近幾十年內(nèi),由于塑料工業(yè)以驚人的速度發(fā)展,使塑料已躋身于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的四大基礎(chǔ)材料行業(yè)(水泥,木材,鋼材,塑料),并且由近年統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看,塑料的年增長(zhǎng)量一直居于首位,目前體積產(chǎn)量已超過(guò)鋼鐵。塑料之所以獲得如此大的發(fā)展優(yōu)勢(shì),不僅在于它的資源豐富,利于發(fā)展,而且在于它有許多優(yōu)異特性是其它材料不能與之媲美的,塑料的應(yīng)用天地廣闊,制品物美價(jià)廉,因而具有極強(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合起來(lái),塑料的特性及用途可以歸納為以下幾點(diǎn):
光學(xué)性能好
有些塑料具有良好的透明性,透光率高達(dá)90%以上,如有機(jī)玻璃,聚碳酸酯,聚苯乙烯,它們可以用于制造光學(xué)透鏡,航空玻璃,透明燈罩及光導(dǎo)纖維材料。
化學(xué)穩(wěn)定性?xún)?yōu)越
一般塑料均具有一定的抗酸,堿,鹽等化學(xué)腐蝕的能力。有些塑料除此外還能抗潮濕空氣,蒸汽的腐蝕作用,在這方面它們大大超過(guò)了金屬。其中最特別的是聚四氟乙烯,它對(duì)強(qiáng)酸,強(qiáng)堿及各種氧化劑等腐蝕性很強(qiáng)的介質(zhì)都完全穩(wěn)定,甚至在沸騰的“王水”中也無(wú)動(dòng)于衷,聚氯乙烯可以耐90%濃度的硫酸,各種濃度的鹽酸及堿液等,因而作為常用的耐腐蝕材料。
由于塑料具有優(yōu)越的化學(xué)穩(wěn)定性,故在化工設(shè)備制造中有極其廣泛的用途,比如做各種管道,密封件,換熱器和在腐蝕介質(zhì)中工作的摩擦零,部件。
減摩,耐磨性能優(yōu)良,自潤(rùn)滑性好
塑料的摩擦系數(shù)小,具有良好的減摩,耐磨性能。某些塑料摩擦副,傳動(dòng)副可以在水,油或帶有腐蝕性的濃液中工作,也可以在半干摩擦,全摩擦條件下工作。自潤(rùn)滑性好這一性能是一般金屬無(wú)法比擬的。同時(shí),一般塑料的柔韌性比金屬要大得多,當(dāng)其受到頻繁機(jī)械力沖擊與振動(dòng)時(shí),因阻力較大而具有良好的吸振與清音功能,這對(duì)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的摩擦零部件及受到極大沖擊載荷的零部件有極重要的意義。
利用這一性能,工業(yè)中用來(lái)制造轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)和摩擦機(jī)構(gòu)中的零件,例如齒輪,滑輪,軸承保持架和滾道,導(dǎo)軌等。當(dāng)前以塑料--金屬這一類(lèi)摩擦副的使用最為廣泛,實(shí)驗(yàn)證明它可以使金屬對(duì)磨件的磨損達(dá)到最小程度,發(fā)熱少,對(duì)潤(rùn)滑要求低,制造成本低。
導(dǎo)熱率低
塑料的導(dǎo)熱系數(shù)比金屬低得多??梢杂脕?lái)制作需要保溫和絕熱的器皿或零件。另一方面,塑料的導(dǎo)熱率低對(duì)其成型加工重要的加熱和冷卻過(guò)程帶來(lái)難度。
目前,塑料也存在一些缺點(diǎn),使其應(yīng)用受到限制。除增強(qiáng)塑料,復(fù)合材料外,一般塑料的機(jī)械強(qiáng)度均不如金屬。塑料在成型時(shí),收縮率較高,并且其值不恒定,影響其變化的因素很多,這使得塑料制品要獲得高精度的工作難度大。塑料對(duì)溫度的敏感性遠(yuǎn)比金屬或其它非金屬材料的大,塑料的使用溫度范圍遠(yuǎn)較其它材料的窄。塑料在光和熱的作用下性能容易降低,發(fā)生老化現(xiàn)象。塑料若長(zhǎng)期受載荷作用,即使溫度不高,其形狀也會(huì)產(chǎn)生“蠕變”,塑料這種特性是不可逆轉(zhuǎn)的,所以在選用塑料時(shí),我們應(yīng)該注意揚(yáng)長(zhǎng)避短。
電絕緣性能好
塑料具有優(yōu)越的電絕緣性,某些塑料無(wú)論在高頻還是低頻,高壓還是低壓,絕緣性都是十分優(yōu)良的。加之其機(jī)械強(qiáng)度較高,耐電弧性好,介電損耗小,所以被廣泛應(yīng)用于電機(jī),電器,電子工業(yè)中。
著色性能強(qiáng)
大部分塑料的著色性能都比較強(qiáng),都可以著成各種色調(diào)。還有許多塑料可以進(jìn)行電鍍,烤漆。
質(zhì)量輕
塑料是一種輕質(zhì)材料。一般塑料的密度在0.83~2.2g/cm3之間,是鋁的1/2,鋼的1/5,鉛的1/8。塑料的密度小,對(duì)于要求全面減輕自重的汽車(chē),飛機(jī),船舶,建筑,宇航工業(yè)等具有特別重要的意義。由于質(zhì)量輕,塑料還特別適合制造輕巧的日用品和家用電器零件。
成型加工方便
塑料的可塑性好,一般可以用模具一次成型出復(fù)雜的制品,有的塑料形狀是用機(jī)械加工辦法無(wú)法獲得的。用模具成型塑料即省料又省時(shí),且塑料的重復(fù)精度高,并易于組織大批量生產(chǎn)。由于成型加工方便,因而塑料制品的制造成本低。
比強(qiáng)度高
強(qiáng)度與重量之比稱(chēng)為比強(qiáng)度。許多塑料的比強(qiáng)度相當(dāng)高,其中玻璃纖維,碳纖維增強(qiáng)塑料的比強(qiáng)度甚至超過(guò)金屬鋼,鈦等水平。纖維增強(qiáng)塑料可用于負(fù)載較大的結(jié)構(gòu)零件,在飛機(jī),船舶,火箭,導(dǎo)彈,人造衛(wèi)星及軍事裝備中應(yīng)用。