导图社区 1.机电工程常用材料(已更新)
- 74
- 9
- 1
- 举报
1.机电工程常用材料(已更新)
2021年新教材一建机电思维导图。从近几期的真题试题中分析，机电专业出题范围几乎包含了整个教材的范围，知识点既细又分散，有时候甚至考核了教材中很难找到答案的现场实际专业知识；而机电专业与其他科目的综合也很容易成为案例题的出分点。
编辑于2021-05-30 07:09:17
- 相似推荐
- 大纲
1.1机电工程常用材料
常用金属材料
黑色金属材料的类型及应用
黑色金属组成
又称钢铁材料，主要是铁和以铁为基的合金；它们都是以铁和碳为主要元素组成的合金
以黑色矿物质为原料，经采选、冶炼、压延或铸造等阶段，形成的钢产品
含碳量一般在2%以下
黑色金属材料的类型
生铁
生铁是在熔融条件下可进一步处理成钢或铸铁
生铁一般以铸锭及类似的固体块或颗粒等固态铸铁的形式交货
生铁分类
炼钢用生铁、铸造用生铁、球墨铸铁用生铁、耐磨生铁、脱碳低磷粒铁、含钒生铁
钢
按化学成分分类
低合金钢
普通质量低合金钢
优质低合金钢
Q355B （C、D）、Q390B（C、D）
Q235NHA（B、C、D）、Q295GNHA（B、C、D）
特殊质量低合金钢
合金钢
优质合金钢
特殊质量合金钢
非合金钢
铸铁
灰铸铁、球墨铸铁、抗磨球墨铸铁、蠕墨铸铁、白心（黑心、珠光体）可锻铸铁、抗磨白口铸铁
采用力学性能的表示方法
抗拉强度值排列于元素符号及含量之后，之间用“-”隔开
例如：
抗磨球墨铸铁牌号QTM Mn8-300
铸钢
耐热铸钢
ZGR40Cr25Ni20
耐蚀铸钢
ZGS06Crl6Ni5Mo
耐磨铸钢
ZGM30CrMoSiMo
半成品
最终产品
黑色金属材料的应用
钢板和钢管
低合金钢板（管）
普通低合金钢
优质低合金钢
特殊质量低合金钢
合金钢板（管）
优质合金钢
特殊质量合金钢
建筑管道材料的应用
管道常用非合金钢材料，管节有钢管、球墨铸铁管两种
室内
室内热水供应系统
铜管、镀锌钢管、非金属管材
室内采暖系统
焊接钢管、镀锌钢管
室外
室外生活给水管道
镀锌管、给水铸铁管、复合管塑料管
室外排水管道
排水铸铁管
非金属管道
室外供热管网
≤40mm
焊接钢管
50~200mm
焊接钢管、无缝钢管
＞200mm
螺旋焊接钢管
雨水管
铸铁管、镀锌钢管、非镀锌钢管、非金属管材
生活污水
铸铁管、非金属管材（塑料管、混凝土管）
型钢
热轧型钢
按截面尺寸、形状范围分类
工字钢、 槽钢、等边角钢、不等边角钢、H型钢和T型钢等
冷弯型钢
表面不得有裂纹、结疤、折叠、夹渣和端面分层
允许有深度（高度）不超过厚度公差之半的局部麻点、划痕及其他轻微缺陷
法兰
加工合金钢法兰
材料
锻件、板材、铸件和钢管
石油化工、压力容器钢制法兰
材料
锻件、板材
阀门
钢制阀门
包括：阀体、阀盖或盖板等承压件
阀门型号编制方法
阀门类型、驱动方式、连接形式、结构形式、密封面或衬里材料、压力、阀体材料七部分组成
分类
按行业分
通用阀门、工业阀门、石化用工业阀门、核电厂阀门、建筑用阀门等
按结构分
闸阀、截止阀、节流阀、球阀、蝶阀、隔膜阀、旋塞阀、止回阀、安全阀、减压阀、疏水阀、排污阀、调节阀、分配阀、混合阀、水力控制阀
按驱动方式分
手动阀门、电动阀门、液压或气动阀门
按压力
低（中、高、超高）压阀门
按温度
高（中、常、低、超低）温阀门
有色金属的类型及应用
有色金属的类型
非铁金属
是铁、锰、铬以外的所有金属的统称
铝、镁、钛、铜、锆、镍、钴、锌、锡、铅
阴极铜、重熔用铝锭、锌锭、铅锭、锡锭、电解镍
有色金属的应用
铝及铝合金
容器
常压容器和设计压力小于8MPa的压力容器
良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成型性能及其他工艺性能和物理性能
管道
工业管道
设计压力≤1MPa
介质温度≤150℃
深冷装置、液化装置、空分装置、食品冷冻等管道系统
可用于不允许有铁离子污染介质的管道系统
空气分离设备
铝制件不得接触碱液
铜及铜合金
空调与制冷设备
TUO
无氧铜
TP1
磷脱氧铜
T2
纯铜
QSn0.5-0.02
锡青铜
空气分离设备
黄铜制件不得接触氨气
镍及镍合金
容器生产
良好的耐蚀性能、力学性能、焊接性能、成型性能及其他工艺性能和物理性能
良好的耐腐蚀性能
耐均匀腐蚀性能
耐晶间腐蚀性能
耐应力腐蚀性能
耐局部腐蚀性能
热处理制度根据
耐腐蚀性能
力学性能
确定
工业管道
镍及镍合金的使用温度上限值受介质或所处环境影响
例如：
环境
不含硫化氢的环境
使用温度上限值较高
含硫环境
使用温度上限值更低
呈还原性比呈氧化性还低
介质
介质为蒸汽的环境
使用温度上限值较低
镍铁铬
镍铬铁
镍铜
镍
使用温度上限依次降低
钛及钛合金
容器生产
钛制焊接容器
壳体部件等为
全钛
衬钛
复合板
常压容器及设计压力不大于35MPa的钛制压力容器
变形钛及钛合金材料的供货状态应为退火状态（M ）
其他
化工、石油、石化、真空制盐、制药、海水淡化、电力
钛能较好地抵抗氯离子的侵蚀
离子膜法烧碱生产中已大量使用钛材制造设备、管道和管配件等
甲酸、醋酸、环氧丙烷等化工项目中均采用钛管道输送介质
贵重金属
金、银和铂族金属
贵金属及其合金牌号分为
冶炼产品
加工产品
复合材料
粉末产品
钎焊料
其他
铅、锡及其合金管道不得用于B类流体
常用金属复合材料的类型及应用
金属基复合材料
分类
用途
结构复合材料
功能复合材料
增强材料形态
纤维增强
颗粒增强
晶须增强
金属基体
铝基、钛基、镍基、镁基、耐热金属基
航天、航空、电子、汽车
增强材料
玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、石棉纤维、金属丝
特点
高比强度、高比模量、尺寸稳定性、耐热性
用途
航天、航空、汽车、电子、先进武器系统等高性能结构件
金属层状复合材料
分类
钛钢、钛不锈钢、铝钢、铜钢、镍不锈钢、不锈钢碳钢等复合材料
太太女童捏不
特点
耐腐蚀、耐高温、耐磨损、导热导电性好、阻尼减振、电磁屏蔽，制造成本低
用途
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、航空零部件
金属与非金属复合材料
分类
钢塑复合管
特点
钢管的强度和刚度
塑料管的耐化学腐蚀
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
用途
石油、化工、建筑、通信、电力和地下输气管道等领域
铝塑复合管
特点
金属管材相当的强度
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
用途
建筑、工业等机电工程中
常用非金属材料
硅酸盐材料
水泥
保温棉
常用的保温材料有
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
砌筑材料
镁质耐火材料是以镁石作为原料
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
陶瓷
特性
坚硬、不燃、不生锈，能承受光照、压力，硬度很高，但脆性很大
分类
按原料来源
普通陶瓷
以天然硅酸盐矿物为主要原料
黏土、石英、长石
主要制品
建筑陶瓷、电气绝缘陶瓷、化工陶瓷、多孔陶瓷
特种陶瓷
是以纯度较高的人工合成化合物为主要原料
氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷
按性能和用途
结构陶瓷
功能陶瓷
用途
陶瓷制品
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
结构陶瓷
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
能源开发、空间技术、电子技术、生物技术、环境科学等领域
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
种新型的无机非金属材料
普通传统的非金属材料
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等
特种新型的无机非金属材料
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
高分子材料
塑料
成型工艺不同
热塑性塑料
聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯
优点
加工成型简便，具有较好的机械性能
缺点
耐热性和刚性比较差
例如
低密度聚乙烯
薄膜、软管和塑料瓶
中、高密度聚乙烯
煤气管
聚氯乙烯（PVC）
水管
耐热性高的氯化聚氯乙烯或聚丁烯
热水管
泡沫塑料
热导率极低，相对密度小
屋顶、外墙隔热保温材料、冷库
热固性塑料
酚醛塑料、环氧塑料
优点
耐热性高，受压不宜变形
缺点
机械性能不好，但可加入填料来提高强度
例如
环氧塑料
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
橡胶
橡胶制品
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
用于
密封件、衬板、衬里
按材料来源不同
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
不耐浓酸，能溶于苯、汽油等溶剂
例如
天然橡胶广泛用于制造胶带、胶管和减振零件等
合成橡胶
纤维
天然纤维
棉花、麻、羊毛、蚕丝
人造纤维
木料、芦苇、棉绒
合成纤维
石油、煤炭、天然气
例如
涤纶常用做工业上的运输带、传动带、帆布、绳索等
涂料
主要功能
保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏
装饰效果、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
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
排水及海水、油、气体等介质的输送
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
粘结剂
分类
天然粘结剂和合成粘结剂
例如
环氧树脂粘结剂俗称“万能胶”
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
非金属材料的类型及应用
非金属板材
玻璃纤维复合板材
低压空调系统风管
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
酚醛复合板材
低、中压空调系统、潮湿环境的风管
高压及洁净空调、耐酸碱、防排烟
聚氨酯复合板材
低、中、高压洁净空调系统、潮湿环境的风管
酸碱环境和防排烟系统
硬聚氯乙烯板
洁净室含酸碱的排风系统风管
非金属管材
无机非金属管材
排水管
混凝土管
钢筋混凝土管
井管
钢筋混凝土管
输水管
自应力混凝土管
预应力混凝土管
有机及复合管材
聚乙烯管（PE管）
输送生活用水
常用
低密度聚乙烯水管（简称塑料自来水管）
聚丙烯管（PP管）
刚性、强 度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯
其耐低温性差、易老化，常用于流体输送。
Ⅰ型
0.4MPa
Ⅱ型
0.6MPa
Ⅲ型
0.8MPa
硬聚氯乙烯管(PVC-U管)
建筑工程排水
铝塑复合管（PAP管）
外塑料层
保护管道不受外界腐蚀
内层塑料
中密度聚乙烯
饮水管
交联聚乙烯
供暖及高压用管
常用电气工程材料
导线
裸导线
线没有绝缘层，散热好，可输送较大电流
裸绞线
架空线路，具有良好的导电性能和足够的机械强度
铝绞线LJ
用于档距较小的架空线路
钢芯铝绞线LGJ
各种电压等级的长距离输电线路，抗拉强度大
铜绞线TJ
一般不采用
型线
铜母线
矩形硬铜母线（TMY型）
铝母线
硬铝母线（LMY型）
变配电系统中的汇流排装置和车间低压架空母线
扁钢
接地线和接闪线
25*4，25*6，40*4
例如
TMY-100X10，表示为硬铜母线宽100mm、厚10mm
绝缘导线
建筑工程中多采用聚氯乙烯绝缘铜导线
型号、规格、用途
BX
橡胶-铜芯线
BXR
橡胶-铜芯-软线
适用交流500V及以下，直流1000V及以下 的电气设备和照明设备之用
BV
聚氯乙烯-铜芯线
BVR
聚氯乙烯-铜芯-软线
BVV
聚氯乙烯绝缘及护套-铜芯线
适用于各种设备、动力、照明的线路固定敷设
RVB
聚氯乙烯-平行-铜芯-软线
RVS
聚氯乙烯-绞型-铜芯-软线
RV
聚氯乙烯-铜芯-软线
RVV
聚氯乙烯绝缘及护套-铜芯-软线
适用于各种交直流电器、电工仪器、小型电动工具、家用电器装置的连接
例如
BV-0.5kV-1.5mm2,表示塑料铜芯线，额定电压500V,截面1.5mm2
BVV-0.5kV-2×1.5mm2,表示塑料护套铜芯线，额定电压500V, 2芯，截面1.5mm2
电缆
按用途分
电力电缆
工作电流在几十安至几千安，额定电压在220V~500kV及以上
按绝缘材料分
聚氯乙烯绝缘电力电缆
具有聚氯乙烯绝缘或聚氯乙烯护套的电缆，安装时的环境温度不宜低于0℃
交联聚乙烯绝缘电力电缆
橡胶绝缘电力电缆
纸绝缘电力电缆
例如
YJV22-0.6/1-3X95+1×50
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+1芯50mm2
YJY-26/35-3×24
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
阻燃电缆
分类
无卤低烟阻燃电缆
燃烧时产生的烟尘较少，不会发出有毒烟雾，燃烧时的腐蚀性较低，对环境产生危害很小
无卤低烟的聚烯炷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0.1MΩ/km。
含卤阻燃电缆
分为ABC三个类别，A类最高
耐火电缆
高层建筑、地铁、地下商场、大型电站及重要的工矿企业
大多用作应急电源的供电回路
A类
火焰温度950~1000°C时，能持续供电时间90min
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
B类
火焰温度750~800°C时，能持续供电时间90min
除上述情况外且电缆配置数量少时
氧化镁电缆
优点
防火性能特佳，耐高温，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
缺点
价格贵、工艺复杂、施工难度大
油灌区、重要木结构公共建筑、高温场所等耐火要求高且经济性可以接受的场合
例如
BTTQ-3×4
轻型铜护套氧化镁绝缘铜芯电缆，3芯，4mm2
BTTZ-5×1×2
重型铜护套氧化镁绝缘铜芯电力电缆，5根单芯，25mm2
分支电缆
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
铝合金电缆
电缆的结构形式主要有非铠装和铠装两大类、带PVC护套和不带PVC护套的
非嵌装铝合金电力电缆
可替代YJV型电力电缆
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
可替代YJV22型电力电缆
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
控制电缆
电气控制系统和配电装置的二次系统
芯线截面通常在10mm2以下
芯线组合
同心式
对绞式
聚乙烯电性能最好，可应用于高频线路
塑料绝缘控制电缆
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
KVVP
室内、电缆沟等要求屏蔽的场所
KVV22
电缆沟、直埋地等能承受较大机械外力的场所
KVVR、KVVRP
室内要求移动的场所
仪表电缆
仪表用电缆
YVV、YVVP
仪器仪表及其他电气设备中的信号传输及控制线路
阻燃型仪表电缆
ZRC-YVVP、ZRC-YYJVP、 ZRC-YEVP
防干扰性能高，电气性能稳定，能可靠地传送数字信号和模拟信号，兼有阻燃等特点
电站、矿山和石油化工等部门的检测和控制系统上
常固定敷设于室内、隧道内、管道中或户外托架中。
按绝缘材料分
纸绝缘电缆
橡胶绝缘电缆
塑料绝缘电缆
结构
线芯
绝缘层
保护层
内保护层
外保护层
母线槽
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
高层建筑、标准厂房、机床密集的车间等场所
分类
按绝缘方式
空气型母线槽
不能用于垂直安装，因存在烟囱效应
紧密型母线槽
插接式连接
可用于树干式供电系统，在高层建筑中得到广泛应用
优点
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
缺点
可能产生较大的噪声
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
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
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
按导电材料
铜母线槽
铝母线槽
按防火能力
普通型母线槽
耐火型母线槽
专供消防设备电源的使用
耐火时间：60min、90min、120min、180min
满负荷运行可达8h以上
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°C的绝缘材料
CCC认证+国家认可的检测机构出具的型式检验报告
选用
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
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
大容量母线槽
选用散热好的紧密型母线槽
若选用空气型母线槽，应采用只有在专用工作场所才能使用的IP30的外壳防护等级
母线槽接口相对较容易受潮，选用母线槽是应注意其防护等级。
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
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
绝缘材料
绝缘漆
按用途分
浸渍漆、漆包线漆、覆盖漆、硅钢片漆和防电晕漆
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
绝缘胶
主要有灌注胶、浇注胶、包封胶等几类
气体介质绝缘材料
绝缘、灭弧、冷却、保护
常用
空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫(SF6)
例如
SF6
无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，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
应用于
SF6断路器灭弧绝缘子
电缆接线盒
密封电子元件
液体绝缘材料
通过绝缘液体的浸渍和填充，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
使用场景
变压器、油断路器、电容器、电力电缆
云母制品
云母带、云母板、云母箔和云母玻璃四类
环氧玻璃粉云母带
适用于模压或液压成型的高压电机线圈绝缘
层压制品
可加工制成具有良好的电气、力学性能和耐热、耐油、耐霉、耐电弧、防电晕等特性的制品
例如
环氧层压玻璃布板
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