第一講 安裝工程常用材料基礎知識
一、內容提要
這節課主要介紹安裝工程技術與計量的第一章第一節安裝工程常用材料基礎知識。
二、重點、難點
熟悉金屬材料、非金屬材料、複合材料、常用材料等的分類及各種材料性能。
三、內容講解
大綱要求：
1、熟悉通用材料的分類、基本性能及用途。
2、熟悉型材、管材等常用材料的分類、性能及適用範圍。
第一章 基 礎 知 識
第一節 安裝工程常用材料基礎知識
一、工程材料的分類
一般將工程材料按化學成分分為金屬材料、非金屬材料、高分子材料和複合材料四大類。
（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可分為：輕金屬、易熔金屬、難熔金屬、貴重金屬、稀土金屬和鹼土金屬。
（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（又稱礦渣棉）、石棉以及它們的製品。
（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、氧化矽和矽酸鹽等，在某些情況下它們是不鏽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
高分子材料種類很多，工程上通常根據機械性能和使用狀態將其分為三大類：
（1）塑膠。分熱塑性塑膠和熱固性塑膠兩種。
（2）橡膠。
（3）合成纖維。
（四）複合材料
複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
（一）金屬材料
1、黑色金屬
含碳量小於2．11％（重量）的合金稱為鋼，合碳量大於2．11％（重量）的合金稱為生鐵。
（1）鋼及其合金的分類。
鋼的力學性能決定於鋼的成分和金相組織。鋼中碳的含量對鋼的性質有決定性影響。
在工程中更通用的分類為：
l）按化學成分分類。可分為碳素鋼、低合金鋼和合金鋼。
2）按主要質量等級分類：
①普通碳素鋼、優質碳素鋼和特殊質量碳素鋼；
②普通低合金鋼、優質低合金鋼和特殊質量低合金鋼；
③普通合金鋼、優質合金鋼和特殊質量合金鋼。
（2）鋼牌號的表示方法。按照國家標準《鋼鐵產品牌號表示方法》規定，我國鋼鐵產品牌號採用漢語拼音字母、化學符號和阿拉伯數字相結合的表示方法，即：
l）牌號中化學元素採用國際化學元素表示。
2）產品名稱、用途、特性和工藝方法等，通常採用代表該產品漢字的漢語拼音的縮寫字母表示。
3）鋼鐵產品中的主要化學元素含量（％）採用阿拉伯數字表示。
合金結構鋼的牌號按下列規則編制。數字表示含碳量的平均值。合金結構鋼和彈簧鋼用二位數宇表示平均含碳量的萬分之幾，不銹耐酸鋼和耐熱鋼含碳量用千分數表示。平均含碳量＜0.1％（用“0”表示；平均含碳量＜0.03％，用“00” 表示＝。合金工具鋼平均含碳量＞1.00％時，不標合碳量，否則用千分數表示。高速工具鋼和滾珠軸承鋼不標含碳量，滾珠軸承鋼標註用途符號“c”。平均合金含量＜1.5％者，在牌號中只標出元素符號，不注其含量。
例：在鋼的分類中,優質鋼是按照（ ）來分類的。
a.化學成分
b.用途
c.冶煉質量
d.冶煉方法
答案:c
例：03考題：碳的含量對鋼的性質有決定性的影響，當含碳量低時，其性能表現為( )。
a．強度高，塑性、韌性低
b．塑性小，性脆，硬度大
c．強度低，塑性、韌性高
d．強度高，塑性、韌性也較高
答案：c
例： 鋼的成分確定後，其力學性能主要取決於( )。
a．鋼的衝擊韌性
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。
l）碳素結構鋼。
碳素結構鋼生產工藝簡單，有良好工藝性能（如焊接性能、壓力加工性能等）、必要的韌性、良好的塑性以及價廉和易於大量供應，通常在熱軋後使用。在橋樑、建築、船舶上獲得了極廣泛的套用。某些不太重要、要求韌性不高的機械零件也廣泛選用。
2）低合金高強度結構鋼。低合金高強度結構鋼比碳素結構鋼具有較高的韌性，同時有良好的焊接性能、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變溫度。
3）合金結構鋼。合金結構鋼廣泛用於製造各種要求韌性高的重要機械零件和構件。形狀複雜或截面尺寸較大或要求韌性高的淬火零件，一般為合金結構鋼。
4）不銹耐酸鋼。它在化工、石油、食品機械和國防工業中廣泛套用。
按不鏽鋼使用狀態的金相組織，可分為鐵素體、馬氏體、奧氏體、鐵素體加奧氏體和沉澱硬化型不鏽鋼五類。現將各類不鏽鋼的特點簡述如下：
①鐵素體型不鏽鋼。鉻是鐵素體型不鏽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中廣泛使用。高鉻鐵素體不鏽鋼的缺點是鋼的缺口敏感性和脆性轉變溫度較高，鋼在加熱後對晶間腐蝕也較為敏感。
例：（ ）是鐵素體型不鏽鋼中的主要合金元素。
a、鉻
b、鎳
c、錳
d、矽
答案：a
②馬氏體型不鏽鋼。鉻是鋼中的主要合金元素。通常用在弱腐蝕性介質，如海水、淡水和水蒸汽等中，使用溫度小於或等於580℃、通常作為受力較大的零件和工具的製作材料，由於此鋼焊接性能不好，故一般不用作焊接件。
③奧氏體型不鏽鋼。鋼中主要合金元素為鉻和鎳。這類鋼具有高的韌性、低的脆性轉變溫度、良好的耐蝕性和高溫強度、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—奧氏體型不鏽鋼。
⑤沉澱硬化型不鏽鋼。這類鋼主要用於製造要求高強度和耐蝕的容器、結構件零件，也可用作高溫零件，如汽輪機零件。
5）鑄鋼。鑄鋼具有較好的強度、塑性和韌性，可以鑄成各種形狀、尺寸和質量的鑄鋼件。
（4）鑄鐵的分類和牌號表示方法。大部分機械設備的箱體、殼體、機座、支架和受力不大的零件多用鑄鐵製造。某些承受衝擊不大的重要零件，如小型柴油機的曲軸，多用球墨鑄鐵製造。其原因是鑄鐵價廉，切削性能和鑄造性能優良，有利於節約材料，[page]減少機械加工工時，且有必要的強度和某些優良性能，如高的耐磨性、吸震性和低的缺口敏感性等。
1）鑄鐵的分類。
按照石墨的形狀特徵，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（石墨成團絮狀）三大類。
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。一般鑄鐵可分為普通鑄鐵和變質（孕育）鑄鐵。
例：03考題：對鑄鐵的韌性、塑性影響最大的因素為( )。
a．石墨的數量
b．石墨的大小
c．石墨的形狀
d．石墨的分布
答案：c
例： 在碳素結構鋼中，屈服點為235，質量等級為a的沸騰鋼，其牌號應為( )。
a．cq235-af
b．f235-at
c．gb／q235-af
d．q235-af
答案：d
2）鑄鐵牌號的表示方法：
①用各種鑄鐵相應漢語拼音字母的第一個大寫字母作為鑄鐵的代號，當兩種鑄鐵名稱的代號字母相同時，可在大寫字母后加小寫字母表示。
②在牌號中一般不標註常規元素c．si、mn、s和p的符號，但當它們有特殊作用時才標註其元素符號和含量。
③牌號中代號後面的一組數字表示抗拉強度值（如灰口鑄鐵ht100），有兩組數字時，第一組數字表示抗拉強度值，第二組數字表示伸長率值（如球墨鑄鐵qt400－18），兩組數字之間用“－” 隔開。
3）工程中常用鑄鐵的性能和特點：
①灰口鑄鐵。基體可以是鐵素體，珠光體或鐵素體加珠光體，相當於鋼的組織。
②球墨鑄鐵。球墨鑄鐵綜合機械性能接近於鋼。
可用球墨鑄鐵來代替鋼製造某些重要零件，如曲軸、連桿和凸輪軸等。
③蠕墨鑄鐵。蠕墨鑄鐵的強度接近於球墨鑄鐵，並具有一定的韌性和較高的耐磨性；同時又有灰口鑄鐵良好的鑄造性能和導熱性。
蠕墨鑄鐵在生產中主要用於生產汽缸蓋、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、熱處理爐內的運輸鏈條等。
⑦耐蝕鑄鐵。耐蝕鑄鐵是主要用於化工部件，如閥門、管道、泵、容器等。
例: 按照石墨的形狀特徵，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：acd
2、有色金屬
l）鋁及其合金。
工業純鋁可製作電線、電纜、器皿及配製合金。鋁合金可用於製造承受較大載荷的機器零件和構件。
①防鏽鋁合金（lf）。主要用於焊接件、容器、管道或以及承受中等載荷的零件及製品，也可用作鉚釘。
②硬鋁合金（ly）。低合金硬鋁塑性好，強度低。主要用於製作鉚釘，常稱鉚釘硬鋁；標準硬鋁合金強度和塑性屬中等水平。主要用於軋材、鍛材、衝壓件和螺鏇漿葉片及大型鉚釘等重要零件；高合金硬鋁合金元素含量較多，強度和硬度較高，塑性及變形加工性能較差。用於製作重要的銷和軸等零件。
③超硬鋁合金（lc）。
這類合金的抗蝕性較差，高溫下軟化快，多用於製造受力大的重要構件，例如飛機大梁、起落架等。
④鍛鋁合金（ld）。這類合金主要用於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度和塑性，具有高的彈性極限和疲勞極限，同時還具有較好的耐蝕性、抗鹼性及優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。
①黃銅（h）。以鋅為主要合金元素的銅合金稱為黃銅。
②青銅（q）。青銅原指銅錫合金，但工業上都習慣稱含鋁、矽、鉛、錳等的銅基合金為青銅。
3）鎳及其合金。鎳及鎳合金是化學、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境下比較理想的金屬材料。
4）鈦及其合金。鈦熔點高，熱膨脹係數小，導熱性差，強度低，塑性好。鈦具有優良的耐蝕性和耐熱性，其抗氧化能力優於大多數奧氏體不鏽鋼，而在較高溫度下鈦材仍能保持較高的強度。
常溫下鈦具有極好的抗蝕性能，在大氣、海水、硝酸和鹼溶液等介質中十分穩定，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、海水中很穩定，鉛對硫酸、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，在鹽酸中也不穩定。
6）鎂及其合金。鎂合金是航空工業的重要結構材料，它能承受較大的衝擊、振動載荷，並有良好的機械加工性能和拋光性能。其缺點是耐蝕性較差、缺口敏感性大及熔鑄工藝複雜。
（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：
l）耐火度。
2）荷重軟化溫度。
3）高溫化學穩定性。
4）抵抗溫度變化的能力越好，則耐火材料在經受溫度急劇變化時越不易損壞。
5）抗壓強度要好。
6）密度和比熱容。
7）熱導率要小，隔熱性能要好，電絕緣性能要好。
（2）耐火材料的分類：
l）耐火砌體材料。按材質高低，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成分分為粘土磚、高鋁磚、矽磚、氧化鋁磚、石墨和碳製品以及碳化矽製品等。
2）耐火水泥及混凝土。按照膠結料的不同，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，可分為重質耐火混凝土和輕質耐火混凝土兩類。
2、耐火隔熱材料
耐火隔熱材料，又稱為耐熱保溫材料。它是各種工業用爐（冶煉爐、加熱爐、鍋爐爐膛）的重要築爐材料。常用的隔熱材料有硅藻土、蛭石、玻璃纖維（又稱礦渣棉）、石棉，以及它們的製品如板、管、磚等。
（1）硅藻土耐火隔熱保溫材料。
硅藻土磚、板廣泛用於電力、冶金、機械、化工、石油、金屬冶煉電爐和矽酸鹽等工業的各種熱體表面及各種高溫窯爐、鍋爐、爐牆中層的保溫絕熱方面。硅藻土管廣泛用於各種化工、石油、氣體、液體高溫過熱管道及其他高溫設備的保溫絕熱方面。
（2）矽酸鋁耐火纖維。矽酸鋁耐火纖維是輕質耐火材料之一。矽酸鋁耐火纖維及其製品（氈、板、磚、管等）和複合材料，廣泛地用於冶金、機械、建築、化工和陶瓷工業中的熱力設備，如鍋爐、加熱爐和導管等的耐火隔熱材料。
（3）微孔矽酸鈣保溫材料。微孔矽酸鈣保溫材料製品可用於高溫設備熱力管道的保溫隔熱工程。
（4）礦渣棉製品。礦渣棉製品可用作保溫、隔熱和吸音材料。
3．耐蝕（酸）非金屬材料[page]
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。鑄石具有極優良的耐磨與耐化學腐蝕性、絕緣性及較高的抗壓性能。在各類酸鹼設備中，其耐腐蝕性比不鏽鋼、橡膠、塑性材料及其他有色金屬高得多，但鑄石脆性大、承受衝擊荷載的能力低。因此，在要求耐蝕、耐磨或高溫條件下，當不受衝擊震動時，鑄石是鋼鐵（包括不鏽鋼）的理想代用材料
（2）石墨。
石墨材料在高溫下有高的機械強度。石墨材料常用來製造傳熱設備。
石墨具有良好的化學穩定性。除了強氧化性的酸（如硝酸、鉻酸、發煙硫酸和鹵素）之外，在所有的化學介質中都很穩定，甚至在熔融的鹼中亦穩定。
不透性石墨可作為耐腐蝕的非金屬無機材料。
（3） 玻璃。按形成玻璃的氧化物可分為：矽酸鹽玻璃、磷酸鹽玻璃、硼酸鹽玻璃和鋁酸鹽玻璃等，其中矽酸鹽玻璃是套用最為廣泛的玻璃品種。矽酸鹽玻璃的化學穩定性很高，抗酸性強，組織緊密而不透水，但它若長期在某些介質作用下，也會受侵蝕。矽酸鹽玻璃具有較好的光澤和透明度、化學穩定性和熱穩定性好、機械強度高、硬度大和電絕緣性強，但不耐氫氟酸、熱磷酸、熱濃鹼液的腐蝕。一般用作製造化學儀器和高級玻璃製品，無鹼玻璃纖維。耐熱用玻璃和絕緣材料等。
（4）天然耐蝕石料。
花崗岩強度高，耐寒性好，但熱穩定性較差；石英岩強度高，耐久性好，硬度高，難於加工；輝綠岩及玄武岩密度高、耐磨性好、脆性大、強度極高、加工較難；石灰岩熱穩定性好，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無機酸和有機酸腐蝕的能力，但不耐鹼。水玻璃膠泥襯砌磚、板後必須進行酸化處理。
4．陶瓷材料
陶瓷材料有高溫化學穩定性、超硬的特點和極好的耐腐蝕性能。
（1）陶瓷材料的分類。陶瓷一般分為普通陶瓷和新型陶瓷兩大類。
（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、結構陶瓷和耐酸陶瓷等。
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．較好耐衝擊性能
c．良好的耐磨性能
d．優良的熱處理性能
答案：c
（三）高分子材料
1．高分子材料的基本概念
高分子材料具有較高的強度，良好的塑性，較強的耐腐蝕性能，很好的絕緣性和重量輕等優良性能。高分子材料一般分天然和人工合成兩大類。通常根據機械性能和使用狀態將工程高分子材料分為塑膠、橡膠和合成纖維三大類。
常見的加聚樹脂有聚乙烯（pe）、聚氯乙烯（pvc）、聚苯乙烯（ps）、abs樹脂、聚醋酸乙烯（pvac）、聚丙烯（pp） 和聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）等。
例：通常根據機械性能和使用狀態將工程高分子材料分為（ ）。
a、塑膠
b、橡膠
c、合成纖維
d、樹脂
e、顏料
答案：abc
2．高分子材料的基本性能及特點
（1）質輕。
（2）比強度高。
（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）導熱係數小。
（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徵之一為( )。
a．強度高
b．減摩、耐磨性好
c．穩定、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．比強度低
b．導熱係數大
c．減摩、耐磨性好
d．不易老化
3．工程中常用高分子材料
（l）塑膠製品：
l）塑膠的組成。常用的塑膠製品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入填充料、增塑劑、著色劑和穩定劑等材料，經混煉、塑化，並在一定壓力和溫度下製成的。
①樹脂。
樹脂有合成樹脂和天然樹脂之分。
樹脂在塑膠中主要起膠結作用，通過膠結作用把填充料等膠結成堅實整體。因此，塑膠的性質主要取決於樹脂的性質。
合成樹脂：合成樹脂分子結構分為直線型、支鏈型和體型（或稱為網狀型）三種。
②填料。
又稱填充劑，其作用是提高塑膠的強度和剛度，減少塑膠在常溫下的蠕變（又稱冷流）現象及提高熱穩定性，對降低塑膠製品的成本、增加產量有顯著的作用，提高塑膠製品的耐磨性、導熱性、導電性及阻燃性，並可改善加工性能。填料的種類很多，常用的有有機和無機兩大類。
③增塑劑。其作用是提高塑膠加工時的可塑性及流動性；改善塑膠製品的柔韌性。常用的增塑劑為酯類和酮類等。
④著色劑。著色劑的種類按其在著色介質中或水中的溶解性分為染料和顏料兩大類。
染料可溶於被著色樹脂或水中，透明度好，著色力強，色調和色澤亮度好，但光澤的光穩定性及化學穩定性差，主要用於透明的塑膠製品。常見的染料品種有：酞青蘭和酞青綠、聯苯胺黃和甲苯胺紅等。
顏料不溶於被著色介質或水。在塑膠製品中，常用的是無機顏料。無機顏料不僅對塑膠具有著色性，同時又兼有填料和穩定劑的作用。如炭黑既是顏料，又有光穩定作用。
⑤穩定劑。
例：常用的塑膠製品都是以合成樹脂為基本材料，再按一定比例加入（ ）等材料，經混煉、塑化，並在一定壓力和溫度下製成的。
a ．增塑劑
b ．填充料
c ．著色劑
d． 穩定劑
e．強化劑
答案：abcd
2）工程中常用塑膠製品：
①熱塑性塑膠：
a、低密度聚乙烯（ldpe）。低密度聚乙烯具有質輕。吸濕性極小、良好的電絕緣性能好。延伸性和透明性強和較好的耐寒性和化學穩定性，但強度和耐環境老化性較差。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，力學性能優於低密度聚乙烯，介電性能優良，但略低於低密度聚乙烯，耐磨性及化學穩定性良好，能耐多種酸、鹼、鹽類腐蝕，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，尺寸穩定性好。它主要用於製作單口瓶、運輸箱、安全帽、汽車零件、貯罐、電纜護套、壓力管道及編織袋等。
c、聚丙烯（pp）。聚丙烯具有質輕，不吸水，介電性、化學穩定性和耐熱性良好，力學性能優良，但是耐光性能差，易老化，低溫韌性和染色性能不好。聚丙烯主要用於製作受熱的電氣絕緣零件、汽車零件、防腐包裝材料以及耐腐蝕的（濃鹽酸和濃硫酸除外）化工設備等。
例：樹脂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：c
d、聚氯乙烯（pvc）。硬聚氯乙烯塑膠常被用來製作化工、紡織等工業的廢氣排污排毒塔，以及常用氣體、液體輸送管。軟聚氯乙烯塑[page]料常製成薄膜，用於工業包裝等，但不能用來包裝食品，因增塑劑或穩定劑有毒，能溶於油脂中，污染食品。
e、聚四氟乙烯（ptfe，f－4）。聚四氟乙烯俗稱塑膠王，具有非常優良的耐高、低溫性能。幾乎耐所有的化學藥品，在浸蝕性極強的王水中煮沸也不起變化，摩擦係數極低。它也不粘，不吸水，電性能優異，是目前介電常數和介電損耗最小的固體絕緣材料。缺點是強度低，冷流性強。
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。缺點是耐衝擊性差，不耐沸水，耐油性有限，但可改性。
g．聚碳酸酯（pc）。聚碳酸酯譽稱“透明金屬”，具有優良的綜合性能，衝擊韌性和延性在熱塑性塑膠中是最好的，彈性模量較高，不受溫度的影響，抗蠕變性能好，尺寸穩定性高，透明度高，可染成各種顏色，吸水性小，絕緣性能優良。但自潤滑性差，耐磨性低，不耐鹼、氯化烴、酮和芳香烴腐蝕，長期浸在沸水中會發生水解或破裂，有應力開裂傾向，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。綜合機械性能良好，同時尺寸穩定，容易電鍍和易於成形，耐熱和耐蝕性較好，在一40℃的低溫下仍有一定的機械強度。
i、聚酸胺（pa）。聚酷胺通稱尼龍，這種熱塑性塑膠由二元胺與二元酸縮合而成，這是機械工業中套用較廣的工程塑膠。
j、單體澆注尼龍 6（mc）。單體澆注尼龍簡稱 mc尼龍。
k、聚甲基丙烯酸甲酯（pmma）。俗稱有機玻璃，缺點是表面硬度不高，易擦傷，由於導熱性差和熱膨脹係數大，易在表面或內部引起微裂紋，因而比較脆。此外，易溶於有機溶液中。
例：1、（ ）俗稱塑膠王。
a．高密度聚乙烯
b．聚四氟乙烯
c．聚氯乙烯
d．聚醯胺
答案：a
2、聚酷胺通稱尼龍，這種熱塑性塑膠由（ ）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：bd
②熱固性塑膠：
a、酚醛模塑膠（pf）。
b、酚醛玻璃纖維增強塑膠。
c、環氧樹脂（ep）。
環氧樹脂樹脂強度較高，韌性較好；尺寸穩定性高和耐久性好；具有優良的絕緣性能。耐熱，耐寒，化學穩定性很高。缺點是有毒性。
d、呋喃樹脂。呋喃樹脂能耐強酸、強鹼和有機溶劑腐蝕，並能適用於其中兩種介質的結合或交替使用的場合。但不能耐強氧化性介質。
e、不飽和聚酯樹脂。不飽和聚酯樹脂主要特點是工藝性能優良，在室溫下固化，常壓下成型，因而施工方便，易保證質量。
例：屬於熱塑性塑膠的有（ ）。
a、 pp
b 、 hdpe
c 、pvc
d、 ep
e、 nr
答案：abc
（2）橡膠。橡膠是一種具有良好耐酸、鹼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。工程中常用橡膠製品有：
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）氟矽橡膠（mfq）。
（3）合成纖維。目前國內外大量發展的主要有聚醯胺纖維、聚酯纖維及聚丙烯腈纖維三大類。
合成纖維具有強度高、比重小、耐磨和不霉不腐等特點，廣泛用於製作衣料。
（四）複合材料
1．複合材料組成、分類和特點
按基體材料類型可分為：有機材料基、無機非金屬材料基和金屬基複合材料三大類。
按增強體類型可分為：顆粒增強型、纖維增強型和板狀增強型複合材料三大類。
按用途可分為結構複合材料與功能複合材料兩大類。
以增強纖維類型分為碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料、有機纖維複合材料、複合纖維複合材料和混雜纖維複合材料等。
與普通材料相比，複合材料具有許多特性，具體表現在：
（1）高比強度和高比模量。
（2）耐疲勞性高。
（3）抗斷裂能力強。
（4）減振性能好。
（5）高溫性能好，抗蠕變能力強。
（6）耐腐蝕性好。
（7）複合材料還具有較優良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性等特點，而且複合材料構件製造工藝簡單，表現出良好的工藝性能，適合整體成型。
2．複合材料增強體
（l）纖維增強體。
在纖維增強體中，玻璃纖維是套用最為廣泛的增強體。玻璃纖維具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學腐蝕性好、拉伸強度和衝擊強度高、斷裂延伸率小、絕熱性及絕緣性好等特點。
（2）顆粒增強體。
（3）其他增強體：
片狀增強體。天然片狀增強體的典型代表是雲母；人造的片狀增強體有玻璃、鋁和銀等。
天然增強體。
3．複合材料基體
（1）樹脂基體。樹脂基複合材料是複合材料中最主要的一類，通常稱為增強塑膠。
常用的熱固性樹脂基體有不飽和聚酯樹脂，它以其室溫低壓成型的突出優點，使其成為玻璃纖維增強塑膠用的主要樹脂；環氧樹脂，它廣泛用作碳纖維複合材料及絕緣複合材料；酚醛樹脂，它則大量用作摩擦複合材料。
熱塑性樹脂主要有通用型和工程型樹脂兩類。
（2）金屬基體。金屬基複合材料主要有三類：顆粒增強、短纖維或晶須增強、連續纖維或薄片增強。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製造複合材料提高韌性是一種有效的方法。
（3）陶瓷基體。製作陶瓷基複合材料的主要目的是增加韌性。
4．複合材料的套用
（1）用玻璃纖維增強塑膠得到的複合材料，俗稱玻璃鋼。玻璃纖維增強聚酚胺纖維的剛度、強度和減摩性好。
（2）碳纖維增強酚醛樹脂、聚四氟乙烯複合材料，常用作宇宙飛行器的外層材料。
（3）石墨纖維增強鋁基複合材料，可用於結構材料。
（4）硼纖維增強鋁合金的性能高於普通鋁合金，甚至優於鈦合金，此外，增強後的複合材料耐疲勞性能非常優越，比強度也高，且有良好的抗蝕性。
（5）塑膠—鋼複合材料，主要是由聚氯乙烯塑膠膜與低碳鋼板複合而成，有單麵塑料複合材料和雙麵塑料複合材料兩種。塑膠—鋼複合材料的性能如下：
l）化學穩定性好，耐酸、鹼、油及醇類的浸蝕，耐水性也好；
2）塑膠與鋼材間的剝離強度大於或等於 20mpa；
3）深沖加工時不剝離，冷彎120度不分離開裂；
4）絕緣性能和耐磨性能良好；
5）具有低碳鋼的冷壓力加[page]工性能；
6） 加工溫度在10－40℃之間為佳，在-10－60℃之間可長期使用，短時間使用可耐120℃。
三、建築安裝工程常用材料
（一）金屬的型材、板材、管材和線材
1．金屬型材
（l）普通型鋼。普通型鋼主要用於建築結構，如橋樑、廠房結構，但個別也用於粗大的機械構件。
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。型材的規格以反映其斷面形狀的主要輪廓尺寸來表示；圓鋼的規格以其直徑（mm）來表示；六角鋼的規格以其對邊距離（mm） 來表示；工字鋼和槽鋼的規格以其高×腿寬×腰厚（mm）來表示；扁鋼的規格以厚度×寬度（mm）來表示。
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）、塑膠複合鋼板和不銹耐酸鋼板等常用鋼板。
鋼板規格表示方法為寬度×厚度×長度（mm）。鋼板分厚板（厚度＞4mm）和薄板（厚度≤4mm）兩種。
l）厚鋼板。
厚鋼板按鋼的質量可分為普通鋼厚鋼板、優質鋼厚鋼板和複合鋼厚鋼板。
2）薄鋼板。薄鋼板按鋼的質量可以分為普通薄鋼板和優質薄鋼板；按生產方法可分為熱軋薄鋼板和冷軋薄鋼板。
3）鋼帶。鋼帶按鋼的質量分為優質和普通兩類，按軋制方法分為熱軋和冷軋兩類。
4）矽鋼片。矽鋼片也稱矽鋼片或矽鋼薄板，按用途可以分為電機矽鋼片和變壓器矽鋼片，變壓器矽鋼片中按軋制工藝又分為熱軋和冷軋兩種。
矽鋼片主要用於電工器材的製造。
例：厚鋼板按鋼的質量可分為（ ）。
a. 普通鋼厚鋼板
b. 優質鋼厚鋼板
c. 高級優質鋼厚鋼板
d. 複合鋼厚鋼板
e. 特殊鋼厚鋼板
答案：abd
（2）鋁板。延展性能好，適宜咬口連線，耐腐蝕，且具有傳熱性能良好，在摩擦時不易產生火花的特性，所以鋁板常用於防爆的通風系統。
例：厚度大於（ ）稱為厚鋼板。
a. 3mm
b. 4mm
c. 5mm
d. 10mm
答案：b
3．金屬管材
（1）鋼管。
l）無縫鋼管。
①除一般無縫鋼管外，還有專用無縫鋼管，主要有鍋爐用無縫鋼管、鍋爐用高壓無縫鋼管、地質鑽探用無縫鋼管、石油裂化用鋼管和不銹耐酸無縫鋼管等。
②鍋爐用高壓無縫鋼管是用優質碳素鋼和合金鋼製造，質量比一般鍋爐用無縫鋼管好，可以耐高壓和超高壓，用於製造鍋爐設備與高壓超高壓管道，用來輸送高溫、高壓汽、水等介質或高溫高壓含氫介質。
③地質鑽探用無縫鋼管用專用鋼種d240、d250、d255…d295製造。
④石油裂化用無縫鋼管一般用合金結構鋼製造。
③不銹耐酸鋼無縫鋼管是用合金結構鋼製造，它主要用於化工、石油和機械用管道的防腐蝕部位，用於輸送強腐蝕性介質、低溫或高溫介質以及純度要求很高的其他介質。
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、螺鏇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於輸送水、暖氣和煤氣等低壓流體和製作結構零件等。
②螺鏇縫鋼管。單面螺鏇縫焊管用於輸送水等一般用途，雙面螺鏇焊管用於輸送石油和天然氣等特殊用途。
鍍鋅鋼管的每米重量按下式計算：
w=c［0.02466*（d-s）*s］
例：03考題：某鍍鋅鋼管，其黑管外徑為108mm，黑管壁厚為8mm，鍍鋅鋼管比黑管增加的重量因數為1．040，該鍍鋅鋼管每米重量應為( )。(鋼的密度為7．85g／cm3，保留小數點後兩位)
a．18．88kg
b．20．52kg
c．21．34kg
d．22．16kg
答案： b
3）合金鋼管。合金鋼管用於各種加熱爐工程，鍋爐耐熱管道及過熱器管道等。合金鋼具有高強度性，在同等條件下採用合金鋼管可達到節省鋼材的目的。但合金鋼管的焊接都有特殊的工藝要求，焊後要對焊口部位採取熱處理。
（2）鑄鐵管。鑄鐵管的連線形式分為承插式和法蘭式兩種。
（3）有色金屬管。
l）鉛及鉛合金管。鉛管其耐蝕性能強。鉛管不宜在壓力下使用。鉛管的機械性能不高，但重量很重，是金屬管材中最重的一種。
2）銅及銅合金。
銅管的導熱性能良好，適用工作溫度在250℃以下，多用於製造換熱器、壓縮機輸油管、低溫管道、自控儀表以及保溫拌熱管和氧氣管道等。
3）鋁及鋁合金管。鋁管的特點是重量輕，不生鏽，但機械強度較差，不能承受較高的壓力，用於輸送濃硝酸、醋酸、脂肪酸、過氧化氫等液體及硫化氫、二氧化碳氣體。它不耐鹼及含氯離子的化合物，如鹽水和鹽酸等介質。
4）鈦及鈦合金管。鈦管具有重量輕、強度高、耐腐性強和耐低溫等特點，常被用於其他管材無法勝任的工藝部位。
4．金屬線材
金屬線材主要指普通低碳鋼熱軋圓盤條，從品種上來說還有電焊盤條、優質盤條等。
5．其他金屬材料
（1）鋼筋混凝土結構用鋼筋。
（2）軌鋼。
l）重軌。每米重量大於24kg的鋼軌叫重軌。按用途重軌又分為一般重軌和起重機鋼軌兩種。一般重軌主要用於鐵道道軌，起重鋼軌主要用於起重機軌道。
2）輕軌。每米重量小於24kg的鋼軌叫輕軌。主要用於城市和礦山運輸。
（二）非金屬管材
（l）混凝土管。混凝土管有預應力鋼筋混凝土管和自應力鋼筋混凝土管兩種。主要用於輸水管道，管道連線採取承插接口，用圓形截面橡膠圈密封。
（2）陶瓷管。陶瓷管分普通陶瓷管和耐酸陶瓷管兩種。普通陶瓷管多用於建築工程室外排水管道。耐酸陶瓷管耐腐蝕，用於輸送除氯氟酸、熱磷酸和強鹼以外的各種濃度的無機酸和有機溶劑等介質。
（3）玻璃管。用於輸送除氫氟酸、氟矽酸、熱磷酸和熱濃鹼以外的一切腐蝕性介質和有機溶劑。
（4）玻璃鋼管。玻璃鋼管質量輕、隔音、隔熱，耐腐蝕性能好，可輸送氫氟酸和熱濃鹼以外的腐蝕性介質和有機溶劑。
（5）石墨管。主要用於高溫耐腐蝕生產環境中石墨加熱器所需管材。
（6）鑄石管。多用於承受各種強烈磨損和強酸和鹼腐蝕的地方。
（7）橡膠管。
（8）塑膠管。塑膠管常用的塑膠管有硬聚氯乙烯（pvc）管、聚乙烯（pe）管、聚丙烯（pp）管和耐酸酚醛塑膠管等。
l）硬聚氯乙烯管。
硬聚氯乙烯管材的安裝採用承插、法蘭、絲扣及焊接等方法。
2）軟聚氯乙烯管。一般用於輸送無機稀酸及稀鹼液。
3）耐酸酚醛塑膠管。它用於輸送除氧化性酸（如硝酸）及鹼以外的大部分酸類和有機溶劑等介質，特別能耐鹽酸、低濃度及中等濃度硫酸的腐蝕。