Question

常见的金属材料和非金属材料有哪些,它们分别具有哪些性能?

Answer 1

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。 ①黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。 ②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。 ③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等

随着科学技术的发展，工业中除大量使用金属材料外，非金属材料在近几十年来有了迅速的发展，也得到愈来愈广泛的应用。常用的有：工程塑料、复合材料、工业橡胶、工业陶瓷等。
一、工程塑料
工程塑料(Engineering Plastics)是应用最广的有机高分子材料，也是最重要的工程结构材料。其主要成分是合成树脂，此外还包括填料或增强材料、增塑剂、固化剂等添加剂。它具有很多优良性能，如密度小、耐腐蚀、耐磨和减摩性好、良好的电绝缘性和成形性等，其不足之处是强度、硬度较低，耐热性差，易老化和儒变等。现已有几百种工程塑料在工业生产被广泛应用。以下介绍几种较典型的工程塑料。见表1—7。

二、复合材料
复合材料(Compound Materials)是指由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工合成的一种多相固体材料。一般由高强度、高模量、脆性大的增强材料和低强度、低模量、韧性好的基体材料所组成。它不仅具有各组成材料的优点，而且还可以获得单一材料不具备的优良综合性能。其有高的比强度和比模量，较好疲劳强度和耐蚀、耐热、耐磨性，同时还有一定的减震性。已成为一种大有发展和应用前途的新型工程材料。
根据增强剂的种类和形状，复合材料分为下列几种，见表1—8。
三、工业陶瓷
陶瓷(Pottery and Porcelain)是一种无机非金属固体材料。其特点是高硬度、高耐磨性、高弹性模量、高抗压强度、高熔点、高化学稳定性、耐高温、耐腐蚀，但抗拉强度低，脆性大。此外，大多数陶瓷可作绝缘材料，有的可作半导体材料、压电材料、热电和磁性材料，故其在工业上的应用日益广泛。根据成分和用途，工业陶瓷可分为硅酸盐陶瓷(或普通陶瓷)和特种陶瓷两种。其性能与应用见表1—9。
四、合成橡胶
合成橡胶(Synthetic Rubber)是通过化学合成的方法，即以生胶为基础加入适量的配合剂而制成的高分子材料。配合剂包含有硫化剂、填充剂、软化剂及发泡剂等。