常用工程材料的性能和特点

　　非金属材料

　　非金属材料也是重要的工程材料。它包括耐火材料、耐火隔热材料、耐蚀(酸)非金属材料和陶瓷材料等。

　　1.耐火材料

　　能承受高温作用而不易损坏的材料，称为耐火材料。常用的耐火材料有耐火砌体材料、耐火水泥及耐火混凝土。

　　(1)耐火材料的主要性能指标：

　　l)耐火度。

　　2)荷重软化温度。

　　3)高温化学稳定性。

　　4)抵抗温度变化的能力越好，则耐火材料在经受温度急剧变化时越不易损坏。

　　5)抗压强度要好。

　　6)密度和比热容。

　　7)热导率要小，隔热性能要好，电绝缘性能要好。

　　(2)耐火材料的分类：

　　l)耐火砌体材料。按材质高低，分为普通耐火材料和特种耐火材料;按耐火材料的主要化学成分分为粘土砖、高铝砖、硅砖、氧化铝砖、石墨和碳制品以及碳化硅制品等。

　　2)耐火水泥及混凝土。按照胶结料的不同，耐火混凝土分为水硬性耐火混凝土、火硬性耐火混凝土和气硬性耐火混凝土;按照密度的高低，可分为重质耐火混凝土和轻质耐火混凝土两类。

　　2、耐火隔热材料

　　耐火隔热材料，又称为耐热保温材料。它是各种工业用炉(冶炼炉、加热炉、锅炉炉膛)的重要筑炉材料。常用的隔热材料有硅藻土、蛭石、玻璃纤维(又称矿渣棉)、石棉，以及它们的制品如板、管、砖等。

　　(1)硅藻土耐火隔热保温材料。

　　硅藻土砖、板广泛用于电力、冶金、机械、化工、石油、金属冶炼电炉和硅酸盐等工业的各种热体表面及各种高温窑炉、锅炉、炉墙中层的保温绝热方面。硅藻土管广泛用于各种化工、石油、气体、液体高温过热管道及其他高温设备的保温绝热方面。

　　(2)硅酸铝耐火纤维。硅酸铝耐火纤维是轻质耐火材料之一。硅酸铝耐火纤维及其制品(毡、板、砖、管等)和复合材料，广泛地用于冶金、机械、建筑、化工和陶瓷工业中的热力设备，如锅炉、加热炉和导管等的耐火隔热材料。

　　(3)微孔硅酸钙保温材料。微孔硅酸钙保温材料制品可用于高温设备热力管道的保温隔热工程。

　　(4)矿渣棉制品。矿渣棉制品可用作保温、隔热和吸音材料。

　　3.耐蚀(酸)非金属材料

　　常用的非金属耐蚀材料有铸石、石墨、耐酸水泥、天然耐酸石材和玻璃等。

　　(1)铸石。铸石具有极优良的耐磨与耐化学腐蚀性、绝缘性及较高的抗压性能。在各类酸碱设备中，其耐腐蚀性比不锈钢、橡胶、塑性材料及其他有色金属高得多，但铸石脆性大、承受冲击荷载的能力低。因此，在要求耐蚀、耐磨或高温条件下，当不受冲击震动时，铸石是钢铁(包括不锈钢)的理想代用材料

　　(2)石墨。

　　石墨材料在高温下有高的机械强度。石墨材料常用来制造传热设备。

　　石墨具有良好的化学稳定性。除了强氧化性的酸(如硝酸、铬酸、发烟硫酸和卤素)之外，在所有的化学介质中都很稳定，甚至在熔融的碱中亦稳定。

　　不透性石墨可作为耐腐蚀的非金属无机材料。

　　(3) 玻璃。按形成玻璃的氧化物可分为：硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃、硼酸盐玻璃和铝酸盐玻璃等，其中硅酸盐玻璃是应用最为广泛的玻璃品种。硅酸盐玻璃的化学稳定性很高，抗酸性强，组织紧密而不透水，但它若长期在某些介质作用下，也会受侵蚀。硅酸盐玻璃具有较好的光泽和透明度、化学稳定性和热稳定性好、机械强度高、硬度大和电绝缘性强，但不耐氢氟酸、热磷酸、热浓碱液的腐蚀。一般用作制造化学仪器和高级玻璃制品，无碱玻璃纤维。耐热用玻璃和绝缘材料等。

　　(4)天然耐蚀石料。

　　花岗岩强度高，耐寒性好，但热稳定性较差;石英岩强度高，耐久性好，硬度高，难于加工;辉绿岩及玄武岩密度高、耐磨性好、脆性大、强度极高、加工较难;石灰岩热稳定性好，硬度较低。

　　(5)水玻璃型耐酸水泥。水玻璃型耐酸水泥具有能抗大多数无机酸和有机酸腐蚀的能力，但不耐碱。水玻璃胶泥衬砌砖、板后必须进行酸化处理。

　　4.陶瓷材料

　　陶瓷材料有高温化学稳定性、超硬的特点和极好的耐腐蚀性能。

　　(1)陶瓷材料的分类。陶瓷一般分为普通陶瓷和新型陶瓷两大类。

　　(2)常用陶瓷材料。在工程中常用的陶瓷有电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、结构陶瓷和耐酸陶瓷等。

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