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用作光学介质材料的塑料。主要用在批量较大的光学仪器中,用于制造光学基板、透镜、隐形眼镜、有机光导纤维等。已获得应用的光学塑料主要有:①聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。俗称有机玻璃。其光学透明性、光学稳定性、抗裂、抗水吸收等性能较好,是应用较多的一种光学塑料。②甲基丙烯酸甲酯和苯乙烯共聚物(NAS)。约含70%聚丙烯酸酯、30%聚苯乙烯,折射率依其组成改变(1.533~1.567),可机加工、抛光、注模、光学稳定性好。③聚碳酸酯(PC)。在较宽温度范围内(-137~120℃)性能良好,适于户外使用,折射率1.586,抗冲击,耐久性好;但不易机加工和抛光,价格较高。④甲基戊烯聚合物(TPX)。光学性能类似于丙烯酸类,折射率约1.467,韧性好,不易磨损,耐化学腐蚀,有良好的电性能;但其成型时收缩率大。⑤尼龙(Nylon)。折射率1.535,抗溶剂和化学试剂腐蚀,强度高,电性能好。缺点是易吸水,二维稳定性差,价格昂贵。⑥ADC塑料(CR-39)。具有良好的光学透明性和耐腐蚀性,抗冲击,连续工作温度100℃,短期使用温度150℃;缺点是收缩率高、价格昂贵。此外,还有聚苯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物等。
下面就以一些已工业化的塑料为对象,列举几种简易的选材方法。
1、根据用途选材
用途主要是指制品应用域的归类,此外还包括制品的使用环境、受力类型和作用方式、使用对象等等要素。
(1)使用环境
所谓使用环境是指材料或制品使用时经受周围环境的温度、湿度、介质等,特别是温度和湿度的条件。根据用途的不同,温度条件可由南北极的低温到赤道或沙漠地区的炎热气温,或者是宇航环境的高低温,甚至在火灾时的高温等;湿度条件从在水中长期或间歇浸泡与露天雨淋到冬天的干燥状态(30%RH);有的制品是在特殊气体中使用或者用于接触化学液体或溶液的场合;此外,自然曝露状态下除了风、雨、雾等影响外还受太阳光的曝晒等等。因此,必须考虑待用塑料对使用环境的适应能力。
(2)制品的受力类型和作用方式
根据制品的受力类型和受力状态及其对材料产生的应变来筛选能满足使用要求的材料是很必要的。也就是说,要考虑上述各种环境下的外力作用是拉伸、压缩、弯曲、扭曲、剪切、冲击或摩擦,或是几种力的组合作用。此外,还要考虑外力的作用方式是快速的 (短暂)或是恒应力或恒应变的,是反复应力还是渐增应力等等。
用于冲击负荷场合的制品,应选择冲击强度高的;用于恒定应力的场合而且必须防止变形时,应选择蠕变小的材料;用于反应力作用的场合应选择疲劳强度比较高的材料;
(3)使用对象
使用对象是指使用塑料制品的国别、地区、民族和具体使用者的范围。例如。国家不同,其标准规格也不同。如美国的电气部件用的塑料,为保证其对热和电气的安全性,要求必须符合UL规格。另外,对色彩和图案及形状的要求也会因国家、民族的习惯和爱好而不同,应选择合适的色彩和形状。使用者不同,如儿童、老年、妇女用品也各有不同的要求在工业上使用也要考虑使用对象,而选择不同的材料。