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  由于非金属材料自身的分子结构决定了与金属材料在材料性能上有很大的区别,在选用非金属材料时既要考虑它必须具有哪些特性,这是我们选用的条件,还要考虑它具有哪些特性,这是我们在使用中必须要注意的。包装和食品机械常用非金属材料通常要考虑的特性有:(1)尺寸稳定性,主要指材料的吸水率和线性膨胀系数。象尼龙其吸水率很大,大达到2%(24小时),在选用尼龙作为要求尺寸高度稳定的机械零件时就必须考虑到制作常常因吸水引起的尺寸变化。线性膨胀系数,有机非金属材料一般比金属材料大310倍,而陶瓷与金属(不锈钢)的线)耐热性,很多非金属材料特别是工程塑料在高温下承受载荷会变软或发生变形而工程陶瓷的耐热性能在所有的材料中非常突出,远高于常用金属材料。塑料的耐热性能一般用马丁耐热温度(热变形温度)表示。(3)耐酸碱性(化学稳定性),一般工程塑料与金属相比都有耐酸碱的优点,但既要求耐强酸或强氧化性酸同时又要求耐碱的则为各种氟塑料。还有氯化聚醚既有较高的机械性能,同时也有较好的耐腐蚀性能,无机非金属材料陶瓷在这两方面的性能尤为突出。(4)耐磨、减摩自润滑性,一般非金属材料都能在260e下长期工作,间歇使用温度达480e、耐磨,但在蒸汽持续作用下会破坏。

  优良的耐热性和耐寒性(-90e+300e)、耐臭氧、电绝缘、无味无毒、但机械强度和伸长率低,耐油性差。良好的减摩耐磨性,硬度高,耐腐蚀耐高温,线性膨胀系数比其它陶瓷小,抗热震性、耐热疲劳都很好。耐高温、耐磨、耐腐蚀,热稳定性和抗蠕变性好,其很高的热传导能力优为突出。

  常用非金属材料的性能用途表名称特性用途具有较好的耐磨性和自润滑性,在某些润滑困难或要求避免润滑油污染以及在水中工作的、齿轮、活塞环、密封圈等摩擦传动零件,更具有特殊的意义。摩擦传动零件有两类,一类是一般耐磨传动零件,对材料要求有较高的强度、刚度、韧性、耐磨性、耐疲劳性,并有较高的热变性温度,另一类是自减摩自润滑性零件,一般受力较小,对材料的机械性能要求不高,但运动速度较高,要求具有低的摩擦系数。

  (5)强度、刚度(机械性能),强度、刚度是材料的主要性能,一般有机非金属材料和金属材料相比其机械性能都较低。为提高有机非金属材料的强度和刚度,常在成型过程中加入一些增强材料进行复合,象增强尼龙等。

  (6)材料成本和制造成本,材料成本和制造成本也是选用时考虑的重要原因,四氟塑料的材料成本较高,一般在特殊要求时才选用。工程陶瓷除塑变性能很差外是一种非常优异的工程材料,然而其制造成本较高。某些特殊要求必须要用四氟塑料和陶瓷时,可考虑采用在金属表面喷涂四氟和陶瓷粉末的方法。表1为常用非金属材料的性能用途表。

  非金属材料在食品输送设备上的应用非金属材料特别是工程塑料在固态食品输送设备上如振动输送机、真钱扑克娱乐斗式提升机、带式、链式水平输送机等的应用已越来越普遍,其耐腐蚀、耐磨防粘、重量轻、成本低等优点是普通金属材料甚至是304、316等不锈钢所无法比拟的。斗式提升机上的料斗和刮板已普遍使用尼龙66;常用食品输送机的托辊垫板材料采用超高分子量聚乙烯其综合性能非常####。另外,在一些食品贮槽、塔器、管道、振动输送料仓等,内表面也较多采用聚四氟乙烯喷涂,以达到防腐防粘的效果。

  陶瓷在包装和食品设备上的应用由于陶瓷及其复合材料的制造工艺复杂,制造成本高,现应用较少。但陶瓷有其特殊性能,其应用前景随着技术的发展非常广阔。a、陶瓷活塞、阀体、阀芯比金属、工程塑料材质性能优越,是泵阀未来的主要材料。b、在食品刀具上,陶瓷的耐磨、刚性、防粘等综合性能优于金属。c、加热元件如食品辐射炉管采用陶瓷管使用寿命大为提高。

  结束语非金属材料是现代材料科学的重要分枝,发展迅速,也很有前途。随着社会的发展进步对食品加工和包装的设备制造材料不仅要完成设备本身的功能要求,还要满足被加工产品的某些特殊要求,如抗菌、防氧化、抗粘等,这就给我们在设备材料的选择上提出新的课题。非金属材料特别是非金属基纳米材料在满足这些特殊要求方面前景非常乐观,总之,非金属材料在包装和食品设备上所占的比例将越来越大。

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