工化 材料知識(shí)精品課件

1、工化 材料知識(shí)第1頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三5-1-2 合金及其類型 從礦物中提煉金屬的過(guò)程稱為冶煉，冶煉方法一般有：(了解)熱分解法： 2HgO 2Hg + O2 (不活潑金屬)還原法： ZnO + C Zn + CO (較活潑金屬) Cr2O3 + 2Al Al2O3 +2Cr電解法： 2NaCl(融熔) 電解 2Na + Cl2 (活潑金屬)2022/9/16第2頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三純金屬有很好的塑性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，但它們的強(qiáng)度、硬度都較低，性能單一，資源有限，價(jià)格高，所以實(shí)際應(yīng)用的通常都是合金。 2022/9/16第3

2、頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三一. 混合物合金 (理解) 混合物合金是多種金屬晶體混合而成的機(jī)械混合物。在顯微鏡下可觀察到它們各自的晶體。（1）混合物合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性等性質(zhì)是其各組分金屬的平均值。（2）混合物合金的熔點(diǎn)低于任一組元金屬。例如焊錫用的錫鉛合金就是混合物合金。 2022/9/16第4頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 固溶體合金（理解）固溶體合金是在凝固時(shí)也相互“溶解”在一起的。一般有取代(置換)型和間充(間隙)型兩種。 純金屬 取代型合金 間充型合金2022/9/16第5頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三

3、1 取代型：一般說(shuō)來(lái)，固溶體合金的溶劑和溶質(zhì)的原子半徑相差不大的金屬容易形成取代型固溶體。例如黃銅就是鋅原子部分地取代了溶劑銅原子。2 間充型：當(dāng)原子半徑小(r溶質(zhì)/r溶劑)0.59 的溶質(zhì)原子，如H,B,C,N,O 等易鉆入溶劑金屬的空隙中去，形成間隙型固溶體。 2022/9/16第6頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三無(wú)論是取代型還是間隙型固溶體，基本上保持溶劑金屬的性質(zhì)，但硬度有所增強(qiáng)，韌性有所降低。例如黃銅比紫銅硬一些，脆一些。鐵中溶入碳0.12-0.20%，硅0.40-0.60%，錳1.30-1.60%就能做成16Mn錳鋼，強(qiáng)度和硬度大大地增強(qiáng)。引起固溶體強(qiáng)化的主

4、要原因是溶質(zhì)的溶入引起金屬晶體的晶格扭曲畸變，致使晶體所變形抗力增大。2022/9/16第7頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三三. 金屬型化合物合金（理解）金屬化合物合金是溶質(zhì)在金屬中溶解飽和后，溶質(zhì)和金屬生成具有正常化合價(jià)或不符合正?；蟽r(jià)的化合物，這些化合物和金屬固溶體生成的合金稱金屬化合物合金。金屬化合物合金的熔點(diǎn)常比組分的金屬更高，硬度、脆度也更大。例如：Mg2Si在鋁合金中起強(qiáng)化作用。在鋼中含有FeS， 就會(huì)引起脆性。2022/9/16第8頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三5-1-3 副族元素碳化物等金屬型化合物的形成和應(yīng)用 （了解） C、

5、N、B 等 P區(qū)比較小的元素溶于鐵后形成間隙式固溶體，超過(guò)極限的那部分與金屬形成化合物，如Fe3、Fe4N、Fe3N、Fe2N、Fe2B、FeB等。從書(shū)上表5.1 可以看出 d區(qū)元素的碳化物的熔點(diǎn)、硬度、和穩(wěn)定性溫度范圍在同一周期中自左向又逐漸降低。這是金屬的 d電子越少與碳的形成本的化學(xué)鍵越牢固，熔點(diǎn)就越高，硬度就越大。銅的 d軌道已充滿，即使在較高的溫度下也不能形成化合物。因此在鋼滲碳時(shí)，可用鍍銅的方法來(lái)保護(hù)那些不需要滲碳的地方。 2022/9/16第9頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 Mn溶入鐵能提高鋼的強(qiáng)度。若入少量 V、Nb、Ti、Mo、W 等金屬，使碳化物在

6、一定的條件下從固溶體中沉淀出來(lái)，有效地提高鋼的強(qiáng)度。碳素鋼的紅硬性差，在200-250 時(shí)硬度急劇下降，在500時(shí)已無(wú)切削能力，若加入W、Mo、V、Cr等的碳化物，即使在500-600仍有切削能力。 由于氫原子半徑小能擴(kuò)散滲入鋼鐵內(nèi)部，形成間隙型金屬化合物使鋼鐵變脆 (稱氫脆). 鋼的氫脆會(huì)造成鋼的表面硬度和內(nèi)部強(qiáng)度的降低。2022/9/16第10頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三5-1-6 金屬材料腐蝕的防止 一. 防腐的重要性（了解）二. 金屬材料的防腐措施2022/9/16第11頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 金屬材料的防腐措施（理解）

7、 正確選用金屬材料 1. 選擇性能合適的金屬材料。 2. 易于加工成型。 3. 耐腐蝕。一般純金屬比合金耐腐，不銹鋼是理想的耐腐材料，但對(duì)耐氟化物還不如普通結(jié)構(gòu)鋼。 4. 考慮價(jià)格和供應(yīng)情況。 5.考慮毒性等。 替代材料有：塑料 橡膠 陶瓷 石墨 木材等。2022/9/16第12頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 隔絕介質(zhì)與金屬材料表面的接觸 1. 金屬覆蓋層：電鍍、噴鍍等。 2. 非金屬覆蓋：油漆、噴塑、搪瓷等。 3. 轉(zhuǎn)化膜層：發(fā)藍(lán)、發(fā)黑、電化鋁等。 2022/9/16第13頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 控制環(huán)境和改善介質(zhì) 1. 干燥空氣:

8、 如用硅膠(Na2SiO3加酸得到的多聚硅酸鈉)，其中有CoCl2作指示劑 CoCl26H2O粉紅 52.25CoCl22H2O紫紅90 CoCl2H2O藍(lán)紫 120 CoCl2藍(lán) 2. 恒溫：溫度變化能使水凝聚。 3. 去氧封存：真空、稀有氣體保護(hù)。2022/9/16第14頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 緩蝕劑法：使溶液中產(chǎn)生沉淀或保護(hù)層降低腐蝕速率。1無(wú)機(jī)緩蝕劑：氧化性的有鉻酸鉀、重鉻酸鉀、亞硝酸鈉（防銹水的主要成分）非氧化性的有氫氧化鈉、碳酸鈉磷酸鈉等如 3Fe2+ + 2PO43- Fe3(PO4)22有機(jī)緩蝕劑：瓊脂、糊精、胺類、烏洛托品等2022/9/16

9、第15頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 電化學(xué)保護(hù)法（掌握） 把金屬置于腐蝕電池的陰極，防止腐蝕。 1. 犧牲陽(yáng)極保護(hù)法 把比被保護(hù)金屬更活潑的金屬與被保護(hù)金屬相連組成腐蝕電池，這樣被保護(hù)金屬在陰極，不被腐蝕，被保護(hù)?；顫娊饘俦桓g。陰極：O2 + 2H2O + 4e = 4OH-陽(yáng)極：M ne = Mn+2022/9/16第16頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 2. 外加電流陰極保護(hù)法把被保護(hù)金屬與電池的負(fù)極相連，這樣保護(hù)金屬。外加電流保護(hù)法和犧牲陽(yáng)極保護(hù)法合用效果更佳。 現(xiàn)在還有陽(yáng)極保護(hù)法，利用陽(yáng)極極化，使金屬鈍化，保護(hù)金屬。但此法技術(shù)難度大

10、，易弄巧成拙，謹(jǐn)慎使用。2022/9/16第17頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三第二節(jié) 陶瓷材料中的化學(xué)知識(shí) 5-2-1 陶瓷的概念 一. 陶瓷的定義和發(fā)展簡(jiǎn)介（了解）陶瓷最早是陶器和瓷器的總稱，后來(lái)泛指整個(gè)硅酸鹽材料和氧化物類陶瓷材料。我國(guó)是最早制造和使用陶瓷的國(guó)家，英文china 就表示瓷器。 現(xiàn)在，陶瓷材料已被看作經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)而成的所有的無(wú)機(jī)非金屬材料的簡(jiǎn)稱。2022/9/16第18頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 陶瓷材料的特點(diǎn) 1. 陶瓷中化學(xué)鍵和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（了解） 陶瓷晶體中粒子之間由混合型化學(xué)鍵鍵合的，既有離子鍵成分又有共價(jià)鍵成分

11、。因此陶瓷晶體中有離子晶體和共價(jià)晶體的特征，具有熔點(diǎn)高、硬度大、強(qiáng)度大、脆性大、無(wú)延展性、熱膨脹系數(shù)小等特點(diǎn)。2 陶瓷性能的特點(diǎn)（掌握）優(yōu)點(diǎn)：極好的耐熱性和耐腐蝕性。缺點(diǎn)：脆性大2022/9/16第19頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三有關(guān)陶瓷的脆性：這是至今為止人們還沒(méi)有完全解決的問(wèn)題。需要進(jìn)一步研究與探索。緊挨著我的知識(shí)躺著的，是我黑色的無(wú)知。尼采查拉圖斯特拉如是說(shuō)2022/9/16第20頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三5-2-2 陶瓷材料的顯微結(jié)構(gòu)特征 （理解）陶瓷材料一般由晶相、氣相和玻璃相組成2022/9/16第21頁(yè)，共76頁(yè)，2022

12、年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三一. 晶相 陶瓷有時(shí)不止有一個(gè)晶相，有主晶相、次晶相、第三晶相等。 主晶相往往決定了陶瓷材料的化學(xué)和物理性能。 晶粒的大小受材料配方和燒制條件控制 2022/9/16第22頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 玻璃相 玻璃相是一種非晶態(tài)的低熔點(diǎn)固相。陶瓷的釉層是玻璃相。瓷料的組成物和混入的雜質(zhì)在燒結(jié)時(shí)常常形成玻璃相。陶瓷的組織中，玻璃相有時(shí)可達(dá)20-60%。缺點(diǎn)：使陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度降低，熱穩(wěn)定性差。介電損耗增加2022/9/16第23頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三三. 氣相氣相是陶瓷材料中存在的氣孔，在燒結(jié)過(guò)程中

13、不可避免地被保留下來(lái)，一般占體積的5-10% 以上。也可人為地制造多孔陶瓷，其含孔量達(dá)30-50%以上。優(yōu)點(diǎn)：氣孔均勻地存在，可提高陶瓷的絕熱性，降低比重。缺點(diǎn)：氣孔存在影響陶瓷的抗電擊穿能力，易產(chǎn)生裂紋，透明度和機(jī)械強(qiáng)度也降低。2022/9/16第24頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三5-2-3 現(xiàn)代陶瓷的性能和用途簡(jiǎn)介（了解） 現(xiàn)代陶瓷可分為結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷。一. 結(jié)構(gòu)陶瓷材料 1. 氧化鋁陶瓷 ：-Al2O3俗稱剛玉，優(yōu)點(diǎn)：硬度大、耐高溫、耐驟冷熱、耐氧化、絕緣。缺點(diǎn)：脆性大。 2022/9/16第25頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三2.

14、氮化硅： Si3N4是原子晶體，硬度為 9，導(dǎo)熱性好，膨脹系數(shù)小。 3. 碳化硅 SiC 俗稱金剛沙，硬度大、熔點(diǎn)高、耐腐蝕、膨脹系數(shù)小。 4. 氧化鋯 ZrO2陶瓷強(qiáng)度大、韌性好、熔點(diǎn)高，俗稱陶瓷鋼。2022/9/16第26頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三功能陶瓷（了解） 1. 電容器陶瓷 2. 鐵電陶瓷 3. 半導(dǎo)體陶瓷 熱敏陶瓷：熱敏電阻。 壓敏陶瓷：受壓產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì) 光敏陶瓷：把光轉(zhuǎn)換成電能 氣敏陶瓷：遇氧化(還原)性氣體電阻發(fā)生變化 濕敏陶瓷： 遇水電阻發(fā)生變化2022/9/16第27頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 4. 磁性陶瓷 磁性

15、陶瓷又稱鐵氧體陶瓷。 5. 超導(dǎo)材料：低溫下電阻等于零。 6. 智能陶瓷：能像生命一樣感知客觀世界。 7. 生物陶瓷：用于替換、修補(bǔ)人體器官。2022/9/16第28頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三第六章 有機(jī)化合物 6-2表面活性劑6-4有機(jī)高分子化合物2022/9/16第29頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三6-2-1 表面張力和表面活性劑（理解）1. 表面張力 (即表面能) 表面張力是物體表面的收縮力, 通常用表面能表示它的大小. 純水在20的表面能為0.073JM-2, 大多數(shù)有機(jī)液體的表面能較小, 僅0.020.03JM-2。 2022/

16、9/16第30頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三2. 表面活性劑 水的表面張力因加入溶質(zhì)而有所改變。例如無(wú)機(jī)鹽, 不揮發(fā)性酸, 堿等能使水的表面張力增大。我們把這些能使表面張力增大的物質(zhì)稱為非表面活性劑。礦泉水含有大量無(wú)機(jī)鹽, 表面張力大。 例如杭州的虎跑水上小心地放上鋁分幣不會(huì)下沉, 就是虎跑水表面張力大的緣故。 2022/9/16第31頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三一 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（兩親結(jié)構(gòu)） 表面活性劑一般都是線性分子. 它包含與水作用的較強(qiáng)的親水基團(tuán) (又稱憎油基團(tuán)); 和易與“油性”烷烴等分子接近的親油基團(tuán) (又稱憎水基團(tuán))。 表面活性劑

17、的示意結(jié)構(gòu)為“-o”，其中“-”為親油基團(tuán)，“o”為親水基團(tuán)。 例如硬脂酸C17H35COONa的“-”是“C17H35-”， “o”是“-COONa”。 一般可用 R表示有機(jī)物的主要部分, 如 R-COONa C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-C-COONa6-2-2 表面活性劑的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和分類（掌握） 2022/9/16第32頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二 表面活性劑可分為四大類：（掌握）1. 陰離子型, 在水中離解出起活性作用的部分是陰離子. 如: 烷基苯磺酸鈉 2022/9/16第33頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)3

18、5分，星期三2 陽(yáng)離子型： 在水中離解出起活性作用的部分是陽(yáng)離子， 如：十二烷基三甲基季胺化氯 2022/9/16第34頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三3. 非離子型 在水中不離解, 極性基部分大多數(shù)為聚氧乙烯基結(jié)構(gòu), 由所含的氧乙烯基數(shù)目來(lái)控制的它的親水性能. 如稱為“平平加”的聚氧乙烯烷基醇醚 R-O-(CH2CH2O)n H 2022/9/16第35頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三4. 兩性型 在水溶液中離解出起活性作用的部分既有陰離子又有非離子, 或既有陽(yáng)離子又有非離子, 或既有陰離子又有陽(yáng)離子。例如：蛋黃, 種子中的卵磷脂 -OOCR

19、O CH2CHCH2 - O-P - O - CH2CH2 - N+(CH3)3 -OOCR O-2022/9/16第36頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三6-2-4 表面活性劑的基本性質(zhì)（理解） 一. 表面活性劑的臨界膠束濃度(CMC) 當(dāng)表面活性劑溶入水中后, 親水基插入水中, 親油基翹出水面，有進(jìn)入空氣層的趨勢(shì), 結(jié)果使表面活性劑定相聚集在水面上, 這種現(xiàn)象稱為正吸附。這現(xiàn)象造成表面層分子受內(nèi)部拉力, 使表面張力降低。 2022/9/16第37頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 當(dāng)水的表面被一層活性劑分子完全覆蓋后, 此時(shí)再增加表面活性劑濃度,

20、 表面張力不會(huì)再降低, 溶液內(nèi)部憎水基團(tuán)隨濃度的增加而以分子間力締合出現(xiàn)成團(tuán)的結(jié)構(gòu), 直至達(dá)到溶解平衡。這種成團(tuán)結(jié)構(gòu)稱為“膠束”，開(kāi)始形成膠束的濃度稱為臨界膠束濃度 (CMC). 2022/9/16第38頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三膠束能溶解一些不溶或微溶于水的物質(zhì)，這就是所謂的表面活性劑的增溶作用。例如肥皂 (硬脂酸納) 能把油污加溶于膠束之中. 溶液的許多物理性質(zhì)(如電導(dǎo)率，粘度，密度，可溶性等)在 CMC處發(fā)生明顯的變化。這些性質(zhì)可作為測(cè)定 CMC的依據(jù)。 應(yīng)當(dāng)指出，臨界膠束濃度不是一個(gè)點(diǎn)，而是一段濃度范圍。 2022/9/16第39頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，

21、5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 表面活性劑的基本作用 （理解）1. 潤(rùn)濕作用(滲透作用) 由于表面活性劑降低了水的表面張力，因此含有表面活性劑的水溶液就很容易在固體表面鋪展開(kāi)來(lái)而潤(rùn)濕整個(gè)表面，這種作用稱為潤(rùn)濕作用。這種表面活性劑稱為潤(rùn)濕劑。2022/9/16第40頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三液體對(duì)固體的潤(rùn)濕程度通常以潤(rùn)濕角的大小來(lái)表示，在 090內(nèi)為潤(rùn)濕，在 90180間為不潤(rùn)濕 2022/9/16第41頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三含有表面活性劑的水溶液，能夠較容易地浸透毛氈或棉絮等釬維織物或有空隙的固體內(nèi)部，這種作用稱為滲透作用.

22、這種表面活性劑稱為滲透劑. 在農(nóng)藥中加入潤(rùn)濕劑能增強(qiáng)農(nóng)藥對(duì)植物的潤(rùn)濕性，提高殺菌，殺蟲(chóng)的效果。2022/9/16第42頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三2 乳化，分散，溶解作用在不互溶的油和水中加入一些表面活性劑，并迅速攪拌，可看到油(或水)以極小的液滴( 150um)均勻地分散在水(或油)中，這種現(xiàn)象稱為乳化，這個(gè)體系稱為乳化液。其中以液珠形式存在的那個(gè)相稱為內(nèi)相或分散相或不連續(xù)相；另一個(gè)稱為外相或分散介質(zhì)或連續(xù)相。一般用“ W”表示水相，用“ O”表示有機(jī)相。用O/W表示外相為水，內(nèi)相為油. 并稱作水包油型. 用W/O 表示外相為油，內(nèi)相為水. 并稱作油包水型. 20

23、22/9/16第43頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三如果液滴很小，達(dá)到肉眼看不到，乳化液變透明了，這叫做溶解。 在金屬切削過(guò)程中用O/W 型乳化液潤(rùn)滑、冷卻刀具和工件。內(nèi)燃機(jī)的燃料汽油、柴油可制成W/O 型乳狀液，使比表面積加大，燃燒充分。 2022/9/16第44頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三了解使乳狀液失去穩(wěn)定性，由分散度較高的微小液滴很快地結(jié)合在一起，成為一個(gè)較大的液滴，將乳狀液破壞直至分成兩層液體的過(guò)程稱為破乳作用. 破乳使用的也是表面活性劑，例如異戊醇，它的表面活性很強(qiáng)，能取代原來(lái)的乳化劑，但碳?xì)滏満芏蹋荒苄纬蓤?jiān)硬的界面膜. 用電解

24、質(zhì)、機(jī)械攪拌也能破乳。如豆?jié){加電解質(zhì)能制成豆腐。 2022/9/16第45頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 3. 起泡作用 所謂的“泡”，就是由液體膜包圍著的氣體。當(dāng)表面活性劑吸附在氣、液界面上，使液體的表面張力下降，增加了氣液的接觸，再加上表面活性劑吸附在液體表面形成較牢固的液膜，在攪拌時(shí)就會(huì)產(chǎn)生許多泡沫。這就叫做表面活性劑的發(fā)泡作用。2022/9/16第46頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三了解 例如泡沫滅火機(jī)就是以CO2 制成泡沫，使火與空氣隔絕，以達(dá)到滅火的目的。有時(shí)泡沫也會(huì)給工作帶來(lái)麻煩。非表面活性劑的乙醇和低級(jí)醇，醚和酯 (如磷酸三丁酯

25、) 它們的表面活性大，但形成的液膜牢度差，易破裂，都有很好的消泡作用。稱為斯盤(pán)20、斯盤(pán)80、斯盤(pán)85的失水山梨醇脂肪酸酯的表面活性劑都有很好的消泡作用。2022/9/16第47頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三四. 表面活性劑的 HLB值 HLB值是Hydrophile-lipophile Balance (親憎平衡) 值的縮寫(xiě)，它表示表面活性劑親水基的親水能力和憎水基的親油能力的平衡關(guān)系，也叫親水值. 應(yīng)用 HLB不同，來(lái)指導(dǎo)表面活性劑的應(yīng)用很有意義。 親水基部分的分子量 100非離子型表面活性劑HLB值= 表面活性劑的分子量 5 HLB值越高，表示親水性越強(qiáng); HL

26、B值越小，表示其親油性越強(qiáng)。 2022/9/16第48頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三了解不同HLB值表面活性劑的主要應(yīng)用： HLB值 38作油包水(W/O)型乳化劑; HLB值 79作潤(rùn)濕劑; HLB值 816作水包油(O/W)型乳化劑; HLB值1316作洗滌劑; HLB值16以上作增溶劑。 注意HLB值是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，其測(cè)定簡(jiǎn)單，粗略，但不能作為唯一依據(jù)。2022/9/16第49頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三6-2-5 表面活性劑的應(yīng)用（了解） 一. 洗滌劑 1. 家庭用洗滌劑 2. 工業(yè)用洗滌劑二. 分散劑三. 乳化劑四. 起泡劑五.

27、增溶劑2022/9/16第50頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三第四節(jié) 有機(jī)高分子化合物 6-4-1 有機(jī)高分子化合物的基本概念高分子化合物的定義（了解）高分子化合物是分子量很大的一類化合物, 分子量一般在104107之間。高分子化合物分無(wú)機(jī)高分子和有機(jī)高分子兩大類, 我們現(xiàn)在只討論有機(jī)高分子即高聚物。2022/9/16第51頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 高分子化合物的特征（理解） 高分子化合物的結(jié)構(gòu)特征 1. 高聚物一般有C,H,N,O,S,P等幾種元素組成, 它們形成的是共價(jià)鍵, 高分子的極性一般比較小。 2（掌握）. 高分子化合物的分

28、子量很大, 其分子由 n個(gè)鏈節(jié)所組成, n是聚合度, 一般為103105。例如: -CH2CHCln- , -CH2CHCl- 是鏈節(jié)。 2022/9/16第52頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三高分子化合物聚合度一般不一定相同, 故常采用平均分子量表示它的大小, 例如: 某聚氯乙烯的聚合度為 10000, 它的鏈節(jié)式量為：62.5，則它的平均分子量是： 平均分子量=鏈節(jié)式量聚合度 =62.5 10000=62.5萬(wàn)。2022/9/16第53頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三3. 高分子化合物的分子幾何形狀可分為三種: 線型; 支鏈型; 網(wǎng)狀或體型。

29、4. 高分子化合物的分子量很大, 分子鏈長(zhǎng), 而且相互纏繞。高分子化合物分子之間的作用力(次價(jià)力)很大。5. 同一高分子中有結(jié)晶區(qū)和非結(jié)晶區(qū)。 6. 高分子鏈具有降解性。長(zhǎng)鏈高分子鏈斷裂成短鏈高分子后, 其性質(zhì)無(wú)明顯影響。這與低分子鍵斷裂成為新物質(zhì)不同。2022/9/16第54頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三 高分子化合物的物理化學(xué)特性（理解） 1. 高分子化合物只有固態(tài)和液態(tài), 無(wú)氣態(tài)。2. 高分子化合物分子鏈長(zhǎng), 且有多重運(yùn)動(dòng)單元大分子鏈和鏈段等, 使得高分子化合物具有彈性和塑性。 3. 線型高分子化合物在溶劑中溶解過(guò)程慢, 先溶脹, 后溶解。體型網(wǎng)狀高分子化合物不

30、溶解在溶劑中。 4. 高分子化合物一般不導(dǎo)熱，導(dǎo)電（特殊的除外）。2022/9/16第55頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三6-4-2 高分子化合物的合成反應(yīng)（理解） 合成高分子的原料稱為單體, 合成高分子的反應(yīng)稱為聚合反應(yīng)。一. 加成聚合(加聚)反應(yīng) 加成聚合反應(yīng)的條件是: 單體必須具有不飽和鍵。 加成聚合反應(yīng)的特征是: 反應(yīng)中沒(méi)有H2、NH3等小分子副產(chǎn)物伴生。例如: Polyvinglchloride聚氯乙烯 2022/9/16第56頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三了解由一種單體聚合的高聚物稱為均聚物; 由兩種或兩種以上的單體聚合的高分子化合

31、物稱為共聚物。 共聚物根據(jù)鏈節(jié)排列的不同分為四種: 無(wú)規(guī)共聚A-A-A-B-A-A-A-B-B- 交替共聚A-B-A-B-A-B- 鑲嵌共聚A-A-B-A-A-B-A-A- 接枝共聚A-A-A-A-A-A-A-A-A- B-B-B-B- B-B-B-B2022/9/16第57頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 縮合聚合(縮聚)反應(yīng)（理解） 縮合聚合反應(yīng)的特征是: 反應(yīng)中有H2、NH3、醇、鹵化氫等小分子副產(chǎn)物伴生,例如：聚酰胺66(尼龍66; 錦綸66)nHOOC(CH2)4COOH(己二酸)+ nH2N(CH2)6NH2(己二胺) + 2nH2O尼龍66分子式中的大

32、括號(hào)內(nèi)的結(jié)構(gòu)稱為重復(fù)單元，第一個(gè)6指二元胺的碳原子數(shù)，第二個(gè)6指二元酸的碳原子數(shù)。 (附: 天干 甲乙丙丁戊己庚辛壬癸; 伯仲叔季)2022/9/16第58頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三6-4-3 高分子化合物的命名和分類 一. 高分子化合物的分類 按性能和用途分類（掌握）A. 塑料: 熱固型、熱塑型。熱塑性特點(diǎn)可熔可溶，熱固性特點(diǎn)：不熔不溶。B. 橡膠C. 纖維D. 涂料E. 膠粘劑2022/9/16第59頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三二. 高分子化合物的命名（了解） 習(xí)慣上按合成的方法、所用的原料或高聚物的用途來(lái)命名 1. 加聚物一般在原

33、料(或單體)名稱前加一個(gè)“聚”字(符號(hào): P，Poly-) e.g. 聚丙烯(PP); 聚乙烯(PE); 聚苯乙烯(PS); 聚四氟乙烯(PTFE)。 2022/9/16第60頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三2. 縮聚物一般在原料名稱后面加“樹(shù)脂”二字 e.g. (苯)酚(甲)醛樹(shù)脂(PF); 對(duì)于未制成品前的加聚物往往也稱作樹(shù)脂，如聚氯乙烯樹(shù)脂，聚乙烯樹(shù)脂等。 3. 如果原料或單體過(guò)于復(fù)雜，也可按其結(jié)構(gòu)的某一特征來(lái)命名 例如: 2022/9/16第61頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三4. 商業(yè)名稱（了解） 尼龍(酰胺類高聚物)，尼龍6 由己內(nèi)酰

34、胺聚合而成。凡是尼龍后面有兩個(gè)數(shù)字的表示這種聚酰胺是由二元胺和二元酸的兩種單體縮聚而成的，如尼龍610是由 己二胺和癸二酸縮聚而成的。2022/9/16第62頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三塑料 化學(xué)名稱 及 性質(zhì) 和 用途 符號(hào)聚乙烯非極性,只溶于非極性溶劑,絕緣性好,熱塑性, 無(wú)毒,用于儀表殼,生活用品,食品袋 PE聚丙烯 同上 PP聚氯乙烯極性耐非極性溶劑,用于絕緣電纜,農(nóng)用薄膜，泡沫塑料拖鞋，抽絲氯綸,有一定毒性 PVC聚苯乙烯 脆,電阻高,用于儀表外殼,高頻絕緣器件,薄膜,泡沫塑料(隔熱,隔音,防震材料) PS了解2022/9/16第63頁(yè)，共76頁(yè)，2022

35、年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三了解纖維 化學(xué)名稱 及 性質(zhì) 和 用途 符號(hào)聚對(duì)苯二甲酸二(醇)脂 強(qiáng)度大,絕緣好,不皺,耐光、酸 滌綸PETP聚己二酸己二胺:強(qiáng)度大,耐磨,不耐光,不耐酸,不透氣尼龍66PA聚丙烯腈 保溫,強(qiáng)度大,耐光熱酸濕,不耐磨,易吸塵 腈綸PAN聚乙烯醇縮甲醛:吸濕性好,強(qiáng)度大,耐酸堿,耐光 維綸PVA2022/9/16第64頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三了解橡膠化學(xué)名稱 及 性質(zhì) 和 用途 符號(hào)丁二烯-苯乙烯共聚物: 丁苯橡膠 SBR 順聚丁二烯 順丁橡膠BR順聚異戊二烯 異戊橡膠IR乙烯-丙烯共聚物 乙丙橡膠EPR2022/9/16第65

36、頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三掌握無(wú)定形高分子化合物無(wú)一定的熔點(diǎn)，根據(jù)溫度不同，可以呈現(xiàn)三種不同的物理狀態(tài)即玻璃態(tài)、高彈態(tài)和粘流態(tài)。它們之間的轉(zhuǎn)變溫度是玻璃化溫度Tg和粘流化溫度Tf習(xí)慣上把Tg在室溫以上的高聚物稱為塑料，把Tg在室溫以下的高聚物稱為橡膠。圖中Tb、Td分別是脆化溫度和分解溫度。 2022/9/16第66頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三理解 玻璃化溫度是可以改變的，如加入增塑劑、采用 定向聚合可提高高分子聚合物的玻璃化溫度。粘流化溫度是成形加工(注塑)的下限溫度2022/9/16第67頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三掌握對(duì)高聚物材料的加工來(lái)說(shuō)，Tf越低越好; 對(duì)耐熱性來(lái)說(shuō)，Tf越高越好。 Tg與Tf之間溫度的差值又決定著橡膠類物質(zhì)的使用范圍。Tg與Tf差值越大橡膠的耐寒、耐熱性越好，性能越優(yōu)良。 2022/9/16第68頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三例：有A和B兩種聚合物，問(wèn)這兩種材料在常溫下分別是什么？ Tg Tf A 100C 160C B -10C 120C 2022/9/16第69頁(yè)，共76頁(yè)，2022年，5月20日，3點(diǎn)35分，星期三6.4.7 重要的高分子材料 （了解）一. 塑料 塑料是可塑性材料的簡(jiǎn)稱。