机电实务教材精讲班第2讲讲义
机电工程常用材料(二)

2015年全国一级建造师执业资格考试 《机电工程管理与实务》
(教材精讲班)

1H410000 机电工程施工技术

1H411000 机电工程常用材料及工程设备
1H411012 常用非金属材料的类型及应用
主要知识点是:
硅酸盐材料;
高分子材料;
非金属风管材料。

一、硅酸盐材料
水泥、玻璃棉、砌筑材料和陶瓷。
(一) 水泥
以适当成分的生料烧至部分溶融,获得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏,磨细制成的水硬性胶凝材料。
(二)绝热棉
常用玻璃棉的种类:
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。
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。
玻璃钢及其制品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。
(三)砌筑材料
1.耐火砖和耐火材料。
用于高温窑、炉或高温容器等热工设备的内衬结构材料,也可作为高温装置中的部件材料。
2.按照用途分为钢铁行业用、有色金属行业用、石化行业用、硅酸盐行业用、电力行业用、废物焚烧熔融炉用等耐火材料。
3 .按照矿物组成分为氧化硅质、硅酸铝质、镁质、白云石质、橄榄石质、含碳质、含锆质耐火材料。
(四)陶瓷
1. 陶瓷的特性
陶瓷是以黏土等硅酸盐类矿物为原料,经粉末处理、成型、烧结等过程加工而成,具有坚硬、不燃、不生锈,能承受光照、压力等优良性能。陶瓷的硬度很高,但脆性很大。
2.分类
按照原料来源可分为普通陶瓷和特种陶瓷;按照陶瓷材料的性能和用途不同,可分为结构陶瓷、功能陶瓷。
3. 陶瓷的主要用途
(1)陶瓷制品。有管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等,主要用于防腐蚀工程中。
例如,氮化硅陶瓷主要用于耐磨、耐高温、耐腐蚀、形状复杂且尺寸精度高的制品,如石油化工泵的密封环、高温轴承、燃气轮机叶片。
(2)结构陶瓷 应用:切削工具、模具、耐磨零件、泵和阀部件、发动机部件、热交换器等。
功能陶瓷:如绝缘陶瓷、敏感陶瓷、介电陶瓷、超导陶瓷、红外辐射陶瓷、发光陶瓷、透明陶瓷、生物与抗菌陶瓷、隔热陶瓷。
(五)特种新型的无机非金属材料
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。

二、高分子材料的类型及应用
1.特性
质轻、透明,具有柔软、高弹的特性;多数高分子材料摩擦系数小,易滑动,能吸收振动和声音能量;是电绝缘体、难导热体,热膨胀较大,耐热温度低,低温脆性; 耐水,大多数能耐酸、碱、盐等; 使用过程中会出现“老化” 现象。

应用分析
(2011真题)机电工程常用的绝热材料是( )。
A .涂料
B.聚氨酯复合板料
C.岩棉
D.石棉水泥板
【答案】C

以下属于硅酸盐材料的是( )。
A. 纤维
B.砌筑材料
C.水泥
D.陶瓷
E.玻璃棉
【答案】BCDE

2. 塑料
塑料是以合成的或天然的树脂作为主要成分,添加一些辅助材料(如填料、固化剂、增塑剂、稳定剂、防老剂等), 在一定温度、压力下塑制成型。按照成型工艺不同,分为:热塑性塑料、热固性塑料。
(1)热塑性塑料
以热塑性树脂为主体成分,加工塑化成型后具有链状的线状分子结构,受热后又软化,可以反复塑制成型,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。
优点:
加工成型简便,具有较好的机械性能,缺点是耐热性和刚性比较差。薄膜、软管和塑料瓶,煤气管采用中、高密度聚乙烯水管主要采用聚氯乙烯热水管目前均用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯制造;
泡沫塑料热导率极低,相对密度小,特别适于用作屋顶和外墙隔热保温材料,在冷库中用得更多。
(2)热固性塑料
环氧塑料
用来制作塑料模具、精密量具、电子仪表装置、配置飞机漆、电器绝缘漆等。
(3)塑料制品: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。
1)聚乙烯塑料管:无毒,可用于输送生活用水。
2)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。(手机壳、后杠)
3)聚丙烯管 ( P P 管)
4)硬聚氯乙烯排水管及管件
5)铝塑复合管( PAP管)
内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管
内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压,适用于采暧及高压用管
例如,塑料及复合材料水管常用的有:聚乙烯塑料管,涂塑钢管,ABS工程塑料管,聚丙烯管( PP管) ,硬聚氯乙烯管。

3. 橡胶
按材料分为:天然橡胶和合成橡胶
天然橡胶弹性最好,具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点,也有较好的耐碱性能,但不耐浓酸,能溶于苯、汽油等溶剂。
橡胶制品有天然橡胶、氯化橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、丁酯橡胶等,用于密封件、衬板、衬里等。
例如,天然橡胶广泛用于制造胶带、胶管和减振零件等。

4. 纤维
天然纤维、人造纤维与合成纤维。
(1)天然纤维有棉花、麻、羊毛、蚕丝等。
(2)人造纤维是利用自然界中的木料、芦苇、棉绒等原料经过制浆提取纤维素,再经过化学处理及机械加工而成的。
(3)合成纤维是利用石油、煤炭、天然气等原料生产制造的纤维制品。
例如,涤纶常用做工业上的运输带、传动带、帆布、绳索。
5. 油漆及涂料
(1)油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护。例如,清漆、冷固环氧树脂漆、环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆。
(2)涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或粉末状态的物质。
聚氯乙烯(PVC)涂塑钢管适用于排水及海水、油、气体等介质的输送。
6. 胶粘剂
常用的胶粘剂如环氧树脂胶粘胶、酚醛树脂胶粘胶、丙烯酸酯类胶粘胶、橡胶胶粘剂、聚酯酸乙烯胶粘胶等。
例如,环氧树脂胶粘胶俗称“万能胶”,具有很强的粘合力,对金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶、橡胶、塑料、皮革等都有良好的粘合能力;酚醛树脂胶粘胶广泛用于汽车部件、飞机部件、机器部件等结构件的粘结。
三、非金属风管材料的类型及应用
1.非金属风管材料的类型有:
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。

1.复合板材

复合风管

高压

洁净

潮湿

耐酸碱/防排烟

聚氨酯

酚醛

中压

玻璃纤维

中压

90%

硬聚氯乙烯

应用分析
(2012真题) 错误率(20%)

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
【答案】C

(2013真题)错误率(30%)
同时具备耐腐蚀、耐温及耐冲击的塑料水管是()。
A.聚乙烯管
B.聚丙烯管
C.ABS管
D.聚氯乙烯管
【答案】C
【解析】汽车后杠。

1H411013 常用电气材料的类型及应用
主要知识点是:电线; 电缆;绝缘材料


顺序

含 义

1

类别

K 控制 Y 仪表 ZR阻燃 NH 耐火 WDZ 低烟无卤阻燃 B扁平

2

导体

T 铜(略)L铝 R软导体 LH 铝合金

3

绝缘

Y 聚乙烯 V 聚氯乙烯YJ 交联聚乙烯 X 橡胶

4

内护层

Y 聚乙烯 V 聚氯乙烯 YJ交联聚乙烯
Q铅包L铝包H橡套

5

其他

YJ 交联聚乙烯 YJ F交联聚乙烯辐照
J绞 S 双绞 P屏蔽G钢芯
数字:第一位: 2钢带铠装 3细圆钢丝铠装
第二位: 2聚氯乙烯外护套 3聚乙烯外护套

电 线

名 称

应 用

BLX型、
BLV型

铝芯电线

架空(长途输电)线路

BX型、BV型

广泛采用在机电工程中

RV型

铜芯软线

家用电器、小型电动工具、仪器仪表450/750V及以下

RX型

300/500V及以下的室内照明灯具、家用电器和工不应超过70°C

B v v 型

多芯的平形或圆形塑料护套(硬)

电气设备内配线

RV Vl型

铜芯塑料绝缘塑料护套多芯软线

家用电器内的固定接线

BV型或BX型

家庭和办公室照明电源连接线

RV型

聚氯乙烯绝缘铜芯软线

电焊机至焊钳的连线

 

电 缆

名 称

应 用

w 型、YJV型

聚氯乙烯型电力电缆、交联聚乙烯型电力电缆

室内、隧道内的桥架及管道内敷设

W 2 2 型、YJV2 2 S

内钢带铠装电力电缆

室内、隧道、电缆沟及直埋地下敷设

ZR-YJFE型、
NH-YJFE型

阻燃、耐火、阻火等特种辐照交联电力电缆

可敷设在吊顶内、高层建筑的电缆竖井内,且适用于潮湿场所

YJV32 型、
WDZANYJFE型
VV59型

内钢丝铠装型电力电缆、
低烟无卤A级阻燃耐火型电力电缆

多用于防火要求较高的场合,如室内、隧道、电缆沟和管道等固定场合。且适用于敷设在水中。

LGJ型、LGHJ型

架空钢芯铝绞线、
架空钢芯铝合金导线

更适用于大长度、大跨度、冰雪暴风等地区的输电线路。

KVV型

控制电缆

室内各种敷设方式的控制电路中。家用电器使用的220V电线, 一 般工业企业用380V线缆,以及输配电线路使用的500kV、220kV、ll0kV超高压和高压线缆

应用分析
下列属于铝芯电线的是( )。
A.RV型
B.BLV型
C.BX型
D.BLX型
E.BVV型
【答案】BD

能承受机械外力作用,但不能承受大的拉力,可敷设在地下的电缆主要有( )。
A.VJV22型
B. BLX型
C.BX型
D. BLV型
E.VV22型
【答案】AE

绝缘材料
1.绝缘漆
浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆
电机和电器设备中

2.绝缘胶
在浇注电缆接头和套管、20kV以下电流互感器、10kV及以下电压互感器、干式变压器、户内户外绝缘子、SF6断路器灭弧室绝缘子、电缆接线盒、密封电子元件等。

3.云母制品
分类:云母带、云母板、云母箔、云母玻璃

适用:模压或液压形的高压电机线圈绝缘。

4.气体介质绝缘材料
空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫(SF6)
SF6良好的绝缘性能和灭弧性能SF6全封闭组合电气、SF6断路器、气体绝缘变压器、充气管路电缆。

5.液体绝缘材料
分类:变压器油、断路器油、电容器油、电缆油
应用:

6.层压制品
层压板包括:层压纸板、层压布板、层压玻璃布板和特种层压。
应用:环氧层压玻璃布板用于300MW、600MW汽轮发电机及其他高压电机中

应用分析
(2011真题)
机电工程常用的绝热材料是( )。
A.涂料
B.聚氨酯复合板料
C.岩棉
D.石棉水泥板
【答案】C

(2009真题)⒈无机非金属硅酸盐材料包括水泥、玻璃棉、( )等。
A.橡胶
B.陶瓷
C.塑料
D.涂料
【答案】B

练习:
( )电缆可敷设在竖井内、高层建筑的电缆竖井内,且适用于潮湿场所
A.VV22型
B.YFLV型
C.ZR—YJFE型
D.KVV型
【答案C】