1机电工程常用材料 [复制链接]

2H机电工程常用材料

金属材料分为黑色金属和有色金属两大类黑色金属材料（★）（单）黑色金属（又称钢铁材料）主要是铁和以铁为基的合金；它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金。

（一）生铁（碳含量2%的铁碳合金）：炼钢生铁、铸造生铁（二）铸铁（碳含量2%，一般为2.5%~3%）：①灰铸铁、白口铸铁；②普通铸铁、孕育铸铁。（12单）（三）钢（碳含量≤2%的铁碳合金）。碳素结构钢、合金结构钢、特殊性能低合金高强度钢。

（二）机电工程常用的钢产品1.液态钢产品（1）生铁是在熔融条件下可进一步处理成钢或铸铁。（2）生铁分为炼钢用生铁、铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、耐磨生铁、脱碳低磷粒铁、含钒生铁。

2.钢锭和半成品（非合金钢为例）（1）钢1）按化学成分分类为：非合金钢、低合金钢、合金钢；2）按主要质量等级，非合金钢分类为：普通非合金钢、优质非合金钢、特殊质量非合金钢。（3）铸铁（4）铸钢

3.轧制成品和最终产品（非合金钢为例）（1）钢板和钢管

（2）型钢

（3）钢制法兰

（4）阀门1）阀门按结构分为：闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、排污阀、调节阀、分配阀、混合阀、水力控制阀；2）按驱动方式分为：手动阀门、电动阀门、液压或气动阀门。3）阀门铸铁件可由碳素钢铸铁、灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁为原料。

闸阀：只能作切断阀（全开、全关），不能调节流量。安装没有进出口方向的要求。

截止阀：主要做切断阀，也可粗略调节流量。需要严格按照阀体箭头标识的方向安装。

球阀蝶阀

止回阀：阻断介质倒流。

安全阀：控制压力不超过规定值。安全阀属于自动阀，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值，对人身安全和设备运行起重要保护作用。

减压阀：调节压力。在进口压力不断变化的情况下，保持出口压力在设定的范围内。

疏水阀：将蒸汽系统中的凝结水、空气或其他不可凝气体尽快排出，同时自动防止蒸汽泄漏。

4.其他产品（非合金钢为例）（1）管件（2）弯管（3）钢盘条（4）供暖系统的铸铁件

（三）特种设备用非合金钢管板和钢管表中牌号示例：Q—“Q”为屈服强度第一个字母，“”代表最小屈服强度值为MPa（或N/mm2）；20—表示平均含碳量为0.；20MnG—“Mn”表示较高含锰量的优质非合金钢，“G”表示锅炉用钢管；L—“L”表示管线用钢，“”代表最小屈服强度值为MPa（或N/mm）。

有色金属（★）有色金属又称为非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。铝、镁、钛、铜、锆、镍、钴、锌、锡、铅等有色金属冶炼产品类别包括：阴极铜、重熔用铝锭、锌锭、铅锭、锡锭、电解镍等有色金属及其合金。

有色金属及其合金。（一）铝及铝合金1.重熔用铝锭（纯铝）2.铸造铝合金3.变形铝及铝合金4.铝及铝合金管材5.铝及铝合金建材型材6.铝和铝合金母线

（二）其他有色金属机电安装工程涉及的有色金属材料还包括：铜、钛、镁、镍、锆金属及其合金。（二）铜及铜合金纯铜常称紫铜。纯铜、铜合金的导电、导热性很好，对大气和水的抗蚀能力很高。铜是抗磁性物质。铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，而且塑性很好，容易冷、热成形，易焊接。铸造铜合金有很好的铸造性能。铜合金一般分黄铜、青铜和白铜三大类。

铜合金：铜合金一般分黄铜、青铜和白铜三大类。（1）黄铜，黄铜是以锌为主要合金元素的铜合金。（2）青铜，含铝、硅、铅、铍，锰等的铜合金习惯称为青铜。（3）白铜，白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。

（三）钛及钛合金（飞机外壳、眼镜架等）20版已删除钛的熔点高，热膨胀系数小，导热性差。纯钛塑性好、强度低，容易加工成型，可制成细丝和薄片。钛合金可分为三类：α钛合金、β钛合金和（α+β）钛合金。

（四）镁及镁合金镁的室温密度是所有金属结构材料中最低的。镁合金可分为变形镁合金、铸造镁合金。例如，变形镁合金可用于结构件、管件等；铸造镁合金可用于压铸件、抗蠕变压铸件等。（五）镍及镍合金（电镀镍层在空气中的稳定性很高，由于金属镍具有很强的钝化能力，在表面能迅速生成一层极薄的钝化膜，能抵抗大气、碱和某些酸的腐蚀）纯镍具有优异的耐腐蚀和抗高温氧化性能，是重要的工程金属材料。镍合金按其特性和应用领域分为耐腐蚀镍合金、耐高温镍合金和功能镍合金三类。

（三）贵重金属贵金属主要指金、银和铂族金属

机电工程常用的黑色金属是（）。A.铝B.铸铁C.紫铜D.钛合金BACD都是有色金属。

2H非金属材料的类型及应用一、非金属材料的类型（一）高分子材料按性能和用途可分为塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料。

（一）高分子材料高分子材料是以高分子化合物为基材的一大类材料的总称。按照来源按可分为天然高分子材料和合成高分子材料。按特性可分为普通高分子材料和功能高分子材料。最常用的分类方法是按性能和用途分类，可分为塑料、橡胶、涂料、高分子粘结剂、高分子基复合材料、功能高分子材料和纤维等。

1.塑料（1）通用塑料通用塑料指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料。通用塑料有四大品种，即聚乙烯（PE）、聚丙烯（pp）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）。这四大类塑料占据了塑料原料使用的绝大多数。

聚乙烯（PE）LDPE和LLDPE主要用于包装用薄膜、农用薄膜、塑料改性等，而HDPE的用途比较广泛，可用于薄膜、管材、注射日用品等多个领域。聚丙烯（PP）根据用途的不同，均聚聚丙烯主要用在拉丝、纤维、注射、BOPP膜等领域，嵌段共聚聚丙烯主要应用于家用电器、注射件、改性原料、日用注射产品、管材等，无规共聚聚丙烯主要用于透明制品、高性能产品、高性能管材等。聚氯乙烯（PVC）在建筑领域里用途广泛，尤其是在下水道管材、塑钢门窗、板材、人造皮革等方面用途最为广泛。聚苯乙烯（PS）在有透明需求的情况下，用途广泛，如汽车灯罩、日用透明件、透明杯、罐等。

（2）工程塑料一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。缺点使用场合ABS塑料可燃、热变形温度较低、耐候性较差、不透明等如机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里等聚酰胺（PA）吸湿性大、对强酸、强碱、酚类等抵抗力较差，易老化如齿轮、轴承、油管、密封圈等聚碳酸酯（PC）耐候性不够理想，长期暴晒容易出现裂纹如机械行业中的轴承、齿轮、蜗轮、蜗杆等传动零件；电气行业中高绝缘的垫圈、垫片、电容器等

2.橡胶橡胶按来源可分为天然橡胶和合成橡胶。橡胶按性能和用途可分为通用橡胶和特种橡胶。（1）通用橡胶。指性能与天然橡胶相同或接近，物理性能和加工性能较好，用于制造软管、密封件、传送带等一般制品使用的橡胶，如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等；（2）特种橡胶。指具有特殊性能，专供耐热、耐寒、耐化学腐蚀、耐油、耐溶剂、耐辐射等特殊性能要求使用的橡胶。如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等

高分子材料塑料通用塑料如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯等。工程塑料ABS塑料、聚酰胺、聚碳酸铵、聚甲醛等橡胶通用橡胶如天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等；特种橡胶如硅橡胶、氟橡胶、聚氨酯橡胶、丁腈橡胶等。

非金属材料的类型及应用非金属材料的类型高分子材料无机非金属材料机电工程中常用的非金属材料及适用范围砌筑材料绝热材料防腐材料及制品非金属风管塑料及其复合材料水管粘合剂新型高分子材料

（二）无机非金属材料无机非金属材料是以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料。1.普通（传统）的非金属材料传统无机非金属材料主要是指硅酸盐材料，硅酸盐材料是以含硅的物质为原料经加热而制成的，如水泥、玻璃、陶瓷和耐火材料等，是工业和基本建设所必需的基础材料。2.特种（新型）的无机非金属材材料新型无机非金属材料是20世纪中期以后发展起来的具有特殊性能和用途的材料。主要有先进陶瓷、非晶态材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等。

目前我国民用建筑普遍采用的塑料管道及电线电缆套管是（）管。A.聚乙烯B.聚丙烯C.聚苯乙烯D.聚氯乙烯D塑料管道通常可以使用硬质聚氯乙烯制作，电线电缆的套管通常可以使用软质聚氯乙烯制作，故选D。

常用来代替铜等金属制作齿轮、轴承、油管等的工程塑料是（）。A.ABS塑料B.聚酰胺C.聚碳酸酯D.聚甲醛B聚酰胺常用于代替铜及其他有色金属制作机械、化工、电器零件，如齿轮、轴承、油管、密封圈等。

下列橡胶中，属于通用橡胶的是（）。A.丁苯橡胶B.硅橡胶C.聚氨酯橡胶D.丁腈橡胶ABCD都是特种橡胶。

机电工程中常用的非金属材料使用范围（★★）（一）砌筑材料在机电工程中，常用的砌筑材料包括耐火黏土砖、普通用高铝砖、轻质耐火砖、耐火水泥、硅藻土质隔热材料、轻质黏土砖、石棉绒（优质）、石棉水泥板、矿渣棉、蛭石和浮石等，一般用于各类型炉窑砌筑工程等。砌筑材料

（二）绝热材料记忆技巧：关键字“棉”、“膨胀”、“微孔”、“泡沫”等。在机电安装工程中，常用的绝热材料种类很多，通常有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类、泡沫塑料类等，常用于保温、保冷的各类容器、管道、通风空调管道等绝热工程。膨胀珍珠岩离心玻璃棉微孔硅酸壳泡沫塑料

（三）防腐材料包括：陶瓷、油漆及涂料、塑料制品、橡胶制品、玻璃钢及制品。

（四）非金属风管非金属风管适用范围不适用范围酚醛复合风管低、中压空调系统、潮湿环境高压、洁净空调、酸碱性、防排烟聚氨酯复合风管低、中、高压洁净空调系统、潮湿环境酸碱性、防排烟玻璃纤维复合风管中压以下空调系统洁净空调、酸碱性、防排烟、湿度90%以上硬聚氯乙烯风管洁净室含酸碱的排风系统

（五）塑料及复合材料水管塑料及复合材料水管特点应用硬聚氯乙烯管内壁光滑阻力小、不结垢，无毒、无污染，耐腐蚀。使用温度不大于40℃，故为冷水管。抗老化性能好、难燃，可采用橡胶圈柔性接口安装。主要用于给水管道（非饮用水）、排水管道、雨水管道。氯化聚氯乙烯管高温机械强度高，适于受压的场合。主要应用于冷热水管、消防水管系统、工业管道系统。无规共聚聚丙烯管无毒，无害，不生锈，不腐蚀，有高度的耐酸性和耐氯化物性。适合采用嵌墙和地坪面层内的直埋暗敷方式，水流阻力小。主要应用于饮用水管、冷热水管。丁烯管有较高的强度，韧性好，无毒。应用于饮用水、冷热水管。特别适用于薄壁、小口径压力管道。交联聚乙烯管无毒，卫生，透明。主要用于地板辅射供暖系统的盘管。铝塑复合管安全无毒，耐腐蚀，不结垢，流量大，阻力小，寿命长，柔性好，弯曲后不反弹，安装简单。应用于饮用水，冷、热水管。塑复铜管无毒，抗菌卫生，不腐蚀，不结垢，水质好，流量大，强度高，刚性大，耐热，抗冻，耐久，长期使用温度范围宽（-℃）,比铜管保温性能好。主要用作工业及生活饮用水，冷、热水输送管道。

硬聚氯乙烯排水管铝塑复合管塑复铜管

机电工程常用的绝热材料是（）。A.涂料B.聚氨酯复合管材C.岩棉D.石棉水泥板CA是防腐蚀材料；B非金属风管材料；D是砌筑材料。

适用于低、中、高压空调系统及潮湿环境的风管是（）。A.酚醛复合风管B.玻璃纤维复合风管C.聚氨酯复合风管D.硬聚氯乙烯风管CAB都不能适用于高压空调系统，D适用于含酸碱的排风系统。

适用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用的风管，一般用（）制成。A.聚氨酯复合风管B.玻璃纤维复合风管C.无机玻璃钢风管D.酚醛复合风管D酚醛复合风管：适用于制作低、中压空调系统及潮湿环境的风管，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用。

电气材料的类型及应用（★★）电气材料的类型及应用导线电缆母线槽绝缘材料

补充：电气线缆符号，基本都是根据汉字的拼音首字母表示1.仪表电缆：Y-仪表、ZR-阻燃、K-控制、J-绞线；2.裸导线：T-铜、L-铝、H-合金、Y-圆线、G-钢芯；3.绝缘导线：BX-橡胶绝缘线、BV、BLV-聚氯乙烯绝缘导线、R-软电线；4.控制线缆：K-控制、V-聚氯乙烯绝缘、V-聚氯乙烯护套、P-编织屏蔽、R-软线；5.YJ-交联聚乙烯绝缘、NH-耐火。

电缆型号含义：按顺序分别表示绝缘材料、导体材料、内保护层、外保护层第一个字母表示绝缘层，如Z-纸，X-橡胶；第二个字母表示导体材料，若导体材料是铝-L，若导体材料是铜，第二个字母T省略；第三（或第二）个字母表示内保护层，如L-铝保护层，Q-铅保护层，V-聚氯乙烯保护层；Y-聚乙烯保护层；数字表示是否铠装。第一个数字是2，表示钢带铠装，只能受压，不能受拉；第一个数字是3或大于3，则表示钢丝铠装，可受压也可受拉（3细钢丝；4粗钢丝）。

钢带铠装钢丝铠装

性能类别绝缘材料线芯内护层其他特征外护层第1个第2个NH-耐火电力电缆Z-纸T-铜（省略）Q-铅护层P-屏蔽2-双钢带0-没有ZR-阻燃K-控制电缆X-橡胶L-铝L-铝护层3-细圆钢丝1-纤维护层FE-辐照Y-仪表电缆V-聚氯乙烯V-聚氯乙烯4-粗圆钢丝2-聚氯乙烯护层Y-聚乙烯Y-聚乙烯3-聚乙烯YJ-交联聚乙烯

一、导线导线是用来传送电能和信号的。导线的品种繁多，按其性能、结构和使用特点可分为裸导线、绝缘导线等。1.裸导线裸导线没有绝缘层，散热好，可输送较大电流。常用的有圆单线、裸绞线和型线等。

（1）裸绞线裸绞线主要用于架空线路，具有良好的导电性能和足够的机械强度。常用的有铝绞线和钢芯铝绞线，钢芯铝绞线用于各种电压等级的长铝绞线距离输电线路，抗拉强度大。铝绞线一般用于短距离电力线路。

（2）型线型线有铜母线、铝母线、扁钢等。矩形硬铜母线（TMY型）和硬铝母线（LMY型）用于变配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线等。扁钢用于接地线和接闪线，常用的扁钢规格有25x4、25x6、40x4等。例如，TMY-x10，表示为硬铜母线宽mm、厚10mm。

2.绝缘导线低压供电线路及电气设备的连线，多采用绝缘导线。按绝缘层材料来分有聚氯乙烯绝缘导线、橡皮绝缘导线等。在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。

二、电缆电缆按用途分有电力电缆、通信电缆、控制电缆和信号电缆等；按绝缘材料分有纸绝缘电缆、橡胶绝缘电缆、塑料绝缘电缆等；电缆还分为阻燃电缆和耐火电缆。电缆的结构主要有三个部分，即线芯、绝缘层和保护层，保护层又分为内保护层和外保护层。电气工程中应用最广泛的是电力电缆。油浸纸绝缘电缆塑料绝缘电缆橡胶绝缘电缆

1.电力电缆电力电缆是用以传输和分配电能的产品。主要用在输变电线路中，工作电流在几十安至几千安，额定电压在V-kV及以上。常用的电力电缆，按其线芯材质分为铜芯和铝芯两大类。

（1）阻燃电缆阻燃电缆是指残焰或残灼在限定时间内能自行熄灭的电缆。阻燃电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害，从而提高电缆线路的防火水平。

（2）耐火电缆耐火电缆是指在火焰燃烧情况下能够保持一定时间安全运行的电缆。分A、B两种类别，A类是在火焰温度-0℃时，能持续供电时间90min；B类是在火焰温度-℃时，能持续供电时间90min。耐火电缆广泛应用于高层建筑、地铁、地下商场、大型电站及重要的工矿企业等与防火安全和消防救生有关的场所。

（3）氧化镁电缆氧化镁电缆的材料是无机物，铜和氧化镁的熔点分别为℃和2℃，防火性能特佳；耐高温（电缆允许长期工作温度达°C，短时间或非常时期允许接近铜熔点温度）、防爆、防水性能好、载流量大、机械强度高、寿命长、具有良好的接地性能等优点，但价格贵、工艺复杂、施工难度大。在油罐区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高且经济性可以接受的场合，可采用氧化镁电缆。例如，BTTQ-3×4；表示为轻型铜护套氧化镁绝缘铜芯电缆，3芯，4mm2。例如，BTTZ-5×1×25；表示为重型铜护套氧化镁绝缘铜芯电力电缆，5根单芯25mm2。

（4）分支电缆分支电缆是按设计要求，由工厂预先将分支线制造在主干电缆上，分支线截面和长度是根据设计要求决定，极大缩短了施工周期，大幅度减少材料费用和施工费用，保证了配电的安全性和可靠性。

订购分支电缆时，应根据建筑电气设计图确定各配电柜位置，提供主电缆的型号、规格及总有效长度；各分支电缆的型号、规格及各段有效长度；各分支接头在主电缆上的位置（尺寸）；安装方式（垂直沿墙敷设、水平架空敷设等）；所需分支电缆吊头、横梁吊挂等附件型号、规格和数量。

2.控制电缆控制电缆用于电气控制系统和配电装置的二次系统。二次电路的电流较小，因此芯线截面通常在10以下，控制电缆的线芯多采用铜导体，其芯线组合有同心式和对绞式。控制电缆按其绝缘层材质，分为聚氯乙烯、聚乙烯和橡胶。其中以聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路

3.仪表电缆Y（1）仪表用电缆：如YVV、YVVP等，适用于仪器仪表及其他电气设备中的信号传输及控制线路。

三、母线槽母线槽是由金属外壳（钢板或铝板）、导电排、绝缘材料及有关附件组成的。具有系列配套、体积小、容量大、电流易于分配到各个支路、设计施工周期短、装拆方便、安全可靠、使用寿命长等优点，特别适用于高层建筑、标准厂房、机床密集的车间等场所，作为电力馈电及配电之用，是一种比较理想的输配电系列产品。具有系列配套、体积小、容量大、电流易于分配到各个支路、设计施工周期短、装拆方便、安全可靠、使用寿命长等优点，特别适用于高层建筑、标准厂房、机床密集的车间等场所，作为电力馈电及配电之用，是一种比较理想的输配电系列产品。

1.母线槽的分类母线槽按绝缘方式可分为空气型母线槽、紧密型母线槽和高强度母线槽三种；按导电材料分为铜母线槽和铝母线槽；按防火能力可分为普通型母线槽和耐火型母线槽。

2.母线槽选用（1）高层建筑的垂直输配电应选用紧密型母线槽，可防止烟囱效应（户内空气沿着有垂直坡度的空间向上升或下降，造成空气加强对流的现象）其导体应选用长期工作温度不低于℃的阻燃材料包覆。楼层之间应设阻火隔断，阻火隔断应采用防火堵料。应急电源应选用耐火型母线槽，且不准释放出危及人身安全的有毒气体。

（2）大容量母线槽可选用散热好的紧密型母线槽，若选用空气型母线槽，应采用只有在专用工作场所才能使用的IP30的外壳防护等级。（外壳防护等级IP，第一个数字表示对固体及人体触电、触及运动部件的防护等级，第一个数字表示对液体的防护等级）（3）母线槽接口相对较容易受潮，选用母线槽时应注意其防护等级。对于不同的安装场所，应选用不同外壳防护等级母线槽。一般室内正常环境可选用防护等级为IP40的母线槽，消防喷淋区域应选用防护等级为IP54或IP66的母线槽。（4）母线槽不能直接和有显著摇动和冲击振动的设备连接，应采用软接头加以连接。

四、绝缘材料1.按其物理状态分类可分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。气体绝缘材料：有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。无二氧化碳2.按其化学性质不同分类可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料。（1）无机绝缘材料：有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃和硫黄等。主要用作电机和电器绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。（2）有机绝缘材料：有矿物油、虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、蚕丝和人造丝等，大多用于制造绝缘漆、绕组和导线的被覆绝缘物等。（3）混合绝缘材料

下列气体中，可用作气体绝缘材料的有（）。A.二氧化碳B.二氧化硫C.空气D.五氧化二磷E.六氟化硫BCE气体绝缘材料常用的有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF6）等。

下列绝缘材料中，属于有机绝缘材料的有（）。A.矿物油B.硫黄C.橡胶D.棉纱E.石棉ACDB硫黄和E石棉属于无机绝缘材料。