有机玻璃材料制作的效果

有机玻璃全称为聚甲基丙稀酸甲酯( Po lymet hy l M et hacry late, P M MA) . 有机玻璃是一种热塑性塑料, 热变形温度为 90～100 ℃, 当加热时, 分子间的作用力减弱, 材料变软, 最后在温度≥200 ℃下, 成为粘性液体, 冷却后固化, 这个过程可以循环, 因而可以进行热塑性成形. 过去, 人们认为它是光学不敏感材料, 但它的光学不敏性这一特点, 在模拟金属压力加工的大变形问题中, 恰恰可以得到合适的条纹级数, 不致于象光学敏感材料一样, 得到过密的条纹. 同时, 有机玻璃的高温可塑性远远好于聚碳酸酯和环氧树酯等光弹性模拟材料. 目前国内对它的分析研究, 特别是在冻结温度 125 ℃时的分析研究不多. 因此作者对有机玻璃的力学和光学性能进行了充分研究, 并利用有机玻璃来模拟金属塑性加工大变形的基本工步, 以望在此材料的 模拟性能研究方面有所进展.

有机玻璃：具有水晶一般的透明度，透光率达92%以上，用染料著色的压克力（亚克力）又有很好的展色效果，此外，压克力板（亚克力板）具有极佳的耐候性，较高的表面硬度和表面光泽以及较好的高温性能。压克力板有良好的加工性能，既可采用热成型（包括模压、吹塑和真空吸塑），也可用机械加工方式哪钻、车、切割等。用微电脑控制的机械切刮和雕刻不仅使加工精度大提高，而且还可制作出用传统方式无法完成的图案和造型。另外，压克力板可采用激光切割和激光雕刻，制作效果奇特的制品。

如果在生产有机玻璃时加入各种染色剂，就可以聚合成为彩色有机玻璃；如果加入荧光剂（如硫化锌），就可聚合成荧光有机玻璃；如果加入人造珍珠粉（如碱式碳酸铅），则可制得珠光有机玻璃。
（1）有机玻璃的特性
①高度透明性。有机玻璃是目前最优良的高分子透明材料，透光率达到 92％，比玻璃的透光度高。 称为人造小太阳的太阳灯的灯管是石英做的，这是因为石英能完全透过紫外线。普通玻璃只能透过 0.6％的紫外线，但有机玻璃却能透过 73％。
②机械强度高。有机玻璃的相对分子质量大约为 200 万，是长链的高分子化合物，而且形成分子的链 很柔软，因此，有机玻璃的强度比较高，抗拉伸和抗冲击的能力比普通玻璃高 7～18 倍。有一种经过 加热和拉伸处理过的有机玻璃，其中的分子链段排列得非常有次序，使材料的韧性有显著提高。用钉 子钉进这种有机玻璃，即使钉子穿透了，有机玻璃上也不产生裂纹。这种有机玻璃被子弹击穿后同样 不会破成碎片。因此，拉伸处理的有机玻璃可用作防弹玻璃，也用作军用飞机上的座舱盖。
③重量轻。有机玻璃的密度为 1.18kg/dm3，同样大小的材料，其重量只有普通玻璃的一半，金属铝 （属于轻金属）的 43％。
④易于加工。有机玻璃不但能用车床进行切削，钻床进行钻孔，而且能用丙酮、氯仿等粘结成各种形 状的器具，也能用吹塑、注射、挤出等塑料成型的方法加工成大到飞机座舱盖，小到假牙和牙托等形 形色色的制品。
（2）有机玻璃的用途 有机玻璃具有以上优良性能，使它的用途极为广泛。除了在飞机上用作座舱盖、风挡和弦窗外，也用 作吉普车的风挡和车窗、大型建筑的天窗（可以防破碎）、电视和雷达的屏幕、仪器和设备的防护罩、 电讯仪表的外壳、望远镜和照相机上的光学镜片。 用有机玻璃制造的日用品琳琅满目，如用珠光有机玻璃制成的钮扣，各种玩具、灯具也都因为有了彩 色有机玻璃的装饰作用，而显得格外的美观。 有机玻璃在医学上还有一个绝妙的用处，那就是制造人工角膜。如果人眼的透明角膜长满了不透明的 物质，光线就不能进入眼内。这就是全角膜白斑病引起的失明，而且这种病无法用药物治疗。 于是，医学家设想用人工角膜代替长满白斑的角膜。所谓人工角膜，就是用一种透明的物质做成一个 直径只有几毫米的镜柱，然后在人眼的角膜上钻一个小孔，把镜柱固定在角膜上，光线通过镜柱进入 眼内，人眼就能重见光明。 早在 1771 年，就有眼科医生用光学玻璃做成镜柱，植入角膜，但并未获得成功。后来，用水晶代替 光学玻璃，也只用了半年就失效了。在第二次世界大战中，有些飞机失事时，飞机上用有机玻璃做的 座舱盖被炸，飞行员的眼睛里嵌入了有机玻璃碎片。经过了许多年以后，虽然这些碎片并未被取出， 但也未进一步引起人眼发生炎症或其他不良反应。这件偶然发生的事说明有机玻璃和人体组织有良好的相容性。同时也启发了眼科医生，可以用有机玻璃制造人工角膜，它的透光性好，化学性质稳定， 对人体无毒，容易加工成所需形状，能与人眼长期相容。现在，用有机玻璃做的人工角膜已经普遍用 于临床。 有机玻璃学名聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA)，有部分人称为压克力。有极好的透光性能，可透过 92％以 上的太阳光，紫外线达 73.5%；机械强度较高，有一定的耐热耐寒性，耐腐蚀，绝缘性能良好，尺寸 稳定，易于成型，质地较脆，易溶于有机溶剂，表面硬度不够，容易擦毛，可作要求有一定强度的透 明结构件，如油杯、车灯、仪表零件，光学镜片，装饰礼品等等。在里面加入一些添加剂可以对其性 能有所提高，如耐热、耐摩擦等。目前该材料广泛的应用于广告灯箱，铭牌等方面的制作。