2017年造价工程师安装计量讲义：非金属材料

　　【摘要】2016年造价工程师考试已成定局，新一轮的造价师备考马上就要开始了，造价师考试并不难，找到适合的复习方法并付出努力，拿到造价工程师考试证书很easy!!!小编整理：2017年造价工程师安装计量讲义：非金属材料，希望对大家有所帮助!

　　(二)非金属材料

　　非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。

　　1.耐火材料

　　能承受高温作用而不易损坏的材料，称为耐火材料。

　　(1)耐火材料的主要性能指标和分类：

　　1)耐火材料的主要性能指标。

　　①耐火度。

　　②荷重软化温度。

　　③高温化学稳定性。

　　④抵抗温度变化的能力越好，则耐火材料在经受温度急剧变化时越不易损坏。

　　⑤抗压强度要好。

　　⑥密度和比热容。密度和比热容要小，这样可以减少耐火材料加热时吸收的热量，使加热速度加快，但是密度小时，耐火材料的强度较低。

　　⑦热导率要小，隔热性能要好，电绝缘性能要好。

　　2)耐火材料的分类。

　　①耐火砌体材料。

　　②耐火水泥及混凝土。

　　2.耐火隔热材料

　　耐火隔热材料，又称为耐热保温材料。它是各种工业用炉(冶炼炉、加热炉、锅炉炉膛)的重要筑炉材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛭石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉，以及它们的制品如板、管、砖等。

　　(1)硅藻土耐火隔热保温材料。

　　(2)硅酸铝耐火纤维。

　　(3)微孔硅酸钙保温材料。

　　(4)矿渣棉制品。

　　3.耐蚀(酸)非金属材料

　　耐蚀(酸)非金属材料的组成主要是金属氧化物、氧化硅和硅酸盐等。常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

　　(1)铸石。铸石具有极优良的耐磨与耐化学腐蚀性、绝缘性及较高的抗压性能。其耐磨性能比钢铁高十几倍至几十倍。在各类酸碱设备中，其耐腐蚀性比不锈钢、橡胶、塑性材料及其他有色金属高得多，但脆性大、承受冲击荷载的能力低。因此，在要求耐蚀、耐磨或高温条件下，当不受冲击振动时，铸石是钢铁(包括不锈钢)的理想代用材料，不但可节约金属材料、降低成本，而且能有效地提高设备的使用寿命。

　　(2)石墨

　　关键知识点二：耐蚀(酸)非金属材料及其特性——其中的石墨是重点

　　石墨材料具有高熔点(3700℃)，在高温下有高的机械强度。当温度增加时，石墨的强度随之提高。石墨在3000℃以下具有还原性，并且在中性介质中有很好的热稳定性。

　　在急剧改变温度的条件下，石墨比其他结构材料都稳定，不会炸裂破坏，石墨的导热系数比碳钢大2倍多，所以，石墨材料常用来制造传热设备。

　　石墨具有良好的化学稳定性。除了强氧化性的酸(如硝酸、铬酸、发烟硫酸和卤素)之外，在所有的化学介质中都很稳定，甚至在熔融的碱中也很稳定。

　　石墨按来源不同可分为天然石墨和人造石墨。

　　【2009年单选题】在熔融的碱液中仍具有良好化学稳定性的非金属材料为(　)。

　　A.铸石

　　B.玻璃

　　C.石墨

　　D.水玻璃型耐蚀石料

　　[答疑编号502008010103]

　　『正确答案』C

　　『答案解析』参见教材P15。

　　(3)玻璃。不耐氢氟酸、热磷酸和热浓碱液的腐蚀。一般用作制造化学仪器和高级玻璃制品、无碱玻璃纤维、耐热用玻璃和绝缘材料等。

　　(4)天然耐蚀石料。天然耐蚀石料的组成含二氧化硅的质量分数一般大于55%，且其含量越高耐酸性能越好。含氧化镁、氧化钙的质量分数在50% >以上的石料，有较好的或好的耐碱性能，但不耐酸侵蚀。

　　(5)水玻璃型耐酸水泥。具有能抗大多数无机酸和有机酸腐蚀的能力，但不耐碱。能在空气中硬化，具有抵抗大多数无机酸和有机酸腐蚀的能力。用于硫酸、盐酸、磷酸(除30℃以上热磷酸)、醋酸、氯气、二氧化硫、三氧化硫、蚁酸和草酸等生产设备。

　　4.陶瓷材料

　　陶瓷材料属于硅酸盐材料。陶瓷材料有着许多区别于其他材料的物理化学性能。比如高温化学稳定性、超硬的特点和极好的耐腐蚀性能。

　　(1)陶瓷材料的分类。它们可用于制造某些工业构件、零件和工具。陶瓷的种类很多，但缺乏统一的分类方法，按照习惯，陶瓷一般分为普通陶瓷和新型陶瓷两大类。

　　(2)常用的陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、结构陶瓷和耐酸陶瓷等。

　　关键知识点三：高分子材料的特性及其中的各种塑料的特性(2009年没有考，以前常考)

　　1.高分子材料具有较高的强度、良好的塑性、较强的耐腐蚀性能、很好的绝缘性和重量轻等优良性能，在工程上是发展最快的一类新型结构材料。

　　高分子材料的基本性能及特点：

　　(1)质轻。

　　(2)比强度高。

　　(3)有良好的韧性。

　　(4)减摩和耐磨性好。

　　(5)电绝缘性好。

　　(6)耐蚀性。

　　(7)导热系数小。

　　(8)易老化。

　　(9)易燃。

　　(10)耐热性。

　　(11)刚度小。

　　2.塑料是一种以树脂为主要成分的多组分材料，但也有少部分塑料制品例外。

　　①树脂。有合成树脂和天然树脂之分，在所有的塑料制品中几乎都是采用合成树脂。

　　树脂是塑料组成材料中的基本组分，在一般塑料中约占30%～60%，有的甚至更多。

　　树脂在塑料中主要起胶结作用，通过胶结作用把填充料等胶结成坚实整体。因此，塑料的性质主要取决于树脂的性质。

　　②填料。又称填充剂，其作用是提高塑料的强度和刚度，减少塑料在常温下的蠕变(又称冷流)现象及提高热稳定性，对降低塑料制品的成本、增加产量有显著的作用，提高塑料制品的耐磨性、导热性、导电性及阻燃性，并可改善加工性能。

　　③增塑剂。其作用是提高塑料加工时的可塑性及流动性，改善塑料制品的柔韧性。

　　④着色剂。无机颜料不仅对塑料具有着色性，同时又兼有填料和稳定剂的作用。

　　⑤稳定剂。为延长塑料制品的使用寿命，通常在其组分中加入稳定剂。

　　2)工程中常用塑料制品。

　　①热塑性塑料。

　　a.低密度聚乙烯(LDPE)又称为高压聚乙烯，低密度聚乙烯具有质轻、吸湿性小、良好的电绝缘性、延伸性和透明性强、较好的耐寒性和化学稳定性，但强度和耐环境老化性较差。一般用作耐蚀材料、小荷载零件(齿轮、轴承)及一般电缆包皮和农用薄膜等。

　　b.高密度聚乙烯(HDPE)。又称为低压聚乙烯，它是乙烯在催化剂存在下聚合制得，可采用注射、挤出、吹塑等方法成型。高密度聚乙烯具有良好的耐热性和耐寒性;力学性能优于低密度聚乙烯，介电性能优良，但略低于低密度聚乙烯;耐磨性及化学稳定性良好，能耐多种酸、碱、盐类腐蚀，吸水性和水蒸气渗透性很低，但耐老化性能较差;表面硬度高，尺寸稳定性好。主要用于制作单口瓶、运输箱、安全帽、汽车零件、储罐、电缆护套、压力管道及编织袋等。

　　c.聚丙烯(PP)。聚丙烯具有质轻、不吸水，介电性、化学稳定性和耐热性良好(可在100%以上使用。若无外力作用，温度达到150℃时也不会发生变形)，力学性能优良，但是耐光性能差、易老化、低温韧性和染色性能不好。聚丙烯主要用于制作受热的电气绝缘零件、汽车零件、防腐包装材料以及耐腐蚀的(浓盐酸和浓硫酸除外)化工设备，如法兰、齿轮、风扇叶轮、泵叶轮、接头、把手和汽车方向盘调节盖、各种化工容器、管道、阀门配件、泵壳等。

　　d.聚氯乙烯(PVC)聚氯乙烯刚度和强度比聚乙烯高，常见制品有硬、软两种。

　　加入增塑剂的为软聚氯乙烯。未加的为硬聚氯乙烯。后者密度很小，抗拉强度较好，有良好的耐水性、耐油性和耐化学药品侵蚀的件能，许多性能优于聚乙烯。

　　e.聚四氟乙烯(PTFE，F—4)俗称塑料王，它是由四氟乙烯用悬浮法或分散法聚合而成，具有优良的耐高、低温性能，可在-180～260℃的范围内长期使用。几乎耐所有的化学药品，在侵蚀性极强的王水中煮沸也不起变化，摩擦系数极低，仅为0.04。它也不粘、不吸水、电性能优异。是目前介电常数和介电损耗最小的固体绝缘材料。

　　缺点是强度低、冷流性强。主要用于制作减摩密封零件、化工耐蚀零件、热交换器及管、棒、板制品和各种零件，以及高频或潮湿条件下的绝缘材料;分散法聚四氟乙烯可制成薄壁管、细棒、异型材、电线和电缆包覆层。

　　f.聚苯乙烯(PS)。是苯乙烯经本体或悬浮法聚合制得的均聚物。可采用注射、挤出、吹塑和发泡等方法成型，能切削加工和胶接。聚苯乙烯具有较大的刚度。聚苯乙烯密度小、常温下较透明、几乎不吸水、具有优良的耐蚀性、电阻高，是很好的隔热、防振、防潮和高频绝缘材料。

　　缺点是耐冲击性差、不耐沸水、耐油性有限，但可改性。

　　可用于制造纺织工业中的纱管、纱锭和线轴，电子工业中的仪表零件、没备外壳，化工中的储槽、管道、弯头等，是隔声、包装、打捞和救生等极好的材料。

　　g.ABS。普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。可采用注射、挤出、压延、吹塑、发泡和真空成型等方法成型。其具有“硬、韧、刚”的混合特性，所以综合机械性能良好。同时尺寸稳定，容易电镀和易于成型，耐热和耐蚀性较好，在-40℃的低温下仍有一定的机械强度。此外，它的性能可以根据要求由改变单体的含量来进行调整。

　　h.聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。俗称有机玻璃。

　　②热固性塑料。

　　a.酚醛模塑料(PF)。酚醛模塑料是以酚醛树脂为基材，加入填料或添加剂制成的热固性塑料。通常采用压缩模塑热成型。酚醛模塑料具有一定的机械强度(抗拉强度约40MN/㎡)和硬度、耐磨性好、绝缘性良好、击穿电压在l0kV以上、耐热性较高、耐蚀性优良、尺寸基本稳定，但不耐强碱和酚类物质的侵蚀。

　　b.酚醛玻璃纤维增强塑料。

　　c.环氧树脂(EP)

　　环氧树脂强度较高，韧性较好;尺寸稳定性高和耐久性好;具有优良的绝缘性能，耐热、耐寒，可在-80～155℃温度范围内长期工作;化学稳定性很高，成型工艺性能好。

　　缺点是有毒性。

　　环氧树脂是很好的胶粘剂，对各种材料(金属及非金属)都有很强的胶粘能力。环氧树脂可用于制作塑料模具、精密量具、灌封电器和电子仪表装置、配制油船漆和罐头涂料等。

　　d.呋喃树脂。

　　它能耐强酸、强碱和有机溶剂腐蚀，并能适用于其中两种介质的结合或交替使用的场合。

　　(2)橡胶。是一种具有良好耐酸、碱性能的高分子防腐蚀材料。橡胶分天然橡胶和合成橡胶两大类。

　　(3)合成纤维。

　　工程中常用塑料制品分为热塑性塑料和热固性塑料。

　　常用的热塑性塑料有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE，F—4)俗称塑料王、聚苯乙烯(PS)、ABS(是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA，俗称有机玻璃)等。

　　常用的热固性塑料有酚醛模塑料(PF)(不耐强碱和酚类物质的侵蚀)、酚醛玻璃纤维增强塑料、环氧树脂(EP)、呋喃树脂、不饱和聚酯树脂。

　　精品课程套餐推荐：

　  环球网校友情提醒：更多关于2017年造价工程师复习资料请随时关注环球网校造价工程师频道或登录造价工程师论坛，与各位准造价师交流经验！

    编辑推荐：

    工程造价专业常用计算公式大全

    资深造价人为你解读安装定额系数

    造价工程师教学视频课件