2019造價(jià)工程師《安裝工程》教材精講：第一章第一節(jié)_第2頁

　　二、非金屬材料

　　(一)無機(jī)非金屬材料

　　1.耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。

　　2. 耐火隔熱材料(耐熱保溫材料)。它是各種工業(yè)用爐的重要筑爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維(又稱礦渣棉)、石棉，以及它們的制品。

　　(1)硅藻土耐火隔熱保溫材料。

　　目前應(yīng)用最多、最廣的耐火隔熱保溫材料�？蓽p少熱損失，降低燃料消耗，減薄爐墻厚度，減輕爐體重量，降低工程造價(jià)，縮短窯爐周轉(zhuǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。

　　廣泛用于電力、冶金、機(jī)械、化工、石油、金屬冶煉電爐和硅酸鹽等工業(yè)的各種熱體表面及各種高溫窯爐、鍋爐、爐墻中層的保溫絕熱部位。

　　(2)硅酸鋁耐火纖維

　　輕質(zhì)耐火材料，廣泛用于冶金、機(jī)械、建筑、化工和陶瓷工業(yè)中的熱力設(shè)備，如鍋爐、加熱爐和導(dǎo)管等的耐火隔熱材料。

　　3. 耐蝕(酸)非金屬材料

　　常用的非金屬耐蝕材料有鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

　　(1)鑄石。

　　優(yōu)良的耐磨性、耐化學(xué)腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。其耐磨性能比鋼鐵高十幾倍至幾十倍。在各類酸堿設(shè)備中的應(yīng)用效果，高于不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬十倍到幾十倍;但脆性大、承受沖擊荷載的能力低。

　　(2)石墨。分為天然石墨和人造石墨，石墨具有高熔點(diǎn)(3700℃)，在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。良好的化學(xué)穩(wěn)定性，甚至在熔融的堿中也很穩(wěn)定。

　　不透性石墨作為耐腐蝕的非金屬無機(jī)材料，用于制造各種類型的熱交換器、鹽酸合成爐、膜式吸收器、管道、管件、閥門、泵類以及襯里用的磚板等。

　　(3)玻璃。按形成玻璃的氧化物可分為硅酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃和鋁酸鹽玻璃等，其中硅酸鹽玻璃是應(yīng)用最為廣泛。

　　硅酸鹽玻璃具有較好的光澤、透明度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性強(qiáng)、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大、電絕緣性強(qiáng)，但可溶解于氫氟酸。一般用于制造化學(xué)儀器、高級玻璃制品、無堿玻璃纖維和絕緣材料等。

　　4. 陶瓷材料

　　【例9】(2016真題)腐蝕(酸)非金屬材料的主要成分是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等。下面選項(xiàng)中屬于耐腐蝕(酸)非金屬材料的是()。

　　A.鑄石

　　B.石墨

　　C.玻璃

　　D.陶瓷

　　【答案】ABC

　　【解析】耐腐蝕(酸)非金屬材料包括：鑄石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

　　二、非金屬材料

　　(一)無機(jī)非金屬材料

　　(二)高分子材料

　　通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將其分為塑料、橡膠和合成纖維三大類。

　　1.工程中常用高分子材料

　　(1)塑料

　　塑料制品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入填料、增塑劑、著色劑和穩(wěn)定劑等材料，經(jīng)混煉、塑化，并在一定壓力和溫度下制成。

　　1)工程中常用塑料制品

　�、贌崴苄运芰�

　　a. 低密度聚乙烯(LDPE)

　　又稱高壓聚乙烯。具有質(zhì)輕、吸濕性小、電絕緣性好、延伸性和透明性強(qiáng)、耐寒性好、化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng);強(qiáng)度低、耐老化性能較差。

　　一般用作耐蝕材料、小荷載零件(齒輪、軸承)及電纜包皮�？扇嘉�，其粉塵在空氣中可燃燒、爆炸，故在儲(chǔ)存和運(yùn)輸中應(yīng)嚴(yán)防火種和高溫。

　　b.高密度聚乙烯(HDPE)。

　　又稱為低壓聚乙烯。

　　具有良好的耐熱性和耐寒性，力學(xué)性能優(yōu)于低密度聚乙烯，介電性能優(yōu)良，耐磨性及化學(xué)穩(wěn)定性良好，能耐多種酸、堿、鹽類腐蝕，吸水性和水蒸汽滲透性低，表面硬度高，尺寸穩(wěn)定性好;但耐老化性能較差。

　　主要用于制作單口瓶、運(yùn)輸箱、儲(chǔ)罐、電纜護(hù)套、壓力管道。

　　c.聚丙烯(PP)。

　　具有質(zhì)輕、不吸水，介電性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性良好。但耐光性能差，易老化，低溫韌性和染色性能不好。

　　主要用于制作受熱的電氣絕緣零件、防腐包裝材料以及耐腐蝕的(濃鹽酸和濃硫酸除外)化工設(shè)備，如法蘭、齒輪、風(fēng)扇葉輪、泵葉輪、接頭、各種化工容器、管道、閥門配件、泵殼等。使用溫度為-30～100℃。

　　d.聚四氟乙烯(PTFE，F(xiàn)-4)。俗稱塑料王。

　　具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能，可在-180～260℃的范圍內(nèi)長期使用。幾乎耐所有的化學(xué)藥品，在王水中煮沸也不起變化;摩擦系數(shù)為0.04;聚四氟乙烯不吸水、電性能優(yōu)異，目前介電常數(shù)和介電損耗最小的固體絕緣材料。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低、冷流性強(qiáng)。

　　主要用于制作減摩密封零件、化工耐蝕零件、熱交換器、管、棒、板制品和各種零件，以及高頻或潮濕條件下的絕緣材料。

　　e.聚苯乙烯(PS)。

　　具有剛度大，密度小，常溫下較透明，不吸水，耐腐蝕，電阻高等特點(diǎn)，是很好的隔熱、防震、防潮和高頻絕緣材料。缺點(diǎn)是耐沖擊性差，不耐沸水，耐油性差。

　　可用以制造電子工業(yè)中的儀表零件、設(shè)備外殼;化工中的儲(chǔ)槽、管道、彎頭等。

　　g.工程塑料(ABS)。

　　普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。具有“硬、韌、剛”的混合特性，綜合機(jī)械性能良好。在-40℃的低溫下仍有一定的機(jī)械強(qiáng)度。

　　ABS在機(jī)械工業(yè)中可制造齒輪、泵葉輪、軸承、管道、儲(chǔ)槽內(nèi)襯、電機(jī)外殼、儀表殼、儀表盤、蓄電池槽和水箱外殼等。

　　【例1】聚苯乙烯屬于一種熱塑性塑料，其主要特點(diǎn)包括()。

　　A.具有較大的剛度和較高的密度

　　B.具有優(yōu)良的耐蝕性，幾乎不吸水

　　C.具有良好的隔熱、防振和高頻耐緣性能

　　D.耐沖擊性差，不耐沸水，耐油性有限

　　【答案】BCD

　　【解析】聚苯乙烯密度小，常溫下透明，幾乎不吸水，具有優(yōu)良的耐蝕性，電阻高，是很好的隔熱、防振、防潮和高頻絕緣材料。缺點(diǎn)是耐沖擊性差，不耐沸水，耐油性有限，但可改性�？捎靡灾圃祀娮庸�業(yè)中的儀表零件、設(shè)備外殼，化工中的儲(chǔ)槽、管道、彎頭等。

　　【例2】安裝工程中常用的聚丙烯材料，除具有質(zhì)輕、不吸水，介電性和化學(xué)穩(wěn)定性良好以外，其優(yōu)點(diǎn)還有( )。

　　A.耐光性能良好

　　B.耐熱性良好

　　C.低溫韌性良好

　　D.染色性能良好

　　【答案】B

　　【解析】聚丙烯具有質(zhì)輕、不吸水，介電性、化學(xué)穩(wěn)定性和耐熱性良好(可在100℃以上使用。若無外力作用，溫度達(dá)到150℃時(shí)不會(huì)發(fā)生變形)，力學(xué)性能優(yōu)良，但是耐光性能差，易老化，低溫韌性和染色性能不好。

　�、跓峁绦运芰�

　　酚醛樹脂 環(huán)氧樹脂

酚醛樹脂（電木）	耐弱酸和弱堿；最重要的特征是耐高溫性；可制作耐火材料、摩擦材料和粘結(jié)劑。在室溫下固化成型。
環(huán)氧樹脂	優(yōu)良的絕緣性能；耐熱、耐寒，可在-80~155℃溫度范圍內(nèi)長期工作；化學(xué)穩(wěn)定性很高，成型工藝性能好，是很好的膠粘劑。
呋喃樹脂	耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑腐蝕，并能適用于其中兩種介質(zhì)的結(jié)合或交替使用的場合。耐熱可達(dá)180～200℃。具有良好的阻燃性，燃燒時(shí)發(fā)煙少。儲(chǔ)存期比酚醛樹脂長，常溫儲(chǔ)存1～2年粘度變化仍不大。缺點(diǎn)固化工藝不方便，一般需加熱后處理。
不飽和聚酯樹脂	突出優(yōu)點(diǎn)：工藝性能優(yōu)良。室溫下固化成型，特別適合于大型和現(xiàn)場制造玻璃鋼制品，固化后的樹脂綜合性能良好，但體積收縮率較大。

　　【例3】在工作介質(zhì)為有機(jī)氯化合物、農(nóng)藥、染料等工程中，能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑腐蝕，且具有完全固化一般需加熱后處理的熱固性塑料為()。

　　A.酚醛塑料

　　B.酚醛玻璃纖維增強(qiáng)塑料

　　C.環(huán)氧樹脂

　　D.呋喃樹脂

　　【答案】D

　　【解析】呋喃樹脂能耐強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和有機(jī)溶劑腐蝕，其缺點(diǎn)是固化工藝不如環(huán)氧樹脂和不飽和樹脂那樣方便，為使其固化完全，一般需加熱后處理。呋喃樹脂特別適用于有機(jī)氯化合物、農(nóng)藥、人造纖維、染料、紙漿和有機(jī)溶劑的回收以及廢水處理系統(tǒng)等工程。

　　三、復(fù)合材料

　　(一)復(fù)合材料組成、分類和特點(diǎn)

　　復(fù)合材料中至少包括基體相和增強(qiáng)相兩大類。

　　(二)復(fù)合材料基體

　　(1)樹脂基體

　　(2)金屬基體

　　(3)陶瓷基體

　　(三) 復(fù)合材料增強(qiáng)體

　　(1)纖維增強(qiáng)體

　　(2)顆粒增強(qiáng)體

　　(3)片狀增強(qiáng)體

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