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工程材料分類(lèi)工程材料分類(lèi)工程材料分類(lèi)V:1.0精細(xì)整理,僅供參考工程材料分類(lèi)日期:20xx年X月設(shè)工程技術(shù)與計(jì)量(安裝工程部分)第一講安裝工程常用材料基礎(chǔ)知識(shí)一、內(nèi)容提要這節(jié)課主要介紹安裝工程技術(shù)與計(jì)量的第一章第一節(jié)安裝工程常用材料基礎(chǔ)知識(shí)。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)熟悉金屬材料、非金屬材料、復(fù)合材料、常用材料等的分類(lèi)及各種材料性能。三、內(nèi)容講解中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.大綱要求:1、熟悉通用材料的分類(lèi)、基本性能及用途。2、熟悉型材、管材等常用材料的分類(lèi)、性能及適用范圍。第一章基礎(chǔ)知識(shí)第一節(jié)安裝工程常用材料基礎(chǔ)知識(shí)一、工程材料的分類(lèi)一般將工程材料按化學(xué)成分分為金屬材料、非金屬材料、高分子材料和復(fù)合材料四大類(lèi)。(一)金屬材料金屬材料是最重要的工程材料,包括金屬和以金屬為基的合金。工業(yè)上把金屬和其合金分為兩大部分:(1)黑色金屬材料——鐵和以鐵為基的合金(鋼、鑄鐵和鐵合金)。(2)有色金屬材料——黑色金屬以外的所有金屬及其合金。有色金屬按照性能和特點(diǎn)可分為:輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和堿土金屬。(二)非金屬材料非金屬材料包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。(1)耐火材料。耐火材料是指能承受高溫下作用而不易損壞的材料。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。耐火隔熱材料又稱(chēng)為耐熱保溫材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛙石、玻璃纖維(又稱(chēng)礦渣棉)、石棉以及它們的制品。(3)耐蝕(酸)非金屬材料。耐蝕(酸)非金屬材料的組成主要是金屬氧化物、氧化硅和硅酸鹽等,在某些情況下它們是不銹鋼和耐蝕合金的理想代用品。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。(4)陶瓷材料。(三)高分子材料高分子材料種類(lèi)很多,工程上通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將其分為三大類(lèi):(1)塑料。分熱塑性塑料和熱固性塑料兩種。(2)橡膠。(3)合成纖維。(四)復(fù)合材料復(fù)合材料就是用兩種或兩種以上不同材料組合的材料。二、常用工程材料的性能和特點(diǎn)(一)金屬材料1、黑色金屬含碳量小于2.11%(重量)的合金稱(chēng)為鋼,合碳量大于2.11%(重量)的合金稱(chēng)為生鐵。(1)鋼及其合金的分類(lèi)。鋼的力學(xué)性能決定于鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性影響。在工程中更通用的分類(lèi)為:l)按化學(xué)成分分類(lèi)??煞譃樘妓劁摗⒌秃辖痄摵秃辖痄?。2)按主要質(zhì)量等級(jí)分類(lèi):①普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼和特殊質(zhì)量碳素鋼;②普通低合金鋼、優(yōu)質(zhì)低合金鋼和特殊質(zhì)量低合金鋼;③普通合金鋼、優(yōu)質(zhì)合金鋼和特殊質(zhì)量合金鋼。(2)鋼牌號(hào)的表示方法。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)表示方法》規(guī)定,我國(guó)鋼鐵產(chǎn)品牌號(hào)采用漢語(yǔ)拼音字母、化學(xué)符號(hào)和阿拉伯?dāng)?shù)字相結(jié)合的表示方法,即:l)牌號(hào)中化學(xué)元素采用國(guó)際化學(xué)元素表示。2)產(chǎn)品名稱(chēng)、用途、特性和工藝方法等,通常采用代表該產(chǎn)品漢字的漢語(yǔ)拼音的縮寫(xiě)字母表示。3)鋼鐵產(chǎn)品中的主要化學(xué)元素含量(%)采用阿拉伯?dāng)?shù)字表示。合金結(jié)構(gòu)鋼的牌號(hào)按下列規(guī)則編制。數(shù)字表示含碳量的平均值。合金結(jié)構(gòu)鋼和彈簧鋼用二位數(shù)宇表示平均含碳量的萬(wàn)分之幾,不銹耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分?jǐn)?shù)表示。平均含碳量<%(用“0”表示;平均含碳量<%,用“00”表示=。合金工具鋼平均含碳量>%時(shí),不標(biāo)合碳量,否則用千分?jǐn)?shù)表示。高速工具鋼和滾珠軸承鋼不標(biāo)含碳量,滾珠軸承鋼標(biāo)注用途符號(hào)“C”。平均合金含量<%者,在牌號(hào)中只標(biāo)出元素符號(hào),不注其含量。例:在鋼的分類(lèi)中,優(yōu)質(zhì)鋼是按照()來(lái)分類(lèi)的。A.化學(xué)成分B.用途C.冶煉質(zhì)量D.冶煉方法答案:C例:03考題:碳的含量對(duì)鋼的性質(zhì)有決定性的影響,當(dāng)含碳量低時(shí),其性能表現(xiàn)為()。中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.A.強(qiáng)度高,塑性、韌性低B.塑性小,性脆,硬度大C.強(qiáng)度低,塑性、韌性高D.強(qiáng)度高,塑性、韌性也較高答案:C例:鋼的成分確定后,其力學(xué)性能主要取決于()。A.鋼的沖擊韌性B.碳的含量C.有害元素含量D.鋼的金相組織答案:D(3)工程中常用鋼及其合金的性能和特點(diǎn)。l)碳素結(jié)構(gòu)鋼。碳素結(jié)構(gòu)鋼生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,有良好工藝性能(如焊接性能、壓力加工性能等)、必要的韌性、良好的塑性以及價(jià)廉和易于大量供應(yīng),通常在熱軋后使用。在橋梁、建筑、船舶上獲得了極廣泛的應(yīng)用。某些不太重要、要求韌性不高的機(jī)械零件也廣泛選用。2)低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼。低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼比碳素結(jié)構(gòu)鋼具有較高的韌性,同時(shí)有良好的焊接性能、冷熱壓力加工性能和耐蝕性,部分鋼種還具有較低的脆性轉(zhuǎn)變溫度。3)合金結(jié)構(gòu)鋼。合金結(jié)構(gòu)鋼廣泛用于制造各種要求韌性高的重要機(jī)械零件和構(gòu)件。形狀復(fù)雜或截面尺寸較大或要求韌性高的淬火零件,一般為合金結(jié)構(gòu)鋼。4)不銹耐酸鋼。它在化工、石油、食品機(jī)械和國(guó)防工業(yè)中廣泛應(yīng)用。按不銹鋼使用狀態(tài)的金相組織,可分為鐵素體、馬氏體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉淀硬化型不銹鋼五類(lèi)?,F(xiàn)將各類(lèi)不銹鋼的特點(diǎn)簡(jiǎn)述如下:①鐵素體型不銹鋼。鉻是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。高鉻鋼有良好的抗高溫氧化能力,在氧化性酸溶液,如硝酸溶液中,有良好的耐蝕性,故其在硝酸和氮肥工業(yè)中廣泛使用。高鉻鐵素體不銹鋼的缺點(diǎn)是鋼的缺口敏感性和脆性轉(zhuǎn)變溫度較高,鋼在加熱后對(duì)晶間腐蝕也較為敏感。例:()是鐵素體型不銹鋼中的主要合金元素。A、鉻B、鎳C、錳D、硅答案:A②馬氏體型不銹鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質(zhì),如海水、淡水和水蒸汽等中,使用溫度小于或等于580℃、通常作為受力較大的零件和工具的制作材料,由于此鋼焊接性能不好,故一般不用作焊接件。③奧氏體型不銹鋼。鋼中主要合金元素為鉻和鎳。這類(lèi)鋼具有高的韌性、低的脆性轉(zhuǎn)變溫度、良好的耐蝕性和高溫強(qiáng)度、較好的抗氧化性以及良好的壓力加工和焊接性能。④鐵素體—奧氏體型不銹鋼。⑤沉淀硬化型不銹鋼。這類(lèi)鋼主要用于制造要求高強(qiáng)度和耐蝕的容器、結(jié)構(gòu)件零件,也可用作高溫零件,如汽輪機(jī)零件。5)鑄鋼。鑄鋼具有較好的強(qiáng)度、塑性和韌性,可以鑄成各種形狀、尺寸和質(zhì)量的鑄鋼件。(4)鑄鐵的分類(lèi)和牌號(hào)表示方法。大部分機(jī)械設(shè)備的箱體、殼體、機(jī)座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵制造。某些承受沖擊不大的重要零件,如小型柴油機(jī)的曲軸,多用球墨鑄鐵制造。其原因是鑄鐵價(jià)廉,切削性能和鑄造性能優(yōu)良,有利于節(jié)約材料,減少機(jī)械加工工時(shí),且有必要的強(qiáng)度和某些優(yōu)良性能,如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。1)鑄鐵的分類(lèi)。按照石墨的形狀特征,鑄鐵可分為灰口鑄鐵(石墨成片狀)、球墨鑄鐵(石墨成球狀)和可鍛鑄鐵(石墨成團(tuán)絮狀)三大類(lèi)。按照鑄鐵成分中是否含有合金元素,可分為一般鑄鐵和合金鑄鐵兩大類(lèi)。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質(zhì)(孕育)鑄鐵。例:03考題:對(duì)鑄鐵的韌性、塑性影響最大的因素為()。A.石墨的數(shù)量B.石墨的大小C.石墨的形狀D.石墨的分布答案:c中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.例:在碳素結(jié)構(gòu)鋼中,屈服點(diǎn)為235,質(zhì)量等級(jí)為A的沸騰鋼,其牌號(hào)應(yīng)為()。A.CQ235-AFB.F235-ATC.GB/Q235-AFD.Q235-AF答案:D2)鑄鐵牌號(hào)的表示方法:①用各種鑄鐵相應(yīng)漢語(yǔ)拼音字母的第一個(gè)大寫(xiě)字母作為鑄鐵的代號(hào),當(dāng)兩種鑄鐵名稱(chēng)的代號(hào)字母相同時(shí),可在大寫(xiě)字母后加小寫(xiě)字母表示。②在牌號(hào)中一般不標(biāo)注常規(guī)元素C.Si、Mn、S和P的符號(hào),但當(dāng)它們有特殊作用時(shí)才標(biāo)注其元素符號(hào)和含量。③牌號(hào)中代號(hào)后面的一組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度值(如灰口鑄鐵HT100),有兩組數(shù)字時(shí),第一組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度值,第二組數(shù)字表示伸長(zhǎng)率值(如球墨鑄鐵QT400-18),兩組數(shù)字之間用“-”隔開(kāi)。3)工程中常用鑄鐵的性能和特點(diǎn):①灰口鑄鐵?;w可以是鐵素體,珠光體或鐵素體加珠光體,相當(dāng)于鋼的組織。②球墨鑄鐵。球墨鑄鐵綜合機(jī)械性能接近于鋼??捎们蚰T鐵來(lái)代替鋼制造某些重要零件,如曲軸、連桿和凸輪軸等。③蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的強(qiáng)度接近于球墨鑄鐵,并具有一定的韌性和較高的耐磨性;同時(shí)又有灰口鑄鐵良好的鑄造性能和導(dǎo)熱性。蠕墨鑄鐵在生產(chǎn)中主要用于生產(chǎn)汽缸蓋、汽缸套、鋼錠模和液壓閥等鑄件。④可鍛鑄鐵。可鍛鑄鐵可以部分代替碳鋼。⑤耐磨鑄鐵。耐磨鑄鐵是在磨粒磨損條件下工作的鑄鐵,應(yīng)具有高而均勻的硬度。⑥耐熱鑄鐵。耐熱鑄鐵是在高溫下工作的鑄件,如爐底板、換熱器、鉗鍋、熱處理爐內(nèi)的運(yùn)輸鏈條等。⑦耐蝕鑄鐵。耐蝕鑄鐵是主要用于化工部件,如閥門(mén)、管道、泵、容器等。例:按照石墨的形狀特征,鑄鐵可分為()。A.灰口鑄鐵B.合金鑄鐵C.可鍛鑄鐵D.球墨鑄鐵答案:ACD2、有色金屬l)鋁及其合金。工業(yè)純鋁可制作電線、電纜、器皿及配制合金。鋁合金可用于制造承受較大載荷的機(jī)器零件和構(gòu)件。①防銹鋁合金(LF)。主要用于焊接件、容器、管道或以及承受中等載荷的零件及制品,也可用作鉚釘。②硬鋁合金(LY)。低合金硬鋁塑性好,強(qiáng)度低。主要用于制作鉚釘,常稱(chēng)鉚釘硬鋁;標(biāo)準(zhǔn)硬鋁合金強(qiáng)度和塑性屬中等水平。主要用于軋材、鍛材、沖壓件和螺旋漿葉片及大型鉚釘?shù)戎匾慵桓吆辖鹩蹭X合金元素含量較多,強(qiáng)度和硬度較高,塑性及變形加工性能較差。用于制作重要的銷(xiāo)和軸等零件。③超硬鋁合金(LC)。這類(lèi)合金的抗蝕性較差,高溫下軟化快,多用于制造受力大的重要構(gòu)件,例如飛機(jī)大梁、起落架等。④鍛鋁合金(LD)。這類(lèi)合金主要用于承受重載荷的鍛件和模鍛件。2)銅及其合金。銅合金具有較高的強(qiáng)度和塑性,具有高的彈性極限和疲勞極限,同時(shí)還具有較好的耐蝕性、抗堿性及優(yōu)良的減摩性和耐磨性。一般銅合金分黃銅、青銅和白銅三大類(lèi)。①黃銅(H)。以鋅為主要合金元素的銅合金稱(chēng)為黃銅。②青銅(Q)。青銅原指銅錫合金,但工業(yè)上都習(xí)慣稱(chēng)含鋁、硅、鉛、錳等的銅基合金為青銅。中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.3)鎳及其合金。鎳及鎳合金是化學(xué)、石油、有色金屬冶煉、高溫、高壓、高濃度或混有不純物等各種苛刻腐蝕環(huán)境下比較理想的金屬材料。4)鈦及其合金。鈦熔點(diǎn)高,熱膨脹系數(shù)小,導(dǎo)熱性差,強(qiáng)度低,塑性好。鈦具有優(yōu)良的耐蝕性和耐熱性,其抗氧化能力優(yōu)于大多數(shù)奧氏體不銹鋼,而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強(qiáng)度。常溫下鈦具有極好的抗蝕性能,在大氣、海水、硝酸和堿溶液等介質(zhì)中十分穩(wěn)定,但在任何濃度的氫氟酸中均能迅速溶解。5)鉛及其合金。鉛在大氣、淡水、海水中很穩(wěn)定,鉛對(duì)硫酸、磷酸、亞硫酸、鉻酸和氫氟酸等則有良好的耐蝕性。鉛不耐硝酸的腐蝕,在鹽酸中也不穩(wěn)定。6)鎂及其合金。鎂合金是航空工業(yè)的重要結(jié)構(gòu)材料,它能承受較大的沖擊、振動(dòng)載荷,并有良好的機(jī)械加工性能和拋光性能。其缺點(diǎn)是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝復(fù)雜。(二)非金屬材料非金屬材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔熱材料、耐蝕(酸)非金屬材料和陶瓷材料等。1.耐火材料能承受高溫作用而不易損壞的材料,稱(chēng)為耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌體材料、耐火水泥及耐火混凝土。(1)耐火材料的主要性能指標(biāo):l)耐火度。2)荷重軟化溫度。3)高溫化學(xué)穩(wěn)定性。4)抵抗溫度變化的能力越好,則耐火材料在經(jīng)受溫度急劇變化時(shí)越不易損壞。5)抗壓強(qiáng)度要好。6)密度和比熱容。7)熱導(dǎo)率要小,隔熱性能要好,電絕緣性能要好。(2)耐火材料的分類(lèi):l)耐火砌體材料。按材質(zhì)高低,分為普通耐火材料和特種耐火材料;按耐火材料的主要化學(xué)成分分為粘土磚、高鋁磚、硅磚、氧化鋁磚、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。2)耐火水泥及混凝土。按照膠結(jié)料的不同,耐火混凝土分為水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和氣硬性耐火混凝土;按照密度的高低,可分為重質(zhì)耐火混凝土和輕質(zhì)耐火混凝土兩類(lèi)。2、耐火隔熱材料耐火隔熱材料,又稱(chēng)為耐熱保溫材料。它是各種工業(yè)用爐(冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛)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(chēng)礦渣棉)、石棉,以及它們的制品如板、管、磚等。(1)硅藻土耐火隔熱保溫材料。硅藻土磚、板廣泛用于電力、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方面。硅藻土管廣泛用于各種化工、石油、氣體、液體高溫過(guò)熱管道及其他高溫設(shè)備的保溫絕熱方面。(2)硅酸鋁耐火纖維。硅酸鋁耐火纖維是輕質(zhì)耐火材料之一。硅酸鋁耐火纖維及其制品(氈、板、磚、管等)和復(fù)合材料,廣泛地用于冶金、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)微孔硅酸鈣保溫材料。微孔硅酸鈣保溫材料制品可用于高溫設(shè)備熱力管道的保溫隔熱工程。(4)礦渣棉制品。礦渣棉制品可用作保溫、隔熱和吸音材料。3.耐蝕(酸)非金屬材料中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.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。鑄石具有極優(yōu)良的耐磨與耐化學(xué)腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。在各類(lèi)酸堿設(shè)備中,其耐腐蝕性比不銹鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬高得多,但鑄石脆性大、承受沖擊荷載的能力低。因此,在要求耐蝕、耐磨或高溫條件下,當(dāng)不受沖擊震動(dòng)時(shí),鑄石是鋼鐵(包括不銹鋼)的理想代用材料(2)石墨。石墨材料在高溫下有高的機(jī)械強(qiáng)度。石墨材料常用來(lái)制造傳熱設(shè)備。石墨具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。除了強(qiáng)氧化性的酸(如硝酸、鉻酸、發(fā)煙硫酸和鹵素)之外,在所有的化學(xué)介質(zhì)中都很穩(wěn)定,甚至在熔融的堿中亦穩(wěn)定。不透性石墨可作為耐腐蝕的非金屬無(wú)機(jī)材料。(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)用最為廣泛的玻璃品種。硅酸鹽玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性很高,抗酸性強(qiáng),組織緊密而不透水,但它若長(zhǎng)期在某些介質(zhì)作用下,也會(huì)受侵蝕。硅酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大和電絕緣性強(qiáng),但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃堿液的腐蝕。一般用作制造化學(xué)儀器和高級(jí)玻璃制品,無(wú)堿玻璃纖維。耐熱用玻璃和絕緣材料等。(4)天然耐蝕石料。花崗巖強(qiáng)度高,耐寒性好,但熱穩(wěn)定性較差;石英巖強(qiáng)度高,耐久性好,硬度高,難于加工;輝綠巖及玄武巖密度高、耐磨性好、脆性大、強(qiáng)度極高、加工較難;石灰?guī)r熱穩(wěn)定性好,硬度較低。(5)水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多數(shù)無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸腐蝕的能力,但不耐堿。水玻璃膠泥襯砌磚、板后必須進(jìn)行酸化處理。4.陶瓷材料陶瓷材料有高溫化學(xué)穩(wěn)定性、超硬的特點(diǎn)和極好的耐腐蝕性能。(1)陶瓷材料的分類(lèi)。陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類(lèi)。(2)常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有電器絕緣陶瓷、化工陶瓷、結(jié)構(gòu)陶瓷和耐酸陶瓷等。例:耐蝕(酸)非金屬材料,除具備良好的耐蝕性能外,還具有的性能為()。A.耐急冷、急熱性能B.較好耐沖擊性能C.良好的耐磨性能D.優(yōu)良的熱處理性能答案:C(三)高分子材料中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.1.高分子材料的基本概念高分子材料具有較高的強(qiáng)度,良好的塑性,較強(qiáng)的耐腐蝕性能,很好的絕緣性和重量輕等優(yōu)良性能。高分子材料一般分天然和人工合成兩大類(lèi)。通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將工程高分子材料分為塑料、橡膠和合成纖維三大類(lèi)。常見(jiàn)的加聚樹(shù)脂有聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS樹(shù)脂、聚醋酸乙烯(PVAC)、聚丙烯(PP)和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。例:通常根據(jù)機(jī)械性能和使用狀態(tài)將工程高分子材料分為()。A、塑料B、橡膠C、合成纖維D、樹(shù)脂E、顏料答案:ABC2.高分子材料的基本性能及特點(diǎn)(1)質(zhì)輕。(2)比強(qiáng)度高。(3)有良好的韌性。(4)減摩、耐磨性好。(5)電絕緣性好。(6)耐蝕性。(7)導(dǎo)熱系數(shù)小。(8)易老化。(9)易燃。(10)耐熱性。(11)剛度小。例:03考題:高分子材料的基本性能特征之一為()。A.強(qiáng)度高B.減摩、耐磨性好C.穩(wěn)定、不易老化D.剛度大答案:B例:在高分子材料的特性中,比較突出的性能為()。A.比強(qiáng)度低B.導(dǎo)熱系數(shù)大C.減摩、耐磨性好D.不易老化3.工程中常用高分子材料(l)塑料制品:l)塑料的組成。常用的塑料制品都是以合成樹(shù)脂為基本材料,再按一定比例加入填充料、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的。①樹(shù)脂。樹(shù)脂有合成樹(shù)脂和天然樹(shù)脂之分。樹(shù)脂在塑料中主要起膠結(jié)作用,通過(guò)膠結(jié)作用把填充料等膠結(jié)成堅(jiān)實(shí)整體。因此,塑料的性質(zhì)主要取決于樹(shù)脂的性質(zhì)。合成樹(shù)脂:合成樹(shù)脂分子結(jié)構(gòu)分為直線型、支鏈型和體型(或稱(chēng)為網(wǎng)狀型)三種。②填料。又稱(chēng)填充劑,其作用是提高塑料的強(qiáng)度和剛度,減少塑料在常溫下的蠕變(又稱(chēng)冷流)現(xiàn)象及提高熱穩(wěn)定性,對(duì)降低塑料制品的成本、增加產(chǎn)量有顯著的作用,提高塑料制品的耐磨性、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性及阻燃性,并可改善加工性能。填料的種類(lèi)很多,常用的有有機(jī)和無(wú)機(jī)兩大類(lèi)。③增塑劑。其作用是提高塑料加工時(shí)的可塑性及流動(dòng)性;改善塑料制品的柔韌性。常用的增塑劑為酯類(lèi)和酮類(lèi)等。④著色劑。著色劑的種類(lèi)按其在著色介質(zhì)中或水中的溶解性分為染料和顏料兩大類(lèi)。染料可溶于被著色樹(shù)脂或水中,透明度好,著色力強(qiáng),色調(diào)和色澤亮度好,但光澤的光穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性差,主要用于透明的塑料制品。常見(jiàn)的染料品種有:酞青蘭和酞青綠、聯(lián)苯胺黃和甲苯胺紅等。顏料不溶于被著色介質(zhì)或水。在塑料制品中,常用的是無(wú)機(jī)顏料。無(wú)機(jī)顏料不僅對(duì)塑料具有著色性,同時(shí)又兼有填料和穩(wěn)定劑的作用。如炭黑既是顏料,又有光穩(wěn)定作用。⑤穩(wěn)定劑。例:常用的塑料制品都是以合成樹(shù)脂為基本材料,再按一定比例加入()等材料,經(jīng)混煉、塑化,并在一定壓力和溫度下制成的。A.增塑劑B.填充料C.著色劑D.穩(wěn)定劑E.強(qiáng)化劑答案:ABCD2)工程中常用塑料制品:中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.①熱塑性塑料:a、低密度聚乙烯(LDPE)。低密度聚乙烯具有質(zhì)輕。吸濕性極小、良好的電絕緣性能好。延伸性和透明性強(qiáng)和較好的耐寒性和化學(xué)穩(wěn)定性,但強(qiáng)度和耐環(huán)境老化性較差。它一般用作耐蝕材料、小載荷零件(齒輪、軸承)及一般電纜包皮和農(nóng)用薄膜等。b、高密度聚乙烯(HDPE)。高密度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,但略低于低密度聚乙烯,耐磨性及化學(xué)穩(wěn)定性良好,能耐多種酸、堿、鹽類(lèi)腐蝕,吸水性和水蒸汽滲透性很低,但耐老化性能較差,表面硬度高,尺寸穩(wěn)定性好。它主要用于制作單口瓶、運(yùn)輸箱、安全帽、汽車(chē)零件、貯罐、電纜護(hù)套、壓力管道及編織袋等。c、聚丙烯(PP)。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,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。聚丙烯主要用于制作受熱的電氣絕緣零件、汽車(chē)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)備等。例:樹(shù)脂PP指的是()。A.聚氯乙烯B.高密度聚乙烯C.聚丙烯D.聚苯乙烯答案:Cd、聚氯乙烯(PVC)。硬聚氯乙烯塑料常被用來(lái)制作化工、紡織等工業(yè)的廢氣排污排毒塔,以及常用氣體、液體輸送管。軟聚氯乙烯塑料常制成薄膜,用于工業(yè)包裝等,但不能用來(lái)包裝食品,因增塑劑或穩(wěn)定劑有毒,能溶于油脂中,污染食品。e、聚四氟乙烯(PTFE,F(xiàn)-4)。聚四氟乙烯俗稱(chēng)塑料王,具有非常優(yōu)良的耐高、低溫性能。幾乎耐所有的化學(xué)藥品,在浸蝕性極強(qiáng)的王水中煮沸也不起變化,摩擦系數(shù)極低。它也不粘,不吸水,電性能優(yōu)異,是目前介電常數(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)。f、聚苯乙烯(PS)。聚苯乙烯具有較大的剛度。聚苯乙烯比重小,常溫下較透明,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,耐油性有限,但可改性。g.聚碳酸酯(PC)。聚碳酸酯譽(yù)稱(chēng)“透明金屬”,具有優(yōu)良的綜合性能,沖擊韌性和延性在熱塑性塑料中是最好的,彈性模量較高,不受溫度的影響,抗蠕變性能好,尺寸穩(wěn)定性高,透明度高,可染成各種顏色,吸水性小,絕緣性能優(yōu)良。但自潤(rùn)滑性差,耐磨性低,不耐堿、氯化烴、酮和芳香烴腐蝕,長(zhǎng)期浸在沸水中會(huì)發(fā)生水解或破裂,有應(yīng)力開(kāi)裂傾向,疲勞抗力較低。h、ABS。普通ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物。綜合機(jī)械性能良好,同時(shí)尺寸穩(wěn)定,容易電鍍和易于成形,耐熱和耐蝕性較好,在一40℃的低溫下仍有一定的機(jī)械強(qiáng)度。i、聚酸胺(PA)。聚酷胺通稱(chēng)尼龍,這種熱塑性塑料由二元胺與二元酸縮合而成,這是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用較廣的工程塑料。j、單體澆注尼龍6(MC)。單體澆注尼龍簡(jiǎn)稱(chēng)MC尼龍。k、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。俗稱(chēng)有機(jī)玻璃,缺點(diǎn)是表面硬度不高,易擦傷,由于導(dǎo)熱性差和熱膨脹系數(shù)大,易在表面或內(nèi)部引起微裂紋,因而比較脆。此外,易溶于有機(jī)溶液中。例:1、()俗稱(chēng)塑料王。A.高密度聚乙烯B.聚四氟乙烯C.聚氯乙烯D.聚酰胺答案:A2、聚酷胺通稱(chēng)尼龍,這種熱塑性塑料由()縮合而成。A.丙烯腈B.二元胺C.丁二烯D.二元酸E.苯乙烯答案:BD②熱固性塑料:a、酚醛模塑料(PF)。b、酚醛玻璃纖維增強(qiáng)塑料。c、環(huán)氧樹(shù)脂(EP)。環(huán)氧樹(shù)脂樹(shù)脂強(qiáng)度較高,韌性較好;尺寸穩(wěn)定性高和耐久性好;具有優(yōu)良的絕緣性能。耐熱,耐寒,化學(xué)穩(wěn)定性很高。缺點(diǎn)是有毒性。d、呋喃樹(shù)脂。呋喃樹(shù)脂能耐強(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(chǎng)合。但不能耐強(qiáng)氧化性介質(zhì)。e、不飽和聚酯樹(shù)脂。不飽和聚酯樹(shù)脂主要特點(diǎn)是工藝性能優(yōu)良,在室溫下固化,常壓下成型,因而施工方便,易保證質(zhì)量。例:屬于熱塑性塑料的有()。A、PPB、HDPEC、PVCD、EPE、NR答案:ABC(2)橡膠。橡膠是一種具有良好耐酸、堿性能的高分子防腐蝕材料。橡膠分天然橡膠和合成橡膠兩大類(lèi)。工程中常用橡膠制品有:1)天然橡膠(NR)。2)丁苯橡膠(SBR)具有良好的耐寒性、耐磨性,力學(xué)性能與天然橡膠相似。3)丁睛橡膠(NBR)一般含有丙烯腈,丙烯腈含量越高,耐油、耐熱和耐磨性越好,但耐寒性則相反。4)氯磺化聚乙烯橡膠(CSM)耐臭氧性、耐熱性優(yōu)異,耐候性、耐溫性能良好,但壓縮變形大,耐油性差。5)丁基橡膠(IIR)。6)氯丁橡膠(CR).7)氟硅橡膠(MFQ)。(3)合成纖維。目前國(guó)內(nèi)外大量發(fā)展的主要有聚酰胺纖維、聚酯纖維及聚丙烯腈纖維三大類(lèi)。合成纖維具有強(qiáng)度高、比重小、耐磨和不霉不腐等特點(diǎn),廣泛用于制作衣料。(四)復(fù)合材料中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.1.復(fù)合材料組成、分類(lèi)和特點(diǎn)按基體材料類(lèi)型可分為:有機(jī)材料基、無(wú)機(jī)非金屬材料基和金屬基復(fù)合材料三大類(lèi)。按增強(qiáng)體類(lèi)型可分為:顆粒增強(qiáng)型、纖維增強(qiáng)型和板狀增強(qiáng)型復(fù)合材料三大類(lèi)。按用途可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料與功能復(fù)合材料兩大類(lèi)。以增強(qiáng)纖維類(lèi)型分為碳纖維復(fù)合材料、玻璃纖維復(fù)合材料、有機(jī)纖維復(fù)合材料、復(fù)合纖維復(fù)合材料和混雜纖維復(fù)合材料等。與普通材料相比,復(fù)合材料具有許多特性,具體表現(xiàn)在:(1)高比強(qiáng)度和高比模量。(2)耐疲勞性高。(3)抗斷裂能力強(qiáng)。(4)減振性能好。(5)高溫性能好,抗蠕變能力強(qiáng)。(6)耐腐蝕性好。(7)復(fù)合材料還具有較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤(rùn)滑性和耐蝕性等特點(diǎn),而且復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡(jiǎn)單,表現(xiàn)出良好的工藝性能,適合整體成型。2.復(fù)合材料增強(qiáng)體(l)纖維增強(qiáng)體。在纖維增強(qiáng)體中,玻璃纖維是應(yīng)用最為廣泛的增強(qiáng)體。玻璃纖維具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學(xué)腐蝕性好、拉伸強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度高、斷裂延伸率小、絕熱性及絕緣性好等特點(diǎn)。(2)顆粒增強(qiáng)體。(3)其他增強(qiáng)體:片狀增強(qiáng)體。天然片狀增強(qiáng)體的典型代表是云母;人造的片狀增強(qiáng)體有玻璃、鋁和銀等。天然增強(qiáng)體。3.復(fù)合材料基體(1)樹(shù)脂基體。樹(shù)脂基復(fù)合材料是復(fù)合材料中最主要的一類(lèi),通常稱(chēng)為增強(qiáng)塑料。常用的熱固性樹(shù)脂基體有不飽和聚酯樹(shù)脂,它以其室溫低壓成型的突出優(yōu)點(diǎn),使其成為玻璃纖維增強(qiáng)塑料用的主要樹(shù)脂;環(huán)氧樹(shù)脂,它廣泛用作碳纖維復(fù)合材料及絕緣復(fù)合材料;酚醛樹(shù)脂,它則大量用作摩擦復(fù)合材料。熱塑性樹(shù)脂主要有通用型和工程型樹(shù)脂兩類(lèi)。(2)金屬基體。金屬基復(fù)合材料主要有三類(lèi):顆粒增強(qiáng)、短纖維或晶須增強(qiáng)、連續(xù)纖維或薄片增強(qiáng)。多種金屬及其合金可用作基體材料。主要有以下幾種:鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅。除此之外,還有金屬間化合物,如鎳鋁化合物等。用金屬間化合物作為基體材料制造復(fù)合材料提高韌性是一種有效的方法。(3)陶瓷基體。制作陶瓷基復(fù)合材料的主要目的是增加韌性。4.復(fù)合材料的應(yīng)用(1)用玻璃纖維增強(qiáng)塑料得到的復(fù)合材料,俗稱(chēng)玻璃鋼。玻璃纖維增強(qiáng)聚酚胺纖維的剛度、強(qiáng)度和減摩性好。(2)碳纖維增強(qiáng)酚醛樹(shù)脂、聚四氟乙烯復(fù)合材料,常用作宇宙飛行器的外層材料。(3)石墨纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,可用于結(jié)構(gòu)材料。(4)硼纖維增強(qiáng)鋁合金的性能高于普通鋁合金,甚至優(yōu)于鈦合金,此外,增強(qiáng)后的復(fù)合材料耐疲勞性能非常優(yōu)越,比強(qiáng)度也高,且有良好的抗蝕性。(5)塑料—鋼復(fù)合材料,主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板復(fù)合而成,有單面塑料復(fù)合材料和雙面塑料復(fù)合材料兩種。塑料—鋼復(fù)合材料的性能如下:l)化學(xué)穩(wěn)定性好,耐酸、堿、油及醇類(lèi)的浸蝕,耐水性也好;2)塑料與鋼材間的剝離強(qiáng)度大于或等于20MPa;3)深沖加工時(shí)不剝離,冷彎120度不分離開(kāi)裂;4)絕緣性能和耐磨性能良好;5)具有低碳鋼的冷壓力加工性能;6)加工溫度在10-40℃之間為佳,在-10-60℃之間可長(zhǎng)期使用,短時(shí)間使用可耐120℃。三、建筑安裝工程常用材料(一)金屬的型材、板材、管材和線材1.金屬型材(l)普通型鋼。普通型鋼主要用于建筑結(jié)構(gòu),如橋梁、廠房結(jié)構(gòu),但個(gè)別也用于粗大的機(jī)械構(gòu)件。普通型鋼可分為冷軋和熱軋兩種,其中熱軋最為常用。型材按其斷面形狀分為:圓鋼、方鋼、六角鋼、角鋼、槽鋼、工字鋼和扁鋼等。型材的規(guī)格以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來(lái)表示;圓鋼的規(guī)格以其直徑(mm)來(lái)表示;六角鋼的規(guī)格以其對(duì)邊距離(mm)來(lái)表示;工字鋼和槽鋼的規(guī)格以其高×腿寬×腰厚(mm)來(lái)表示;扁鋼的規(guī)格以厚度×寬度(mm)來(lái)表示。2.金屬板材(1)鋼板。安裝工程中常用鋼板分為普通鋼板(黑鐵皮)、鍍鋅鋼板(白鐵皮)、塑料復(fù)合鋼板和不銹耐酸鋼板等常用鋼板。鋼板規(guī)格表示方法為寬度×厚度×長(zhǎng)度(mm)。鋼板分厚板(厚度>4mm)和薄板(厚度≤4mm)兩種。l)厚鋼板。厚鋼板按鋼的質(zhì)量可分為普通鋼厚鋼板、優(yōu)質(zhì)鋼厚鋼板和復(fù)合鋼厚鋼板。2)薄鋼板。薄鋼板按鋼的質(zhì)量可以分為普通薄鋼板和優(yōu)質(zhì)薄鋼板;按生產(chǎn)方法可分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。3)鋼帶。鋼帶按鋼的質(zhì)量分為優(yōu)質(zhì)和普通兩類(lèi),按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類(lèi)。4)硅鋼片。硅鋼片也稱(chēng)矽鋼片或硅鋼薄板,按用途可以分為電機(jī)硅鋼片和變壓器硅鋼片,變壓器硅鋼片中按軋制工藝又分為熱軋和冷軋兩種。硅鋼片主要用于電工器材的制造。例:厚鋼板按鋼的質(zhì)量可分為()。A.普通鋼厚鋼板B.優(yōu)質(zhì)鋼厚鋼板C.高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼厚鋼板D.復(fù)合鋼厚鋼板E.特殊鋼厚鋼板答案:ABD中國(guó)注冊(cè)造價(jià)工程師考試網(wǎng)提供.(2)鋁板。延展性能好,適宜咬口連接,耐腐蝕,且具有傳熱性能良好,在摩擦?xí)r不易產(chǎn)生火花的特性,所以鋁板常用于防爆的通風(fēng)系統(tǒng)。例:厚度大于()稱(chēng)為厚鋼板。A.3mmB.4mmC.5mmD.10mm答案:B3.金屬管材(1)鋼管。l)無(wú)縫鋼管。①除一般無(wú)縫鋼管外,還有專(zhuān)用無(wú)縫鋼管,主要有鍋爐用無(wú)縫鋼管、鍋爐用高壓無(wú)縫鋼管、地質(zhì)鉆探用無(wú)縫鋼管、石油裂化用鋼管和不銹耐酸無(wú)縫鋼管等。②鍋爐用高壓無(wú)縫鋼管是用優(yōu)質(zhì)碳素鋼和合金鋼制造,質(zhì)量比一般鍋爐用無(wú)縫鋼管好,可以耐高壓和超高壓,用于制造鍋爐設(shè)備與高壓超高壓管道,用來(lái)輸送高溫、高壓汽、水等介質(zhì)或高溫高壓含氫介質(zhì)。③地質(zhì)鉆探用無(wú)縫鋼管用專(zhuān)用鋼種D240、D250、D255…D295制造。④石油裂化用無(wú)縫鋼管一般用合金結(jié)構(gòu)鋼制造。③不銹耐酸鋼無(wú)縫鋼管是用合金結(jié)構(gòu)鋼制造,它主要用于化工、石油和機(jī)械用管道的防腐蝕部位,用于輸送強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)、低溫或高溫介質(zhì)以及純度要求很高的其他介質(zhì)。2)焊接鋼管。焊接鋼管分為黑鐵管和鍍鋅管(白鐵管)。按焊縫的形狀可分為直縫鋼管、螺旋縫鋼管和雙層卷焊鋼管;按其用途不同又可分為水、煤氣輸送鋼管;按壁厚分薄壁管和加厚管等。①直縫電焊鋼管主要用于輸送水、暖氣和煤氣等低壓流體和制作結(jié)構(gòu)零件等。②螺旋縫鋼管。單面螺旋縫焊管用于輸送
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