1.1机电工程常用材料

   1.1.1  金属合金钢

   (1)工程结构用合金钢。工程和建筑结构用的合金钢，包括可焊接的高强度合金  结构钢、合金钢筋钢、铁道用合金钢、地质石油钻探用合金钢、压力容器用合金钢、高  锰耐磨钢等。这类钢用作工程和建筑结构件。在合金钢中，这类钢合金含量总量较低， 但生产、使用量较大。如拖拉机履带、挖掘机铲齿、防弹钢板和保险箱钢板等。

   (2)机械结构用合金钢。适用于制造机器和机械零件的合金钢。它是在优质碳素 钢的基础上，适当地加入一种或数种合金元素，用来提高钢的强度、韧性和淬透性。这 类钢通常要经过热处理后使用，主要包括合金结构钢和合金弹簧钢两大类，其中包括调 质处理的合金钢、表面硬化处理的合金钢、冷塑性成型的合金钢。按化学成分基本组成 系统可分为Mn 系钢、SiMn 系钢、Cr 系钢、CrMo系钢、CrNiMo 系 钢 、Ni 系钢、B 系 钢等。

   (3)轴承钢。用来制造轴承的钢。轴承钢主要有5大类，即高碳铬轴承钢、渗碳 轴承钢、不锈轴承钢、高温轴承钢、中碳轴承钢。轴承钢是用于制造滚动轴承滚珠、滚 柱和轴承套圈的钢种，也可用于制作精密量具、冷冲模、机床丝杠、冲模、量具、丝锥 及柴油机油泵的精密配件。

   (4)合金工具钢与高速钢。工具钢的一类，以钨、钼、铬、钒，有时还有钴为主  要合金元素的高碳高合金莱氏体钢，通常用作高速切削工具，简称高速钢，俗称锋钢。 高速钢主要用来制造中、高速切削刀具，如车刀、铣刀、铰刀、拉刀、麻花钻等。

   (5)不锈耐酸钢与耐热钢：

   ① 不锈耐酸钢分为不锈钢和耐酸钢两种。在空气中能抵抗腐蚀的称为不锈钢；在 各种侵蚀性强烈的介质中能抵抗腐蚀作用的钢称为耐酸钢。不锈钢并不一定耐酸，而耐 酸钢也并非一定耐锈。

   ② 耐热钢为在高温下具有较高的强度和良好的化学稳定性的合金钢。耐热钢常用 于制造锅炉、汽轮机、动力机械、工业炉和航空、石油化工等工业部门中在高温下工作 的零部件。这些部件除要求高温强度和抗高温氧化腐蚀外，还要求有足够的韧性、良好 的可加工性和焊接性，以及一定的组织稳定性。

   ③ 耐热钢和不锈耐酸钢在使用范围上互有交叉， 一些不锈钢兼具耐热钢特性，既 可作为不锈耐酸钢，也可作为耐热钢使用。

   (6)特殊物理性能钢。在钢的定义范围内具有特殊磁性、电性、弹性、膨胀性等 物理特性的钢，包括软磁钢、永磁钢、无磁钢以及特殊弹性钢、特殊膨胀钢、高电阻钢 和合金等。

   (7)铸造合金钢。用于铸造的合金钢。

   4)铸铁

   (1)根据碳在铸铁中存在形式的不同，铸铁可分为：白口铸铁、灰口铸铁和麻口铸铁。

   ① 白口铸铁。碳元素除少数溶于铁素体外，其余的碳都以渗碳体的形式存在于铸 铁中，其断口呈银白色，故称白口铸铁。白口铸铁的质地很硬，不容易切削，不易进行 机械加工，主要用作炼钢原料和生产可锻铸铁的毛坯。

   ② 灰口铸铁。碳元素全部或大部分以片状石墨存在于铸铁中，其断口呈暗灰色， 故称灰口铸铁。主要成分是铁、碳、硅、锰、硫、磷，是应用最广的铸铁。

   ③ 麻口铸铁。碳一部分以石墨形式存在，类似灰口铸铁；另一部分以自由渗碳体 形式存在，类似白口铸铁。断口呈黑白相间的麻点，故称麻口铸铁。这类铸铁也具有较 大硬脆性，故工业上应用很少。

   (2)根据铸铁中石墨形态不同，铸铁可分为普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁、蠕 墨铸铁。

   ① 普通灰铸铁。铸铁中石墨呈片状存在。

   ② 可锻铸铁。铸铁中石墨呈团絮状存在。由一定化学成分的铁液浇注成白口坯件， 再经退火而成的铸铁，有较高的强度、塑性和冲击韧度，可以部分代替碳钢。用于制造 汽车后桥、弹簧支架、低压阀门、管接头、工具扳手、动力机械和农业机械的耐磨零 件、汽车后桥桥壳、转向机构、低压阀、管接头等受冲击和振动的零件。

   ③ 球墨铸铁。铸铁中石墨呈球状存在。它是在铁水浇注前经球化处理后获得的。 这类铸铁不仅机械性能比灰口铸铁和可锻铸铁高，生产工艺比可锻铸铁简单，而且还可 以通过热处理进一步提高其机械性能。

   ④ 蠕墨铸铁。铸造前加蠕化剂(镁或稀土)随后凝固而制得的；在钢锭模、汽 车发动机、排气管、玻璃模具、柴油机缸盖、制动零件等方面的应用均取得了良好的 效果。

   (3)根据铸铁中金属元素的不同可分为普通铸铁和合金铸铁。

   ① 普通铸铁。含碳量大于2.11%的铁碳合金。

   ② 合金铸铁。在普通铸铁中加入合金元素而具有特殊性能的铸铁。通常加入的合 金元素有硅、锰、磷、镍、铬、钼、铜、铝、硼、钒、钛、锑、锡等。常用的合金铸铁 分为：耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁等。

   3.有色金属及合金材料的分类

   (1)狭义的有色金属又称非铁金属，是铁、锰、铬以外的所有金属的统称。广义 的有色金属还包括有色合金。

   (2)有色合金是以一种有色金属为基体(通常大于50%),加入一种或几种其他元素而构成的合金。有色金属通常指除去铁(有时也除去锰和铬)和铁基合金以外的所有金属。

   (3)有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，电阻比纯金属大、电阻温度系数小，具有良好的综合机械性能。

   (4)常用的有色合金：铝合金、铜合金、镁合金、镍合金、锡合金、钽合金、钛合金、锌合金、钼合金、锆合金等。

   (5)有色金属可分为重金属、轻金属、贵金属及稀有金属。

   ① 轻金属。密度小于4500kg/m³, 如铝、镁、钾、钠、钙、锶、钡等。

   ② 重金属。密度大于4500kg/m³, 如铜、镍、钴、铅、锌、锡、锑、铋、镉、 汞等。

   ③ 贵金属。价格比一般常用金属昂贵，地壳丰度低，提纯困难，化学性质稳定， 如金、银及铂族金属。

   ④ 稀有金属。在地壳中含量较少或者比较分散。包括：稀有轻金属，如锂、铷、 铯等；稀有难熔金属，如钛、锆、钼、钨等；稀有分散金属，如镓、铟、锗等；稀土金 属，如钪、钇、镧系金属；放射性金属，如镭、钫、钋及阿系元素中的铀、钍等。

   4.有色金属及合金材料的应用

   1)铝合金

   (1)铝合金。以铝为基添加一定量其他合金元素的合金，是轻金属材料之一。

   (2)铝合金的特性。铝合金除具有铝的一般特性外，又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63～2.85g/cm³,有较高的强度(on为110～650MPa),比强度接近高合金钢，比刚度超过钢，有良好的铸造性能和塑性加工性能，良好的导电、导热性能，良好的耐蚀性和可焊性，可作结构材料使用，在航天、航空、交通运输、建筑、机电中有着广泛的应用。

   (3)铝合金的分类：铝合金按其成分和加工方法又分为变形铝合金和铸造铝合金。

   ①变形铝合金是先将合金配料熔铸成坯锭，再进行塑性变形加工，通过轧制、挤压、拉伸、锻造等方法制成各种塑性加工制品。

   ②铸造铝合金是将配料熔炼后用砂模、铁模、熔模和压铸法等直接铸成各种零部件毛坯。

   2)铜合金

   (1)铜合金的分类

   ① 按合金成分划分：可分为非合金铜和合金铜。非合金铜包括高纯铜、韧铜、脱 氧铜、无氧铜等，非合金铜称为紫铜或纯铜，也叫红铜，而其他铜合金则属于合金铜。

   ② 按功能特性划分：有导电导热用铜合金、结构用铜合金(几乎包括所有铜合  金)、耐蚀铜合金(主要有锡黄铜、铝黄铜、各种白铜、铝青铜、钛青铜等)、耐磨铜  合金(主要有含铅、锡、铝、锰等元素的复杂黄铜、铝青铜等)、易切削铜合金(铜-  铅、铜-碲、铜-锑等合金)、弹性铜合金(主要有锑青铜、铝青铜、铍青铜、钛青铜  等)、阻尼铜合金(高锰铜合金等)、艺术铜合金(纯铜、简单黄铜、锡青铜、铝青铜、 白铜等)。

   ③ 按材料形成划分：可分为铸造铜合金和变形铜合金。许多铜合金既可以用于铸 造，又可以用于变形加工。通常变形铜合金可以用于铸造，而许多铸造铜合金却不能进 行锻造、挤压、深冲和拉拔等变形加工。铸造铜合金和变形铜合金又可以细分为铸造用 紫铜、黄铜、青铜和白铜。

   (2)黄铜

   ① 黄铜是由铜和锌所组成的合金。只是由铜、锌二元合金组成的黄铜称作普通黄 铜或称简单黄铜。三元以上合金组成的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。压力加工用的黄 铜称为变形黄铜。特殊黄铜又叫特种黄铜，它强度高、硬度大、耐化学腐蚀性强；切削 加工的机械性能也较突出。

   ②黄铜有较强的耐磨性能。由黄铜所拉成的无缝铜管，质软、耐磨性能强。黄铜无缝管可用于热交换器和冷凝器、低温管路、海底运输管。可制造板料、条材、棒材、管材和铸造零件等。含铜量在62%～68%,塑性强，可制造耐压设备等。

   ③合金元素对黄铜性能的影响：铝能提高黄铜的强度、硬度和耐蚀性，但使塑性降低，适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性，故称海军黄铜，常用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能，这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。

   (3)青铜

   ① 青铜是以锡为主要添加元素的铜合金。除黄铜、白铜以外的铜合金均称为青铜， 在青铜名字前冠以第一主要添加元素的名称，如锡青铜、铅青铜、铝青铜、铍青铜等。

   ②锡青铜的铸造性能、减摩性能、机械性能好，适于制造轴承、蜗轮、齿轮等；铅青铜是现代发动机和磨床广泛使用的轴承材料；铝青铜强度高，耐磨性和耐蚀性好，用于铸造高载荷的齿轮、轴套、船用螺旋桨等；铍青铜的弹性极限高，导电性好，适于制造精密弹簧和电接触元件，铍青铜还用来制造煤矿、油库等使用的无火花工具。

   (4)白铜

   白铜是以镍为主要添加元素的铜合金。铜镍二元合金称普通白铜；加有锰、铁、 锌、铝等元素的白铜合金称复杂白铜。工业用白铜分为结构白铜和电工白铜两大类。结 构白铜的特点是机械性能和耐蚀性好，色泽美观。这种白铜广泛用于制造精密机械、眼 镜配件、化工机械和船舶构件。电工白铜一般有良好的热电性能。锰铜、康铜、考铜是 含锰量不同的锰白铜，是用于制造精密电工仪器、变阻器、精密电阻、应变片、热电偶 等的材料。

   3)锌

   (1)锌的特性

   金属锌具有良好的压延性、耐磨性、抗腐蚀性、铸造性，且有很好的常温机械性， 能与多种金属制成性能优良的合金。主要以镀锌、锌基合金、氧化锌的形式被广泛应用 于汽车、建筑、家用电器、船舶、轻工、机械、电池等行业。

   (2)镀锌

   镀锌指在金属、合金或者其他材料的表面镀一层锌以起到美观、防锈等作用的表 面处理技术。现在主要采用的方法是热镀锌。由于锌在常温下表面易生成一层保护膜， 充分地发挥了其抗大气腐蚀性能，因此锌被广泛应用于镀锌工业，主要被用于钢材和钢 结构件的表面镀层(如镀锌板),广泛用于建筑、船舶、汽车、轻工等行业。

   例如：含锌粉的涂料、起连接作用的锌块(连接船舶、桥梁和近海油气井架的钢构件)、镀锌铁板(锌合金板)做的屋顶、钢带热浸镀锌等。

   (3)锌合金

   锌本身的强度和硬度不高，但在与铝、铜等组成合金后，其强度和硬度均大为提高，尤其是锌铜钛合金的综合机械性能已接近或达到铝合金、黄铜、灰铸铁的水平，其抗蠕变性能也被大幅度提高。锌合金广泛应用于汽车制造和机械行业中压铸件及各种零部件的生产。

   锌可以用来制作电池，例如锌锰电池以及最新研究的锌空气蓄电池。锌具有良好 的抗电磁场性能，在射频干扰的场合，锌板是一种非常有效的屏蔽材料，同时由于锌是 非磁性的，适合制作仪器仪表零件及仪表壳体和钱币。另外，锌自身及与其他金属碰撞 不会发生火花，适合做井下防爆器材。

   5.常用金属复合材料的分类及应用

   金属复合材料是由两种或两种以上不同性质的金属材料，通过物理或化学的方法，组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

   1)金属基复合材料的分类及应用

   (1)金属基复合材料的分类

   ① 按用途可分为结构复合材料与功能复合材料。

   ② 按增强材料形态可分为纤维增强、颗粒增强和晶须增强金属基复合材料。

   ③ 按金属基体可分为铝基、钛基、镍基、镁基、耐热金属基等复合材料，用于航 天、航空、电子、汽车等工业中。

   ④ 按增强材料可分为玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝等。

   (2)金属基复合材料的应用

   金属基复合材料具有高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性等主要性能特点。 用于制造各种航天、航空、汽车、电子等高性能结构件。

   2)金属层状复合材料的分类及应用

   (1)金属层状复合材料的分类

   金属层状复合材料由几层不同性能的材料通过热轧、焊接工艺复合而成，与单组 元合金相比，综合性能优越，适合一些特殊工作环境。分类包括钛钢、铝钢、铜钢、钛 不锈钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料。

   (2)金属层状复合材料的应用

   金属层状复合材料可根据需要，制造不同材质的复合材料，具有耐腐蚀、耐高温、 耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽，且制造成本低等特点。用于石油化工、 航天、食品、医药、造船、电力、机械等行业。如压力容器、储罐、航天和航空零部  件等。

   3)金属与非金属复合材料的特点及应用

   (1)钢塑复合管既有钢管的强度和刚度，又有塑料管的耐化学腐蚀，具有无污染、 不混生细菌、内壁光滑、不积垢、水阻小、施工方便、成本低等优点。广泛应用于石 油、化工、建筑、通信、电力和地下输气管道等领域。

   (2)铝塑复合管有与金属管材相当的强度，具有电屏蔽和磁屏蔽作用、隔热保温 性好、重量轻、寿命长、施工方便、成本低等优点。广泛应用于建筑、工业等机电工 程中。

   1.1.2非金属材料的分类及应用

   1.硅酸盐材料的分类及应用

   以天然矿物或人工合成的各种硅酸盐化合物为基本原料，经粉碎、配料、成型和

   高温烧结等工序制成的无机非金属固体材料，包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷等。 1)水泥

   以适当成分的生料烧至部分熔融，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。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者 在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起，广泛应用在建设工程中。

   2)保温棉

   (1)保温棉的分类

   保温棉是由高纯度的黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等原料制成的无毒、 无害、无污染的新型保温材料。常用的保温棉有膨胀珍珠岩类、离心玻璃棉类、超细玻 璃棉类、微孔硅酸壳、矿棉类、岩棉类等。

   (2)保温棉的应用

   可进一步加工成纤维毯、板、纸、布、绳等制品，可广泛应用于工业窑炉、锅炉内衬、背衬隔热耐火保温；蒸汽机、燃气机等热工设备的隔热保温；高温管道柔性隔热材料、高温垫片；热反应器的保温隔热；各种工业设备的防火；电器元件隔热防火；焚烧设备的隔热保温；模块、折叠块及贴面块的原料等。

   3)砌筑材料

   (1)砌筑材料性能

   砌筑材料种类很多，有各种类型的耐火砖和耐火材料，要求具有很好的耐高温性能、一定的高温力学性能、良好的体积稳定性、抗各种侵蚀性的熔渣及气体的性能等。

   (2)砌筑材料分类

   按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 锆质耐火材料等。例如，镁质耐火材料是以镁石作为原料，以方镁石为主要矿物组成， 方镁石含量在80%～85%以上的耐火材料，属于碱性耐火材料，抵抗碱性物质的侵蚀  能力较好，耐火度很高，是炼钢碱性转炉、电炉、化铁炉以及许多有色金属火法冶炼炉 中使用最广泛的一类重要耐火材料。

   (3)砌筑材料应用

   广泛用于钢铁、有色金属、石化、建材、电力等行业的高温炉窑或高温容器等热工设备的内衬结构，也可作为高温装置中的部件材料等。

   4)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)陶瓷的分类

   ① 按照原料来源可分为普通陶瓷和特种陶瓷。普通陶瓷是以天然硅酸盐矿物为主 要原料，如黏土、石英、长石等，其主要制品有建筑陶瓷、电气绝缘陶瓷、化工陶瓷、 多孔陶瓷等；特种陶瓷是以纯度较高的人工合成化合物为主要原料的人工合成化合物， 如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷等。

   ② 按照陶瓷材料的性能和用途不同，可分为结构陶瓷和功能陶瓷。

   (3)陶瓷的主要用途

   ① 陶瓷制品。用于防腐蚀工程，如管件、阀门、管材、泵用零件、轴承等。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、燃气轮机叶片等。

   ② 结构陶瓷。用于切削工具、模具、耐磨零件、泵和阀部件、发动机部件、热交 换器等。

   ③ 功能陶瓷。用于能源开发、空间技术、电子技术、生物技术、环境科学等领域， 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、隔热陶瓷等。

   5)特种新型的无机非金属材料

   (1)普通传统的非金属材料

   普通传统的非金属材料是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，主要有碳化硅、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。

   (2)特种新型的无机非金属材料

   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。

   2.高分子材料的分类及应用

   1)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、防老化剂等),在一定温度和压力下塑制成型。按照成型工艺不 同，分为热塑性塑料和热固性塑料。

   (1)热塑性塑料

   热塑性材料是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。 优点是加工成型简便，具有较好的机械性能，缺点是耐热性和刚性比较差。

   例如：薄膜、软管等常采用低密度聚乙烯制作；煤气管采用中、高密度聚乙烯制作；水管采用聚氯乙烯制作；热水管常用耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯制作；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

   热固性塑料是以热固性树脂为主体成分，加工固化成型后具有网状体型的结构， 受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。优点是耐热性高，受压不易 变形等，缺点是机械性能不好，但可加入填料来提高强度。这类塑料如酚醛塑料、环氧 塑料等。

   例如：环氧塑料可用来制作塑料模具、精密量具、电子仪表装置，配制飞机漆、电器绝缘漆等。

   (3)塑料制品

   塑料制品包括聚氯乙烯、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。

   2)橡胶

   (1)橡胶是具有高弹性的高分子材料，它是由生胶、配合剂、增强剂组成，按材 料来源不同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。

   (2)橡胶有天然橡胶、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，用于制造密封件、衬板、衬里等；天然橡胶广泛用于制造胶带、胶管和减振 零件等。

   3)纤维

   纤维是具有很大长径比和一定柔韧性的纤细物质。按原材料及生产过程不同，可 分为天然纤维、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。常用的合成纤维(六大纶)有聚酯纤维(涤纶)、聚酰胺纤维(锦纶)、聚丙烯腈纤维(腈纶)、聚乙烯醇纤维(维纶)、聚丙烯纤维(丙纶)和聚氯乙烯纤维(氯纶)等。例如：涤纶常用做工业上的运输带、传动带、帆布、绳索等。

   4)涂料

   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。

   (1)涂料的主要功能是：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；具有装饰效果，并能防火、防静电、防辐射。

   例如：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及海水、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及海水、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。

   (2)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、酚醛树脂漆等。

   5)粘结齐

   (1)用来将其他材料粘接在一起的材料。通过粘附作用，使同质或异质材料连接在一起。按照粘结剂的基料类型分为天然粘结剂和合成粘结剂。

   (2)常用的粘结剂有环氧树脂粘结剂、酚醛树脂粘结剂、丙烯酸酯类粘结剂、橡胶粘结剂、聚酯酸乙烯粘结剂等。

   例如：环氧树脂粘结剂具有很强的粘结力，对金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、皮革等都有良好的粘结能力；酚醛树脂粘结剂广泛用于汽车部件、飞机部件、机器部件等结构件的粘接。

   3.非金属板材和管材的分类及应用

   1)非金属板材的分类及应用

   非金属板材一般有酚醛复合板材、聚氨酯复合板材、玻璃纤维复合板材、无机玻

   璃钢板材、硬聚氯乙烯板材等。

   (1)酚醛复合板材适用于制作低、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。

   (2)聚氨酯复合板材适用于制作低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境的风管，但 对酸碱性环境和防排烟系统不适用。

   (3)玻璃纤维复合板材适用于制作中压以下的空调系统风管，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)硬聚氯乙烯板材适用于制作洁净室含酸碱的排风系统风管。

   2)非金属管材的分类及应用

   非金属管材可以分为：无机非金属管材、有机和复合管材。

   (1)无机非金属管材。 一般有混凝土管、自应力混凝土管、预应力混凝土管、钢筋  混凝土管。混凝土管常用于排水管；自应力混凝土管和预应力混凝土管常用于输水管； 钢筋混凝土管常用于排水管和井管。

   (2)有机和复合管材。常用的有聚乙烯管 (PE  管)、交联聚乙烯管 (PE-X   管)、 聚丙烯管 (PP  管)、硬聚氯乙烯管 (PVC-U  管)、氯化聚氯乙烯管 (PVC-C   管)、热  塑性塑料管、有机玻璃管、铝塑复合管 (PAP 管)等。

   ① 聚乙烯管 (PE  管)。无毒，可用于输送生活用水。

   ②聚丙烯管(PP管)。系聚丙烯树脂经挤压成型而得，其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差、易老化，常用于流体输送。按压力分为I、Ⅱ、Ⅲ型，其常温下的工作压力为：I型为0.4MPa、Ⅱ型为0.6MPa、Ⅲ型为0.8MPac

   ③硬聚氯乙烯管(PVC-U管):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，也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。

   ④铝塑复合管(PAP管):铝合金层增加耐压和抗拉强度，使管道容易弯曲而不反弹。外塑料层可保护管道不受外界腐蚀。内塑料层采用中密度聚乙烯时可作饮水管，无毒、无味、无污染，符合国家饮用水标准；内塑料层采用交联聚乙烯则可耐高温、耐高压，适用于供暖及高压用管。

   1.1.3电气材料的分类及应用

   1.导线的分类及应用

   导线是用来传送电能和信号的。按其性能、结构和特点可分为裸导线、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。常用的裸绞线型号、规格和用途见表1.1-1。

   (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25×4、25×6、40×4等。

   例如：TMY-100×10,表示硬铜母线宽100mm、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、橡胶绝缘导线等。在建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线。

   绝缘导线的线芯材料有铜芯和铝芯(很少采用),机电工程常用的导线截面有1.5mm²、2.5mm²、4mm²、6mm²、10mm²、16mm²、25mm²、35mm²、50mm²、70mm²、95mm²、120mm²、150mm²、185mm²、240mm²等。护套线有二芯、三芯、四芯和五芯之分。常用的绝缘导线型号、规格和用途见表1.1-2。

   例如：BV-0.5kV-1.5mm²,表示聚氯乙烯铜芯线，额定电压500V,截面1.5mm²。

   例如：BVV-0.5kV-2×1.5mm²,表示聚氯乙烯护套铜芯线，额定电压500V,2芯，截面1.5mm²。

   2.电缆的分类及应用

   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；按线芯材质分有 铜芯和铝芯电缆；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。

   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220V～500kV 及以上。

   (1)塑料绝缘电力电缆

   塑料绝缘电力电缆中，应用最广泛的是交联聚乙烯绝缘电力电缆。塑料绝缘电力 电缆型号及名称见表1.1-3。

   例如：YJV₂₂-0.6/1-3×95+1×50,表示交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套内钢带铠装铜芯电力电缆，额定电压0.6/1kV,3芯95mm²加1芯50mm²。

   例如：YJY-26/35-3×240,表示交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆，额定电压26/35kV,3芯240mm²。

   (2)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。电气工程中常用的阻燃电力电缆型号、名称及用途见表1.1-4.

   根据电缆阻燃材料的不同，阻燃电缆分为含卤阻燃电缆及无卤低烟阻燃电缆。无 卤低烟阻燃电缆是指不含卤素 (F 、Cl 、Br 、I 、At),    不含铅、镉、铬、汞等物质的胶 料制成，燃烧时产生的烟尘较少，且不会发出有毒烟雾，燃烧时的腐蚀性较低，因此对 环境产生危害很小。阻燃电缆分为A 、B 、C三个类别， A 类最高。

   无卤低烟的聚烯烃材料主要采用氢氧化物作为阻燃剂，氢氧化物又称为碱，其特性是容易吸收空气中的水分(潮解)。潮解的结果是绝缘层的体积电阻系数大幅下降，

   由原来的17MΩ/km可降至0.1MS2/km。

   (3)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。分为A、B两种类别，A类是在火焰温度950～1000℃时，能持续供电时间90min;B类是在火焰温度750～800℃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。

   耐火电缆在建筑物燃烧时，伴随着水喷淋的情况下，电缆仍可保持线路完整运行。

   常用的耐火电缆型号、名称及用途见表1.1-5。

   当耐火电缆用于电缆密集的电缆隧道、电缆夹层中，或位于油管、油库附近等易燃场所时，应首先选用A类耐火电缆。除上述情况外且电缆配置数量少时，可采用B类耐火电缆。

   耐火电缆大多用作应急电源的供电回路，要求火灾时正常工作。由于火灾时环境温度急剧上升，为保证线路的输送容量，降低电压降，对于供电线路较长且严格限定允许电压降的回路，应将耐火电缆截面至少放大一档。

   耐火电缆不能当作耐高温电缆使用。为降低电缆接头在火灾事故中的故障概率，在安装中应尽量减少接头数量，以保证线路在火灾中能正常工作。如果需要做分支接线，应对接头做好防火处理。

   (4)氧化镁电缆

   氧化镁电缆是由铜芯、铜护套、氧化镁绝缘材料加工而成的。氧化镁电缆的材料是无机物，铜和氧化镁的熔点分别为1038℃和2800℃,防火性能特佳，还具有耐高温(电缆允许长期工作温度达250℃)、防爆、载流量大、防水性能好、机械强度高、寿命长、接地性能良好等优点。但价格贵、工艺复杂、施工难度大。在油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高的场合，可采用氧化镁电缆。由于氧化镁电缆原材料及工艺的特殊性，截面为25mm²以上的多芯电缆均由单芯电缆组成。氧化镁电缆的型

   号、名称见表1.1-6。

   例如：BTTQ-3×4,表示轻型铜护套氧化镁绝缘铜芯电缆，3芯，4mm²。

   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的，极大缩短了施工周期，大幅度减少了材料费用和施工费用，保证了配电的安全性和可靠性。

   分支电缆可以广泛应用在住宅楼、办公楼、商务楼、教学楼、科研楼等各种中高层建筑中，作为供配电的主、干线电缆使用。

   分支电缆常用的有交联聚乙烯绝缘聚乙烯护套铜芯电力电缆(YJY型)和无卤低烟阻燃耐火型辐照交联聚乙烯绝缘聚烯烃护套铜芯电力电缆(WDZN-YJFE型)等，可根据分支电缆的使用场合对阻燃、耐火的要求程度，选择相应的电缆类型。

   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。

   (6)铝合金电缆

   电缆的结构形式主要有非铠装和铠装的、带PVC护套和不带PVC护套的，其芯线则采用高强度、抗蠕变、高导电率的铝合金材料。在满足相同导电性能的前提下，铝合金线缆的重量是同样载流量的铜缆的一半，合金铝导体比铜柔韧得多，弯曲性能好，安装时有更小的弯曲半径，更容易进行端子连接。非嵌装铝合金电力电缆适用于室内、隧道、电缆沟等场所的敷设，不能承受机械外力；嵌装铝合金电力电缆适用于隧道、电缆沟、竖井或埋地敷设，能承受机械较大的机械外力和拉力。

   2)控制电缆

   (1)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10mm²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。

   (2)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)塑料绝缘控制电缆：如KVV、KVVP等。主要用于交流500V、直流1000V及以下的控制、信号、保护及测量线路。

   例如：KVVP用于敷设在室内、电缆沟等要求屏蔽的场所；KVV₂等用于敷设在电缆沟、直埋地等能承受较大机械外力的场所；KVVR、KVVRP等用于敷设在室内要求移动的场所。

   3.母线槽的分类及应用

   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。

   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；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。(1)紧密型母线槽

   紧密型母线槽采用插接式连接，具有体积小、结构紧凑、运行可靠、传输电流大、便于分接馈电、维护方便等优点，可用于树干式供电系统，在高层建筑中得到广泛应用。

   紧密型母线槽的散热主要靠外壳，母线槽温升偏高，散热效果较差。母线的相间气隙小，母线通过大电流时，产生较大的电动力，使磁振荡频率形成叠加状态，可能产生较大的噪声。紧密型母线槽防潮性能较差，在施工时容易受潮及渗水，造成相间绝缘电阻下降。

   (2)高强度母线槽

   高强度母线槽外壳做成瓦沟形式，使母线槽机械强度增加，解决了大跨度安装无法支撑吊装的问题。母线之间有一定的间距，线间通风良好，相对紧密式母线槽而言，其防潮和散热功能有明显的提高；由于线间有一定的空隙，使导线的温升下降，这样就提高了过载能力，并减少了磁振荡噪声。但它产生的杂散电流及感抗要比紧密式母线槽大得多，因此在同规格比较时，它的导电排截面必须比紧密式母线槽大。

   (3)耐火型母线槽

   耐火型母线槽外壳采用耐高温不低于1100℃的防火材料，隔热层采用耐高温不低于300℃的绝缘材料，耐火时间有60min、90min、120min、180min,满负荷运行可达8h以上。耐火型母线槽除应通过CCC认证外，还应有国家认可的检测机构出具的型式检验报告。

   2)母线槽应用

   (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，其导体应选用长期工作温度不低于130℃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)母线槽接口相对较容易受潮，选用母线槽应注意其防护等级。对于不同的安装场所，应选用不同外壳防护等级的母线槽。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。

   (3)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。

   4.绝缘材料的分类及应用

   1)绝缘漆

   主要是以合成树脂或天然树脂等为漆基与某些辅助材料组成。按用途分为浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆等。在电机和电气设备中作为绝缘材料。

   例如：浸渍漆主要用于浸渍电机、电器的线圈和绝缘零部件，以填充其间隙和微孔，其固化后能在浸渍物体表面形成连续平整的漆膜，并使线圈粘结成一个结实的整体，以提高绝缘结构的耐潮、导热、击穿强度和机械强度等性能。

   2)绝缘胶

   主要有灌注胶、浇注胶、包封胶等。

   例如：主要用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、电缆接线盒等。3)绝缘气体

   常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫(SF₆)等。在电气设备中除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用。

   例如：SF₆是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体。分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。在均匀电场中，其击穿强度约为空气的3倍，在0.3～0.4MPa下，其击穿强度等于或优于变压器油。广泛用于全封闭组合电器、断路器、气体绝缘变压器、充气管路电缆等的绝缘。

   4)绝缘油

   在电气设备中，通过绝缘油的浸渍和填充，消除了空气和间隙，提高了绝缘介质的击穿强度，并改善了设备的散热条件。常用的有变压器油、断路器油、电容器油、电缆油等。

   例如：在变压器、油断路器、电容器和电力电缆等设备中广泛使用绝缘油来冷却和绝缘。

   5)绝缘制品

   (1)云母制品。主要由云母或粉云母、胶粘剂和补强材料组成，可制成不同特性的云母绝缘材料。云母制品主要有云母带、云母板、云母箔和云母玻璃四类。

   例如：云母带是由胶粘剂粘合云母片或粉云母纸与补强材料，经烘干而成。环氧玻璃粉云母带含胶量大，厚度均匀，固化后电气、力学性能较好，适用于电机线圈绝缘。

   (2)层压制品。层压制品是由纸或布作底材，浸以不同的胶粘剂，经热压(或卷制)而制成的层状结构的绝缘材料。层压制品主要包括层压板、管(筒)、棒、电容套管芯和其他型材等。层压制品具有良好的电气、力学性能和耐热、耐油、耐霉、耐电弧、防电晕等特性。

   例如：环氧层压玻璃布板具有优异的绝缘性能、良好的粘结力和较高的热态机械强度，适用于300MW、600MW汽轮发电机及其他高压电机中。