課題任務(wù)一汽車材料概述

基礎(chǔ)知識：掌握強度與塑性、硬度、沖擊韌性及金屬疲勞概念

能力培養(yǎng)：通過本次學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生在生產(chǎn)和生活中樹立善于思考的

教學(xué)良好習(xí)慣

目標(biāo)

教教

學(xué)金屬材料的力學(xué)性能學(xué)屈服強度和金屬疲勞概念

重難

點點

教教

學(xué)具

2學(xué)時（第3周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志

3.教學(xué)要求

【新課講授】：（70分鐘）

請同學(xué)們思考以下兩個問題：

1）你所知道的汽車材料有哪些？

2）汽車材料的選用與環(huán)境有關(guān)嗎？學(xué)生聽課、思

一、汽車材料分類：考、做筆記

1.汽車零部件材料

學(xué)生聽課、思

2.汽車運行材料考、做筆記

學(xué)生聽課、思

考、做筆記

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

1、什么是汽車零部件材料

2、什么是汽車運行材料

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

簡述汽車各組成材料。

板書設(shè)計教學(xué)隨筆

第一節(jié)：汽車材料概述

學(xué)生基本掌握汽

一、汽車材料分類：車材料的分類、了

解了汽車零部件

1.汽車零部件材料

2.汽車運行材料材料和汽車運行

材料是那些。

課題任務(wù)二金屬材料的性能

1.金屬材料的力學(xué)性能

教學(xué)

2.金屬材料的化學(xué)性能

目標(biāo)

教教

學(xué)學(xué)金屬材料的力學(xué)性能

金屬材料的力學(xué)性能

重難

點點

教教

學(xué)具

2課時（第3周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志

3.教學(xué)要求

【新課講授】：（70分鐘）

金屬材料性能：

使用性能--力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、其他性

能

工藝性能--壓力加工性能、鑄造性能、焊接性能、切

削加工熱處理

一、力學(xué)性能

聽課、思考、

力學(xué)性能定義：材料受到外力作用所表現(xiàn)出來的性能，

做筆記

又稱機械能。

力學(xué)性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、抗疲勞

性

二、兩個概念：

強度一在外力作用下，金屬材料抵抗永久變形和斷裂的

能力

塑性一在外力作用下，金屬材料產(chǎn)生永久變形而不斷裂

的能力

三、同學(xué)分組討論你們所知的外力（載荷）指的是哪些？

并指出實例

拉伸載

抗拉強度拉鉤、繩、螺栓

荷

壓縮載

抗壓強度活塞、連桿

荷

根據(jù)外力作

彎曲載

用的類型可抗彎強度曲軸、搖臂

荷

分為

剪切載

抗剪強度銷、軸

荷

扭轉(zhuǎn)載

扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)曲軸等旋轉(zhuǎn)零件聽課、思考、

荷

做筆記

緩慢'增加后保持大小和方向不

靜載荷

變的載荷

根據(jù)作用力

沖擊載不僅和作用力有關(guān),而且作用時

的方向、時間

荷的速度有關(guān)

可分為

交變載力的大小、方向隨時間作周期性

荷變化

四、強度有關(guān)知識：（請同學(xué)描述你所知的強度）

強度的大小用應(yīng)力表示，金屬材料在受到外力作用時必

然在材料內(nèi)部產(chǎn)生與外力相等的抵抗力，即內(nèi)力。

單位截面上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。

用符號。表示，o=F/S單位：Pa

通過拉伸試驗得到的指標(biāo)有；彈性極限、屈服強度、抗

拉強度。

五、塑性

定義：指材料受力時在斷裂前產(chǎn)生永久變形的能力。

指標(biāo)：伸長率（5）和斷面收縮率中

6=（Ll-LO）/L0X100%6100指L0=100mm的延伸

率聽課、思考、

中=（S0-S1）/S0X100%做筆記

伸長率、斷面收縮率與塑性的關(guān)系：

3、小值越大，塑性越好。

六、硬度知識：

（1）定義：指材料表面抵抗局部塑性變形、壓痕或劃

痕的能力。

（2）請同學(xué)舉例并示范

汽車零件根據(jù)工作條件的不同，要求具有一定的硬度以

保證零件具有足夠的強度、耐磨性、和使用壽命等。

（3）常用硬度試驗法；布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、

維氏硬度HV

布氏硬度HB主要用于測定鑄鐵、有色金屬、及其

合金，低合金結(jié)構(gòu)鋼以及非金屬材料。

洛氏硬度HRC主要用于測定銅、鋁等有色金屬及其合金、

硬質(zhì)合金、表面淬火、滲碳件以及退火、正火和淬火。

維氏硬度HV主要用于測定金屬鍍層、薄片金屬以及化聽課、思考、

學(xué)熱處理后的硬度。做筆記

硬度與耐磨性的關(guān)系：（請同學(xué)回答）

硬度越大，耐磨性也越好。

七、沖擊韌性

定義：材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。

指標(biāo)：沖擊韌度ak=Ak/S

舉例汽車上哪些零件受到?jīng)_擊力的作用

（八）金屬疲勞的概念

交變應(yīng)力：許多零件，在工作過程中往往受到大小或大

小及方向隨時間呈周期性變化的應(yīng)力作用，此應(yīng)力稱為交變

應(yīng)力。

金屬的疲勞：金屬材料在交變應(yīng)力的長期作用下，雖然

應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的抗拉強度，甚至低于屈服點，也會發(fā)生突

然斷裂，這種現(xiàn)象叫金屬疲勞。

舉例變速箱上齒

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

強度與塑性、硬度、沖擊韌性及金屬疲勞概念。

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

課本練習(xí)題

板書設(shè)計教學(xué)隨筆

第二節(jié)：金屬材料性能

一、金屬材料的力學(xué)性能理論聯(lián)系實際

是職業(yè)教育中

二、金屬材料的化學(xué)性能一種很有效的

教學(xué)手段。

課題子任務(wù)一碳素鋼子任務(wù)二合金鋼

1、掌握鋼鐵材料的概念及其分類、特性

教學(xué)

目標(biāo)

教教

學(xué)如何區(qū)分碳素鋼、合金鋼及學(xué)1如何區(qū)分碳素鋼、合金鋼及鑄

重鑄鐵難鐵

點點

教教

學(xué)具

2課時（第4周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志

3.教學(xué)要求

【新課講授】：（70分鐘）

一、復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容：

（1）金屬的力學(xué)性能包括哪些內(nèi)容？

（2）強度、硬度、塑性變形、疲勞的概念

聽課、思考、

二、提問：

做筆記

（1）什么叫強度？你知道哪些類型的強度？

（2）硬度與耐磨性有什么關(guān)系？

（3）受力越大，強度越大？

第一節(jié)碳素鋼

（一）碳及常存元素對碳素鋼性能的影響

1、碳的影響：隨著含碳量增加，強度硬度增加，塑性

韌性降低，到0.9%時強度最大，隨著含碳量繼續(xù)升高，除

了硬度升高，其他都降低

2、常存元素的影響：電孟、硅有益：流動性變好，減少

硫的有害作用

硫、磷有害：塑性韌性下降，出現(xiàn)“熱脆”、“冷脆”

（二）碳素鋼的分類：聽課、思考、

1、碳含量（低碳鋼C機0.25%、中碳鋼0.25<C機0.6%、做筆記

高碳鋼00.6%）

2、質(zhì)量（S、P雜質(zhì)含量）（普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、

高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼）

3、按用途（碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼）

（三）常用碳素鋼：

1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼

甲類鋼（A類鋼）

機械性能：A1,A2.A3,A4,A5,A6,A7,隨鋼號數(shù)字的增

大，強度提高，塑性下降。

用途:A1,A2,A3,塑性好，鋼板、鋼筋、螺釘、螺帽

A4,A5型鋼、鋼板

A6,A7工具、農(nóng)機零件、輕軌熱軋狀態(tài)使用

乙類鋼（B類鋼）按成分供應(yīng)，Bl,B2,B3....B7,

特類鋼（C類）C2,C3,C4,C5,按機械性能及化學(xué)成分聽課、思考、

供應(yīng)。做筆記

2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用平均碳含量的萬分?jǐn)?shù)的數(shù)字表

示。如：08F,20A,45,15Mn0（F表沸騰鋼）（0.20%C,

后有“A”表高級優(yōu)質(zhì)鋼）（表含Mn量高）制作各種機器

零件，一般進(jìn)行熱處理。

08F塑性好，冷沖壓件

10,20冷沖壓件，焊接件，滲碳處理。

35,4540,50?齒輪、軸類

60,65彈簧

3、鑄鋼

“ZG”加平均碳含量萬分?jǐn)?shù)表示，如：ZG25,ZG45

（0.25%C）,~（0.45%C）

形狀復(fù)雜，需要一定強度、塑性和韌性的零件。

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

鋼鐵材料的概念及其分類、特性

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

課本課后習(xí)題

板書設(shè)計教學(xué)隨筆

一、碳素鋼

1、碳素鋼的定義理論聯(lián)系實際永

遠(yuǎn)是職業(yè)教育中

2、碳素鋼的分類

的有效手段之一。

二、合金鋼

1、合金鋼的定義

2、合金鋼的分類

課題子任務(wù)三鑄鐵

掌握鑄鐵的性能和分類

教學(xué)

目標(biāo)

教教

學(xué)鑄鐵的性能學(xué)鑄鐵的性能

重難

點點

教教

學(xué)具

2學(xué)時（第4周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

鑄鐵是一系列主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱。在這

些合金中，碳含量超過了在共晶溫度時能保留在奧氏體固

溶體中的量。鐵、碳、硅是它的主要合金元素，除此之外，

還含有比碳鋼較多的硫、磷和鎰。

鑄鐵價格便宜，并具有一系列的優(yōu)良性能，故而它廣

泛用于機械制造業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，在各類機器中鑄鐵件約占重

量的40-70%,在重型機械中其重量可達(dá)80~90%o聽課、思考、

做筆記

【新課講授】：（70分鐘）

一、鑄鐵的分類

根據(jù)碳在鑄鐵中存在形式的不同，鑄鐵可分為如下幾

類：

1、白口鑄鐵：碳分主要以游離碳化鐵形式出現(xiàn)的鑄鐵，

斷口呈銀白色，故得名為白口鑄鐵。

白口鑄鐵中存有大量的滲碳體，性硬而脆，難于進(jìn)行

切削加工，故很少用它來制造機器零件。通常白口鑄鐵用

來制造一些要求高耐磨件，如軋鋼機的軋輻、球磨機的磨

球，以及農(nóng)村用的犁鋅等。

目前，白口鑄鐵主要用來做為煉鋼生鐵和生產(chǎn)可鍛鑄

鐵的毛坯。

2、灰口鑄鐵：碳全部或大部以自由態(tài)一石墨（G）的

形式存在于鑄鐵中，其斷口呈暗灰色，故稱灰口鑄鐵。

在機器制造業(yè)中所應(yīng)用的鑄鐵基本上是灰口鑄鐵。

3、麻口鑄鐵：碳分部分以游離碳化鐵形式出現(xiàn)，部分

以石墨形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口灰白色相間，尤如麻點，故

稱麻口鑄鐵。

聽課、思考、

此類鑄鐵有較大的硬脆性，工業(yè)上也很少使用。做筆記

工業(yè)上應(yīng)用最廣的是灰口鑄鐵，其碳大部分或全部以

石墨形式存在。根據(jù)石墨的形態(tài)不同，灰口鑄鐵亦可分為

如下幾類：

1、普通灰口鑄鐵，亦稱灰鑄鐵：碳分主要以片狀石墨

形式出現(xiàn)的鑄鐵，斷口呈灰色，代號HT。

此類鑄鐵的機械性能不高，但生產(chǎn)工藝簡單，價格低

廉，工業(yè)上應(yīng)用最廣，在各類鑄鐵的產(chǎn)量中其可占80%以上。

2、可鍛鑄鐵：白口鑄鐵通過石墨化或氧化脫碳可鍛化

處理，改變其金相組織或成分而獲得的有較高韌性的鑄鐵。

可鍛鑄鐵中的石墨以團(tuán)絮狀形式存在，它具有一定的塑性

和韌性，但并非真正可鍛。其代號KT。

3、球墨鑄鐵：鐵液經(jīng)過球化處理而不是在凝固后經(jīng)過

熱處理.，使石墨大部分或全部呈球狀，有時少量為團(tuán)絮狀

的石墨。

此類鑄鐵的機械性能較好，且可通過熱處理進(jìn)一步提

聽課、思考、

高性能，其應(yīng)用日趨廣泛。其代號QT。

做筆記

4、蠕墨鑄鐵：大部分石墨為蠕蟲狀石墨的鑄鐵，其代

號為RuT。這種鑄鐵是七十年代發(fā)展起來的一種新型鑄鐵，

它廉有灰鑄鐵的良好鑄造性能和機械性能，又有較高的強

度，它的應(yīng)用越來越受到人們的重視。

從以上介紹我們不難看出，為了改善鑄鐵的性能，人

們在鑄鐵的石墨形態(tài)上大做文章。那么，鑄鐵中的石墨又

是如何得到的呢？

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

鑄鐵是一系列主要由鐵、碳和硅組成的合金的總稱。在這

些合金中，碳含量超過了在共晶溫度時能保留在奧氏體固

溶體中的量。鐵、碳、硅是它的主要合金元素，除此之外，

還含有比碳鋼較多的硫、磷和錦。聽課、思考、

【布置作業(yè)】：（2分鐘）做筆記

做課本的練習(xí)

新

枇

學(xué)

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鑄鐵是什么臥

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二.鑄鐵的分類么

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課題子任務(wù)一鋁及鋁合金子任務(wù)二銅及銅合金

1、鋁合金的性能

教學(xué)2、銅合金的性能

目標(biāo)

教教

鋁合金的性能鋁合金的性能

學(xué)學(xué)

重難

點點

教教

學(xué)具

2學(xué)時（第5周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志學(xué)生聽課、思

3.教學(xué)要求考、記錄

【新課講授】：（70分鐘）

金屬材料性能：

使用性能--力學(xué)性能、物理性能、化學(xué)性能、其他性

能

工藝性能--壓力加工性能、鑄造性能、焊接性能、切

削加工熱處理

一、力學(xué)性能

力學(xué)性能定義：材料受到外力作用所表現(xiàn)出來的性能，

又稱機械能。

力學(xué)性能包括：強度、塑性、硬度、沖擊韌性、抗疲

勞性

二、兩個概念：

強度一在外力作用下，金屬材料抵抗永久變形和斷裂

的能力

塑性一在外力作用下，金屬材料產(chǎn)生永久變形而不斷裂

的能力

三、同學(xué)分組討論你們所知的外力（載荷）指的是哪

些？并指出實例

拉伸載

抗拉強度拉鉤、繩、螺栓

荷

載

荷壓縮載

抗壓強度活塞、連桿

的荷

分根據(jù)外力作

類彎曲載學(xué)生聽課、思

用的類型可抗彎強度曲軸、搖臂

荷考、記錄

分為

剪切載

抗剪強度銷、軸

荷

扭轉(zhuǎn)載

扭轉(zhuǎn)扭轉(zhuǎn)曲軸等旋轉(zhuǎn)零件

荷

緩慢'增加后保持大小和方向不

靜載荷

變的載荷

根據(jù)作用力

沖擊載不僅和作用力有關(guān),而且作用時

的方向、時間

荷的速度有關(guān)

可分為

交變載力的大小、方向隨時間作周期性

荷變化

四、強度有關(guān)知識：（請同學(xué)描述你所知的強度）

強度的大小用應(yīng)力表示，金屬材料在受到外力作用時

必然在材料內(nèi)部產(chǎn)生與外力相等的抵抗力，即內(nèi)力。

單位截面上的內(nèi)力稱為應(yīng)力。

用符號。表示，o=F/S單位：Pa

通過拉伸試驗得到的指標(biāo)有；彈性極限、屈服強度、

抗拉強度。

五、塑性

定義：指材料受力時在斷裂前產(chǎn)生永久變形的能力。

指標(biāo)：伸長率（5）和斷面收縮率中

6=（Ll-LO）/L0X100%8100指L0=100mm的延伸

率

中=（S0-S1）/S0X100%

伸長率、斷面收縮率與塑性的關(guān)系：

3、小值越大，塑性越好。

六、硬度知識：

（1）定義：指材料表面抵抗局部塑性變形、壓痕或劃

痕的能力。

（2）請同學(xué)舉例并示范

汽車零件根據(jù)工作條件的不同，要求具有一定的硬度

以保證零件具有足夠的強度、耐磨性、和使用壽命等。學(xué)生聽課、思

（3）常用硬度試驗法；布氏硬度HB、洛氏硬度HRC、考、記錄

維氏硬度HV

布氏硬度HB主要用于測定鑄鐵、有色金屬、及其

合金，低合金結(jié)構(gòu)鋼以及非金屬材料。

洛氏硬度HRC主要用于測定銅、鋁等有色金屬及其合

金、硬質(zhì)合金、表面淬火、滲碳件以及退火、正火和淬火。

維氏硬度HV主要用于測定金屬鍍層、薄片金屬以及化

學(xué)熱處理后的硬度。

硬度與耐磨性的關(guān)系：（請同學(xué)回答）

硬度越大，耐磨性也越好。

七、沖擊韌性

定義：材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。

指標(biāo)：沖擊韌度ak=Ak/S

舉例汽車上哪些零件受到?jīng)_擊力的作用

（八）金屬疲勞的概念

交變應(yīng)力：許多零件，在工作過程中往往受到大小或

大小及方向隨時間呈周期性變化的應(yīng)力作用，此應(yīng)力稱為

交變應(yīng)力。

金屬的疲勞：金屬材料在交變應(yīng)力的長期作用下，雖

然應(yīng)力遠(yuǎn)小于材料的抗拉強度，甚至低于屈服點，也會發(fā)學(xué)生聽課、思

生突然斷裂，這種現(xiàn)象叫金屬疲勞?？肌⒂涗?/p>

舉例變速箱上齒

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

強度與塑性、硬度、沖擊韌性及金屬疲勞概念。

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

課本練習(xí)題

一、鋁合金的分類教學(xué)隨筆

二、銅合金的分類

學(xué)生基本掌握行

為習(xí)慣的定義以

及良好的行為習(xí)

慣，重點要求掌

握良好的行為習(xí)

慣內(nèi)容。

課題子任務(wù)三滾動軸承合金

1、滾動軸承合金的性能

教學(xué)2、滾動軸承合金的應(yīng)用

目標(biāo)

教教

學(xué)滾動軸承合金的性能學(xué)

重難滾動軸承合金的性能

點點

教教

學(xué)具

2課時（第5周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志

3.教學(xué)要求

【新課講授】：（70分鐘）

一、復(fù)習(xí)上節(jié)課內(nèi)容：

（1）金屬的力學(xué)性能包括哪些內(nèi)容？

（2）強度、硬度、塑性變形、疲勞的概念

二、提問：

（1）什么叫強度？你知道哪些類型的強度？學(xué)生聽課、思

（2）硬度與耐磨性有什么關(guān)系？考、記錄

（3）受力越大，強度越大？

第一節(jié)碳素鋼

（一）碳及常存元素對碳素鋼性能的影響

1、碳的影響：隨著含碳量增加，強度硬度增加，塑性

韌性降低，到0.9%時強度最大，隨著含碳量繼續(xù)升高，除

了硬度升高，其他都降低

2、常存元素的影響：鎰、硅有益：流動性變好，減少

硫的有害作用

硫、磷有害：塑性韌性下降，出現(xiàn)“熱脆”、“冷脆”

（二）碳素鋼的分類：

1、碳含量（低碳鋼C機0.25%、中碳鋼0.25<C機0.6%、

高碳鋼00.6%）

2、質(zhì)量（S、P雜質(zhì)含量）（普碳鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、

高級優(yōu)質(zhì)碳素鋼）

3、按用途（碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼）

（三）常用碳素鋼：

1、普通碳素結(jié)構(gòu)鋼

甲類鋼（A類鋼）

機械性能：A1,A2.A3,A4,A5,A6,A7,隨鋼號數(shù)字的增

大，強度提高，塑性下降。

用途:A1,A2,A3,塑性好，鋼板、鋼筋、螺釘、螺帽

A4,A5型鋼、鋼板

A6,A7工具、農(nóng)機零件、輕軌熱軋狀態(tài)使用

乙類鋼（B類鋼）按成分供應(yīng)，Bl,B2,B3....B7,學(xué)生聽課、思

特類鋼（C類）C2,C3,C4,C5,按機械性能及化學(xué)成分考、記錄

供應(yīng)。

2、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼用平均碳含量的萬分?jǐn)?shù)的數(shù)字表

示。如：08F,20A,45,15Mn0（F表沸騰鋼）（0.20%C,

后有“A”表高級優(yōu)質(zhì)鋼）（表含Mn量高）制作各種機器

零件，一般進(jìn)行熱處理。

08F塑性好，冷沖壓件

10,20冷沖壓件，焊接件，滲碳處理。

35,4540,50?齒輪、軸類

60,65彈簧

3、鑄鋼

“ZG”加平均碳含量萬分?jǐn)?shù)表示，如：ZG25,ZG45

（0.25%C）,~（0.45%C）

形狀復(fù)雜，需要一定強度、塑性和韌性的零件。

學(xué)生聽課、思

考、記錄

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

鋼鐵材料的概念及其分類、特性

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

課本課后習(xí)題

板書設(shè)計教學(xué)隨筆

一、滾動軸承合金的性能學(xué)生基本掌握

二、滾動軸承合金的應(yīng)用七個良好的習(xí)慣

以及如何學(xué)會自

我管理養(yǎng)成良好

習(xí)慣，重點如何養(yǎng)

成良好的行為習(xí)

慣。

課題子任務(wù)一塑料子任務(wù)二橡膠

1）基礎(chǔ)知識：了解橡膠的性能、組成及分類

2）能力培養(yǎng)：通過本次學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生能理論聯(lián)系實際的能力

教學(xué)

目標(biāo)

教教

學(xué).材料的性能學(xué)材料的性能

重難

點點

教教

學(xué)具

2課時（第6周）白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志

3.教學(xué)要求

【新課講授】：（70分鐘）

第一節(jié)橡膠的性能、組成及分類

合成橡膠

橡膠是一種具有極高彈性的高分子材料，其彈性變形

量可達(dá)100%?1000%,而且回彈性好，回彈速度快。同時，

橡膠還有一定的耐磨性，很好的絕緣性和不透氣、不透水

性。它是常用的彈性材料、密封材料、減震防震材料和傳學(xué)生聽課、思

動材料?？肌⒂涗?/p>

橡膠制品

橡膠的分類和橡膠制品的組成

一、橡膠的分類

按照原料的來源，橡膠可分為天然橡膠和合成橡膠兩大

類。合成橡膠主要有七大品種：丁苯橡膠、順丁橡膠、氯

丁橡膠、異戊橡膠、丁基橡膠、乙丙橡膠和丁晴橡膠。習(xí)

慣上按用途將合成橡膠分成兩類：性能和天然橡膠接近、

可以代替天然橡膠的通用橡膠和具有特殊性能的特種橡

膠。

二、橡膠制品的組成

人工合成用以制膠的高分子聚合物稱為生膠。生膠要先

進(jìn)行塑練，使其處于塑性狀態(tài)，再加入各種配料，經(jīng)過混

練成型、硫化處理，才能成為可以使用的橡膠制品。配料

主要包括：

1.硫化劑

變塑性生膠為彈性膠的處理即為硫化處理，能起硫化作

用的物質(zhì)稱硫化劑。常用的硫化劑有硫磺、含硫化合物、

學(xué)生聽課、思

硒、過氧化物等。

考、記錄

2.硫化促進(jìn)劑

胺類、胭類、秋蘭姆類、嚷哇類及硫腺類物質(zhì)，可以起

降低硫化溫度、加速硫化過程的作用，稱為硫化促進(jìn)劑。

3.補強填充劑

為了提高橡膠的機械性能，改善其加工工藝性能，降低

成本，常加入填充劑，如碳黑、陶土、碳酸鈣、硫酸鋼、

氧化硅、滑石粉等。

常用合成橡膠

一、通用合成橡膠

1,丁苯橡膠

是以丁二烯和苯乙烯為單體共聚而成。具有較好的耐磨

性、耐熱性、耐老化性，價格便宜。主要用于制造輪胎、

膠帶、膠管及生活用品。

2.順丁橡膠

是由丁二烯聚合而成。順丁橡膠的彈

性、耐磨性、耐熱性、耐寒性均優(yōu)于天

然橡膠，是制造輪胎的優(yōu)良材料。缺點舊丁健肝

是強度較低、加工性能差。主要用于制"人」稼肽

造輪胎、膠帶、彈簧、減震器、耐熱膠

管、電絕緣制品等。

3.氯丁橡膠

是由氯丁二烯聚合而成。氯丁橡膠的機械性能和天然橡

膠相似，但耐油性、耐磨性、耐熱性、耐燃燒性、耐溶劑

性、耐老化性能均優(yōu)于天然橡膠，所以稱為"萬能橡膠

它既可作為通用橡膠，又可作為特種橡膠。但氯丁橡膠耐

寒性較差(-35℃),密度較大(為1.23g/cn?),生膠穩(wěn)定

性差，成本較高。它主要用于制造電線、電纜的外皮、膠

管、輸送帶等。

二、特種橡膠

1.丁庸橡膠

以其優(yōu)異的耐油性著稱。

2.硅橡膠

硅橡膠的性能特點是耐高溫和低溫。

3.氟橡膠

它是以碳原子為主鏈、含有氟原子的高聚物。氟橡膠具

有很高的化學(xué)穩(wěn)定性，它在酸、堿、強氧化劑中的耐蝕能

力居各類橡膠之首，其耐熱性也很好，缺點是價格昂貴、

耐寒性差、加工性能不好。主要用于高級密封件、高真空

密封件及化工設(shè)備中的里襯，火箭、導(dǎo)彈的密封墊圈。

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

本次課主要講了誠信的定義以及誠信缺失帶來的危害，

誠信的重要性；重點要求掌握誠信缺失帶來的危害、理解誠

信的重要性。

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

做課本的練習(xí)

板書設(shè)計教學(xué)隨筆

一、塑料的性能學(xué)生基本掌握誠

二、塑料的分類信的定義以及誠

三、橡膠的性能信缺失帶來的危

四、橡膠的分類害，重點要求掌握

誠信缺失帶來的危

害。理解誠信的重

要性。

課題子任務(wù)三玻璃子任務(wù)四陶瓷

教學(xué)1、玻璃和陶瓷的性能

目標(biāo)2、玻璃和陶瓷的分類

教教

學(xué)玻璃和陶瓷的性能學(xué)3、玻璃和陶瓷的性能

重難

點點

教教

學(xué)具

2課時(第6周)白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：(5分鐘)

塑料是以有機合成樹脂為主要組成的高分子材料，它

通常可在加熱、加壓條件下塑制成型，故稱為塑料。

【新課講授】：(70分鐘)

一)、塑料的組成

塑料是以有機合成樹脂為基礎(chǔ)，再加入添加劑所組成

的。

一、合成樹脂

是由低分子化合物通過縮聚或加聚反應(yīng)合成的高

分子化合物，如酚醛樹脂、聚乙烯等，是塑料的主要組成，

也起粘接劑作用。學(xué)生聽課、思

二、添加劑考、記錄

為改善塑料的性能而加入的其它組成，主要有：

(1)填料或增強材料填料在塑料中主要起增強作

用。

(2)固化劑可使樹脂具有體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，成為較堅

硬和穩(wěn)定的塑料制品。

(3)增塑劑用以提高樹脂可塑性和柔性的添加劑。

(4)穩(wěn)定劑用以防止受熱、光等的作用使塑料過早

老化。

二）、塑料的分類

常用的塑料分類方法有下述兩種：

一、按樹脂的性質(zhì)分類

根據(jù)樹脂在加熱和冷卻時所表現(xiàn)的性質(zhì)，可分為

熱塑性塑料和熱固性塑料。

1.熱塑性塑料學(xué)生聽課、思

加熱時軟化并熔融，可塑造成形，冷卻后即成型考、記錄

并保持既得形狀，而且該過程可反復(fù)進(jìn)行。這類塑料有聚

乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺（尼龍）、聚甲醛、聚碳

酸脂等。這類塑料加工成形簡便，具有較高的機械性能，

但耐熱性和剛性比較差。

2.熱固性塑料

初加熱時軟化，可塑造成形，但固化后再加熱將不

再軟化，也不溶于溶劑。這類塑料有酚醛、環(huán)氧、氨基、不

飽和聚酯等。它們具有耐熱性高，受壓不易變形等優(yōu)點，

但機械性能不好。

二、按使用范圍分類

1.通用塑料

應(yīng)用范圍廣、生產(chǎn)量大的塑料品種。主要有聚氯

乙烯、聚苯乙烯、聚烯燒、酚醛塑料和氨基塑料等，其產(chǎn)

量約占塑料總產(chǎn)量的四分之三以上。

2.工程塑料

綜合工程性能（包括機械性能、耐熱耐寒性能、耐

蝕性和絕緣性能等）良好的各種塑料。主要有聚甲醛、聚酰

胺、聚碳酸酯和ABS等四種。

3.耐熱塑料

能在較高溫度（100℃?200°C以上）下工作的

各種塑料。常見的有聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、有機硅

樹脂、環(huán)氧樹脂等。學(xué)生聽課、思

三、性能特點

質(zhì)量輕，比海度高，化學(xué)穩(wěn)定性好絕緣性好，特殊性能好，考、記錄

吸震和消聲性能好。

【課堂小結(jié)】：（3分鐘）

塑料是以有機合成樹脂為主要組成的高分子材料，它

通常可在加熱、加壓條件下塑制成型，故稱為塑料。

【布置作業(yè)】：（2分鐘）

做課本后的練習(xí)

板書設(shè)計教學(xué)隨筆

一、玻璃的性能理論聯(lián)系實際是

二、玻璃的分類職業(yè)教育中的有

三、陶瓷的性能效教學(xué)手段

四、陶瓷的分類

課題子任務(wù)一復(fù)合材料

教學(xué)1、復(fù)合材料的性能

目標(biāo)2、復(fù)合材料的分類

教教

學(xué)復(fù)合材料的性能學(xué)復(fù)合材料的性能

重難

點點

教教

學(xué)具

2課時（第7周）2白板、粉筆

時準(zhǔn)

間備

教學(xué)組織與實施

教師活動學(xué)生活動

【新課導(dǎo)入】：（5分鐘）

1.清點人數(shù)，強調(diào)紀(jì)律

2.填寫教學(xué)日志

3.教學(xué)要求

【新課講授】：（70分鐘）

1.復(fù)合材料：由兩種或多種物理和化學(xué)本質(zhì)不同的物質(zhì)人

工制成的一種多相固體材料。

學(xué)生聽課、思

2.特點：（1）可改善或克服組成材料的的弱點，充分發(fā)揮他

考、記錄

們的優(yōu)點，如玻璃鋼（玻璃+樹脂）

（2）可按構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和受力要求，進(jìn)行材料的最佳設(shè)計，給

出預(yù)定的分布合理的配套性能.

（3）可創(chuàng)造單一材料不易具備的性能或功能，或同時發(fā)揮不

同的功能。

3.結(jié)構(gòu)：基體+增強相

4.分類：

二.復(fù)合材料的特點

1.增強機制

（1）細(xì)粒增強復(fù)合材料基體一一承載主體

細(xì)粒相——阻礙基體中位錯（金屬）或分子鏈（高聚物）

運動

（2）纖維增強復(fù)合材料

纖維——承載主體

_i硬（脆）質(zhì)材料制成纖維，脆性降低，強度升

學(xué)生聽課、思

考、記錄

ii纖維表面為基體保護(hù)，不易損傷產(chǎn)生裂紋；

iii纖維斷裂，但塑性和韌性好的基體阻止裂

紋擴展；

iv纖維斷裂的斷面不在一個平面上，材料整體

斷裂需克服基體對纖維的粘結(jié)力；

V在不均勻的三向應(yīng)力狀態(tài)下，即使是脆性物

質(zhì)也表現(xiàn)出塑性。

2.復(fù)合原則（纖維復(fù)合）

（1）纖維i強度ii剛度iii比重iv熱穩(wěn)定性

玻璃纖維，碳纖維，硼纖維，陶瓷（氧化物，碳化物，硼化^勿，氮化物）的線型點1體（晶須）,

高熔點金屬絲。

（2）基體（粘結(jié)作用）i潤濕性（對纖維）ii塑性和韌愷：iii保護(hù)（不損傷菱面）性

高聚物和金屬

（3）纖維和基體之間高而適合的結(jié)合強度ifS遞載荷ii纖維拔出阻力

過低的結(jié)合強度秦i影響傳遞載荷學(xué)生聽課、思

考、記錄

過高的結(jié)合強度素ii失去纖維拔出過程，降低強度并導(dǎo)至攵脆斷

提高結(jié)合強度：纖維表面處理秦增強表面粗糙度或表面形1防活性基因

纖維表面涂偶聯(lián)劑——化學(xué)結(jié)合

(4)纖維含量尺寸，分布合理

i體積含量Vft----------obt,Et

ii尺寸細(xì)(缺陷少——強度增加、表面積增加一一結(jié)合增強)長-----增更傲果好

iii分布如：排列平行于應(yīng)力作用方向；不同方向交叉上常疊受力復(fù)雜，青況

(5)纖維和基體的熱膨脹性的協(xié)調(diào)與配合熱膨脹原，數(shù)相近

贊高舞聽課、思

i基體(如陶瓷和熱固性樹脂)韌性較低，纖維的熱膨脹系:

ii基體(如金屬)塑性好，纖維熱膨脹系數(shù)稍小

3.性能特點

(1)比強度和比剛度高(各類材料中最高)

增強劑比重較低(玻璃、碳、硼纖維)基體比重小(高聚物)

不完全致密增強劑強度高

(2)抗疲勞i纖維缺陷少-----難以萌生裂紋；ii基

體塑性好——難以萌生裂紋；裂尖鈍化，擴展緩慢。iii裂

紋擴展路徑曲折

(3)減震性好

i自振頻率高(正比于(E/r)1/2),不易因共振而快速脆

斷。

ii振動衰減快(非均質(zhì)多相體系界面反射和吸收；基體阻尼學(xué)生聽課、思

較大)考、記錄

(4)高溫性能好：纖維多有較高熔點和較高的高溫強度

5)斷裂安全性高，不致造成物體瞬間完全喪失承載能力而

斷裂。

過載---部分纖維斷裂----應(yīng)力重新分配—未斷裂纖維

承載

(6)其他：減磨性，耐蝕性，工藝性能較好

(7沙陷：各向異性，伸展率較低，沖擊韌性不很好，成本

太高

三.常見復(fù)合材料

1.玻璃纖維復(fù)合材料一一玻璃鋼

增強劑：玻璃纖維（Si02+其他氧化物）一一比強度和比根；量高（如40%玻璃目:維增強尼龍的強/

于鋁合金），耐高溫，化學(xué)穩(wěn)定性好，電絕緣性較好

（1）熱塑性玻璃鋼

學(xué)生聽課、思

粘結(jié)劑：熱塑性樹脂一一尼龍、聚烯煌類、聚苯乙烯類、:螂堆獺旨，聚碳

酸脂）——機械性能、介電性能、耐熱性和抗衰老性能較1孑

性能：（與基體材料相比）

i強度和疲勞性能提高2-3倍以上ii沖擊韌性提高2-4倍（脆性材料）iii蠕變抗力提高2-5倍

（2）熱固性玻璃鋼

粘結(jié)劑:熱固性樹脂--酚醛樹脂，環(huán)氧樹脂（不飽和聚酯;對脂,有機硅樹脂）

性能：輕，比強度高（高于銅合金和鋁合金，有高于合金鑼1）,耐蝕性好，介電f上能優(yōu)越,成型性育

好

剛度較差，易老化，易蠕變學(xué)生聽課、思

*記錄

用途：玻璃纖維/尼龍一一》軸承，軸承架，齒輪；玻璃纖;隹鹿苯Z烯一一＞汽車內(nèi)裝飾制品，利

2.碳