2014年全国二级建造师执业资格考试
《机电工程管理与实务》

2H311000 机电工程常用材料及工程设备
知识点3：铸铁、钢、钢材的应用
二、有色金属
在机械、仪器仪表、飞机制造等工业中广泛使用的有铝、铜、钛、镁、镍和轴承合金。
知识点4：常用的有色金属的种类
（——主要掌握有色金属的种类与性能）
（一）铝及铝合金
1．纯铝
(1)纯铝的密度只有2.7g／cm3，仅为铁的1／3。
铝的导电性好，其磁化率极低，接近于非铁磁性材料。
(2)纯铝按纯度可分为高纯铝和工业纯铝两类。高纯铝主要用于科学研究及制作电容器等。
以纯度高低分别用于制作铝箔、包铝和电线、电缆、器皿、焊条、装饰材料、反光板、热交换器等。
2．铝合金——铝合金可以通过热处理提高性能
(1)铝合金热处理后可显著提高强度。铸造铝合金铸造性能极好。
(2)铝合金按照成分和工艺特点不同分为变形铝合金和铸造铝合金。
（二）铜及铜合金
1．纯铜
(1)纯铜常称紫铜，主要用于制作电导体及配制合金。
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。
根据杂质含量的不同，工业纯铜牌号分为四种：T1、T2、T3、T4。编号越大，纯度越低。
T1主要用于导电材料和配高纯度合金；
T2主要用于电力输送用导电材料，制作电线、电缆等；
T3、T4主要用于电机、电工器材、电气开关、垫圈、铆钉、油管等。
2．铜合金——纯铜是通过加入合金元素提高性能，获得较高的强度和硬度。
铜中加入合金元素后，可获得较高的强度和硬度，同时保持纯铜的某些优良性能。
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。黄铜分普通黄铜和复杂黄铜两种。复杂黄铜：铅黄铜、锡黄铜、铝黄铜等。
(2)青铜
含铝、硅、铅、铍、锰等的铜基合金习惯称为青铜，包括有锡青铜、铝青铜、铍青铜等。
(3)白铜
白铜是以镍为主要合金元素的铜合金。主要用于制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。
锰含量高的锰白铜可制作热电偶丝。
（三）钛及钛合金——钛的抗氧化能力优于大多数奥氏体不锈钢。
(1)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。
(2)工业纯钛中含有氢、碳、氧、铁、镁等杂质元素，工业纯钛可制作在350℃以下工作、强度要求不高的零件。
（四）镁及镁合金
(1)纯镁的室温密度仅为1.74g／cm3，是所有金属结构材料中最低的。
(2)镁合金按照形成的工艺特点不同分为变形镁合金和铸造镁合金两类。
（五）镍及镍合金
1．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。
工业纯镍有良好的强度和导电性，可用于电子器件；同时由于其耐蚀性好，还可用于食品加工设备。
2．镍合金。其耐蚀性和力学性能进一步提高，还可具有特殊物理性能。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。
例如：
1）耐腐蚀镍合金可用于化工、石油、船舶等领域，如阀门、泵、船舶紧固件、锅炉热交换器等；
2）耐高温镍合金广泛用于航空发动机和运载火箭发动机涡轮盘、压气机盘等。
知识点5：常用有色金属的应用，重点掌握铝、铜、镍及其合金的应用。
2H311012 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
知识点6：高分子非金属材料的分类
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、纤维、胶粘剂、涂料和高分子基复合材料等。
2H311000 机电工程常用材料及工程设备
1．塑料
塑料是以树脂为主要成分，一般含有添加剂，在加工过程中能流动成型的材料。
按物理化学性能可分为：热塑性塑料和热固性塑料。
按用途可分为：通用塑料和工程塑料。
(1)通用塑料
通用塑料一般指用量大、用途广、成型性好、价格低廉的塑料。
通用塑料包括：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、酚醛塑料和氨基塑料六大品种，占塑料总产量的75%以上。
1)聚乙烯(PE)。聚乙烯按生产方式不同可分为高压、中压和低压聚乙烯三类。
例如：
低压聚乙烯(压力小于5MPa)常用于制造容器、通用机械零件、管道和绝缘材料等。
2)聚丙烯(PP)。强度、硬度、刚度和耐热性（150℃不变形）均优于低压聚乙烯，常用于制造容器、贮罐、阀门等。
3)聚氯乙烯(PVC)。强度、刚度比聚乙烯好。
例如：
a）硬质聚氯乙烯常用于制作化工耐蚀的结构材料及管道、电绝缘材料等。
b）软质聚氯乙烯主要用于电线电缆的套管(穿线管)、密封件等。
4)聚苯乙烯(PS)。
聚苯乙烯是良好的刚性材料，但质脆而硬，主要用来生产注塑产品，如用于制作仪表透明罩板、外壳等。
(2)工程塑料
工程塑料指有良好的力学性能和尺寸稳定性，可作为工程结构的塑料；
工程塑料包括：ABS塑料、聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛等。
1)ABS塑料。ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的共聚物。
在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造及化工中得到广泛应用，如机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里等。
2)聚酰胺(PA)。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。
3)聚碳酸酯(PC)。主要应用于机械、电气等部门，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。
例如，
水管主要采用聚氯乙烯制作；
燃气管采用中、高密度聚乙烯制作；
热水管目前均用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚1-丁烯制造；
泡沫塑料热导率极低，相对密度小，特别适于作屋顶和外墙隔热保温材料，在冷库中用得更多。
2．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。
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、传送带等一般橡胶制品的橡胶；
如：天然橡胶、丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶等；
(2)特种橡胶。
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。
3．涂料——特性及分类
涂料是指涂敷于物体表面，能与基体材料很好粘结并形成完整而坚韧保护膜的物料。
按其是否有颜色可分为清漆和色漆；
按其涂膜的特殊功能可分为：绝缘漆、防锈漆、防腐蚀漆等。
知识点7：高分子非金属材料在工程中的应用，重点掌握塑料及橡胶
（二）无机非金属材料
知识点8：无机非金属材料的分类
无机非金属材料：是除有机高分子材料和金属材料以外的所有材料的统称。
1．普通（传统）的非金属材料
指以硅酸盐为主要成分的材料并包括一些生产工艺相近的非硅酸盐材料。
例如：
碳化硅、氧化铝陶瓷、硼酸盐、硫化物玻璃，镁质、铬镁质耐火材料和碳素材料等。通常这一类材料生产历史较长、产量较大，用途也较广。
2．特种（新型）的无机非金属材料
主要指用氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物以及各种无机非金属化合物经特殊的先进工艺制成的材料。
它是20世纪以来发展起来的、具有特殊性质和用途的材料。
例如：
压电、铁电、导体、半导体、磁性、超硬、高强度、超高温、生物工程材料及无机复合材料等。
二、机电工程中常用的非金属材料使用范围
知识点9：无机非金属材料的应用。
（一）砌筑材料（炉窑砌筑工程）
在机电工程中，常用的砌筑材料包括：耐火黏土砖、普通用高锅砖、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；
砌筑材料用于各类型炉窑砌筑工程等，如各种类型的锅炉炉墙砌筑（工业锅炉、动力锅炉等）；各种类型的冶炼炉砌筑（冶炼机械）；各种类型的窑炉砌筑（金属热处理炉）等。
（二）绝热材料（机械设备及管道的绝热工程）
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。
（三）防腐材料及制品（用于机械设备和管道的防腐工程）
防腐材料大致可分为：高分子材料、无机非金属材料、
复合材料和涂料等；
常用防腐材料有：
(1)陶瓷制品：管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等。
主要用于防腐蚀工程中。
(2)油漆及涂料：无机富锌漆、防锈底漆广泛用于设备
管道工程中。
例如：
清漆、冷固环氧树脂漆、环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆等。
(3)塑料制品(建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀施工)：聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯等，用于建筑管道、电线导管、化工耐腐蚀零件及热交换器等。
(4)橡胶制品（衬里）：天然橡胶、氯化橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁苯橡胶、丁酯橡胶等，用于密封件、衬板、衬里等。
(5)玻璃钢及其制品（石油化工行业）：以玻璃纤维为增强剂，以合成树脂为胶粘剂制成的复合材料，主要用于石油化工耐腐蚀耐压容器及管道等。
（四）非金属风管(通风与空调工程的风管的制备材料
——选择依据是风管的使用功能、环境、介质性质)
非金属风管材料有：酚醛复合板材，聚氨酯复合板材，玻璃纤维复合板材，无机玻璃钢板材，硬聚氯乙烯板材。
例如：
1）酚醛复合风管适用于低、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；
2）聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用；
3）玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用；
4）硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。
（五）塑料及复合材料水管
(1)聚乙烯塑料管：无毒，可用于输送生活用水。
常使用低密度聚乙烯水管（简称塑料自来水管），这种管材的外径与焊接钢管基本一致。
(2)涂塑钢管：具有优良的耐腐蚀性能和比较小的摩擦阻力。
环氧树脂涂塑钢管适用于给水排水、海水、温水、油、气体等介质的输送，聚氯乙烯(PVC)涂塑钢管适用于排水、海水、油、气体等介质的输送。
根据需要可在钢管的内外表面涂塑或仅涂敷外表面。
(3)ABS工程塑料管：耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管，它由热塑性丙烯腈丁二烯一苯乙烯三元共聚体粘料经注射、挤压成型加工制成，使用温度为-20～70℃，压力等级分为B、C、D三级。
(4)聚丙烯管（PP管）：系聚丙烯树脂经挤出成型而得，用于流体输送。按压力分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，其常温下的工作压力为：工型为0.4MPa、Ⅱ型为0.6MPa、Ⅲ型为0.8MPa。
(5)硬聚氯乙烯排水管及管件：硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于工业排水系统。