有利于降低汽車(chē)的空氣阻力，減少燃料的消耗?，F(xiàn)代汽車(chē)流行的曲面風(fēng)窗玻璃，使汽車(chē)的造型更加美觀實(shí)用。根據(jù)玻璃在汽車(chē)上的安裝位置不同，分為風(fēng)窗玻璃、后窗玻璃、前角窗玻璃、前門(mén)窗玻璃、后門(mén)窗玻璃、后角窗玻璃和后側(cè)窗玻璃等。此外，汽車(chē)用玻璃必須是安全性能高的夾層玻璃、局部鋼化玻璃或鋼化玻璃。汽車(chē)玻璃四、新型汽車(chē)玻璃簡(jiǎn)介現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)對(duì)于汽車(chē)玻璃的性能要求上越來(lái)越高。隨著科技水平的發(fā)展，新型功能性玻璃材料應(yīng)運(yùn)而生，并廣泛地運(yùn)用于汽車(chē)上。這里介紹幾種常見(jiàn)的新型汽車(chē)玻璃:防紫外線鋼化玻璃、具有紅外反射功能的汽車(chē)擋風(fēng)玻璃、智

27、能化自潔性抗反射玻璃和超吸熱玻璃。防紫外線鋼化玻璃是利用一些金屬氧化物的納米粒子，對(duì)紫外線的選擇性吸收與反射作用，選擇采用了納米態(tài)的含有c。、Fe、Cr等氧化物族系，經(jīng)高溫涂敷融熔燒結(jié)整合處理，而獲得的一種具有紫外線輻射的防護(hù)特性滿足車(chē)輛作業(yè)使用條件的新品玻璃，具有永久性防紫外線輻射的功能。具有紅外反射功能的汽車(chē)擋風(fēng)玻璃具有紅外反射功能的汽車(chē)擋風(fēng)玻璃采用中頻交流磁控濺射鍍膜技術(shù)，在夾膠安全玻璃的里側(cè)沉積一層具有極高可見(jiàn)光透過(guò)率、很高紅外反射率的特殊功能薄膜，可以極大提高駕乘舒適性。在炎熱的盛夏，對(duì)具有強(qiáng)烈熱效應(yīng)的中遠(yuǎn)紅外線產(chǎn)生80%以上的反射作用，使轎車(chē)內(nèi)的駕乘人員感覺(jué)猶如在茂樹(shù)厚蔭之中；在寒冷的冬天，可使駕乘室內(nèi)的熱量不會(huì)以紅外輻射的形式散發(fā)，使轎車(chē)具有冬暖夏涼的功效。智能化自潔性抗反射玻璃自凈玻璃自凈玻璃又稱之為自潔玻璃，它是在平板玻璃表面涂覆了一層透明的二氧化鈦光催化劑涂膜的新玻璃。當(dāng)被稱為“光觸媒”的二氧化鈦催化劑膜遇到太陽(yáng)光或熒光燈、紫外線照射后，在外界光的激發(fā)狀態(tài)下會(huì)使玻璃面層上的透明二氧化鈦表面附著的有機(jī)物、污染物變成氧化碳和水且自動(dòng)消除。超吸熱玻璃